温度是个很神奇的东西,最低温度只有约等于零下273.15摄氏度,我们将此称之为绝对零度。但温度就如题主所言,真的就没有上限吗?
当然有,它被称之为普朗克温度,它的值差不多等于1.416833(85) × 10的32次方。
你自己数吧,我反正数不过来了。
物质的温度为什么会有下限和上限呢?
温度,世界上来源于组成物质的内部粒子的运动,继而发生摩擦碰撞产生的能量。这些粒子运动的快,摩擦撞击的越厉害,物质的温度便会高,运动的慢,物质的温度便会变低。
既然是粒子运动,那它一定有一个极限。
下限当然是粒子一动不动静止在那里,这个时候,物质的温度降到了最低点,不可能再低,这个温度便是绝对零度。
当然,绝对零度是个理想值,人类还没有达到过,宇宙中也不可能存在这一温度。
就像我们奔跑,没有人能跑得跟光一样快。根据光速最快的原理,组成物质的粒子都是有质量的,有质量那么它运动起来就不可能超过光速,只能无限接近。
所以,温度也是有最高限的。
温度的变化,不但会出现固、液、气、等粒子四处物质形态的变化。物质的很多性质也会发神奇的变化。
如氦,它是自然界中最难被液化的物质,在-268.9℃它会便会超液态,当稳定继续持续降低时,更神奇的现象发生了,液氦竟然从只有0.01毫米的容器缝隙中,溢到了出来,继而出现了喷泉现象,液体的粘滞性(液体在流动时,内部粒子产生的摩擦力)消失了。
绝对零度下,金属失去电阻,成了超导体。
再比如,在1万亿度高温之下,物质内部已经粒子完全解体,质子和中子也会“熔化”,变成夸克和胶子的等离子体,这种夸克-胶子等离子体被称之为“夸克汤”。
目前人类已经能制造出4万亿度以上的高温。在这种温度之下,如果人类能够掌控这一温度,从一定概念上来说,就具备了制造出任何物质的本领,并且能够掌控核聚变的巨大能量。
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目前已知宇宙中最冷的地方
物质的温度取决于粒子动能的大小,温度的下限被称为绝对零度,理论上当粒子动能达到量子力学最低点时,由粒子构成的物质会处于绝对零度状态,实际上绝对零度是只能接近而无法到达的温度极限,因为宇宙中任何空间都存在能量与热量,虽然绝对零度无法达到,但去可以无限接近它,人类在实验室利用激光冷却法可以将粒子的温度降低到十亿分之一开尔文。
宇宙中也存在温度极低的范围,科学研究发现,宇宙空间的平均温度大约只比绝对零度高2度左右,宇宙中有些区域的温度仅仅比绝对零度高一度左右,它就是回飞棒星云,其位于人马座,距离地球约5000光年,这里的温度比宇宙背景温度还要低,也是目前已知宇宙中最接近绝对零度的地方,科学家认为由于回飞棒星云经历过快速膨胀阶段,导致其温度剧烈下降。
不存在无限热这种说法
为什么不存在无限热的说法,是因为温度是有上限的,我们知道温度是物质内部粒子动能的反映,如果把今天宇宙中所有的物质与能量集中到一起,理论上就是宇宙中最热的物质了,但显然这也是有上限的。物理学中普朗克温度表示温度的上限,它代表宇宙大爆炸时的瞬时温度,也称为创世温度,现代物理学认为推测比这更高的温度都是没有意义的。
普朗克温度在数值上大约为1.416*10^32开尔文,根据能量守恒定律来看,宇宙中再也没有比这个温度还要高的温度了,所以本题中无限热这种说法并不正确。
结语
目前科学家观测发现,宇宙中最冷的地方确实超过了零下270摄氏度,其位于回飞棒星云,虽然这个地方实际存在,但是和“最热的天体温度就能无限热”这种说法并没有什么联系,况且宇宙中并不存在无限热这种物体。
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因为,宇宙来源于奇点大爆炸,此时,宇宙就是一个能量团,温度达到无限高。由于宇宙的体积急速膨胀,温度极速下降。到现在,巳经.爆胀了一百三十八亿年,宇宙的体积远远超越了人类思维。似乎达到了无限大。据观测,宇宙星系间空间的粒孑数仅仅维持在不到一个粒孑每立方米。宇宙中最低温度巳达到零下270多度的绝对温度处。所以,宇宙继续扩张的能力,显然已经非常有限了。
最热并不是无限度。绝对0度也不是绝对的。科学没有尽头。在人类短暂的几十万年不过是宇宙的一瞬而已。现在所谓真理,过几亿年又会被推翻。银河系不断运动,谁能保证银河系过了几十亿年后到达的宇宙空间会不会变化。光速在那里都有可能提高两倍。所以说绝对0度也不是绝对的。