有个最冷的绝对零度,那宇宙中为啥没有绝对高温?

谁说没有,现在科学家们没有认识到,客观上就不存在了吗?实际上大爆炸奇点的温度就是最高温度。

零度只是一个水平线,只是宇宙中最冷是零下多少度,还有最高是零上多少度是人类永远无法能确定的,因为宇宙太大。

宇宙中是存在绝对高温的,只是它目前只存在于理论中,也就是大爆炸的起点温度。这是宇宙中所有的物质和能量聚集在一个普朗克尺度下的最高温度。但随着宇宙的膨胀、冷却,以及能量被封存在物质中,宇宙的温度也在持续下降。

绝对零度和绝对高温的定义

绝对高温的概念来自于绝对零度,我们应该还记得0 K, -273.15°C或-459.67°f,这就是我们所说的绝对零度。虽然平时所说的最低温度的简化定义是物质停止运动的那个点,但这在理论上是不正确的。绝对零度实际上是分子运动不再产生任何热量的点。

反过来说,绝对高温可以定义为无论在什么情况下,分子运动都不能产生更多热量的那一点。

不同理论模型下的最高温度

在标准的宇宙模型中,可能达到的最高温度发生在大爆炸后不到一秒(10^-43秒)。在这极短的时间内称为一个普朗克时间,宇宙被认为只有一个很小的普朗克长度(10^-35米),达到了10^32k的绝对高温称为普朗克温度。相比之下,我们的太阳中心只有可怜的1.571 x 10^7k,而人类创造的最高温度目前是5.5 x 10^12 K。

除了普朗克温度是宇宙中理论上达到的最高温度外,物理学家们还假设,在任何高于普朗克的温度下,受影响粒子的引力将变得与其他基本力(电磁力、弱力和强核力)一样强,从而使这四种力统一为一种力。然后会发生什么呢?没有人知道,在那之后,目前公认的物理模型会崩溃。当然,所有这些都是理论上的预测,因为还没有人提出一个公认的引力量子理论。正如诺贝尔奖获得者史蒂芬·温伯格所描述的那样,在10^32k以上的温度下发生的任何事情都被“神秘的面纱”所掩盖。

值得注意的是,并不是所有的物理学家都遵循标准模型,有些人更喜欢,例如弦理论,它试图将所有四种基本力描述为一个基本物体弦的不同表现形式。对于弦理论家来说,可能的最高温度远低于标准模型假设的温度;它被称为哈格多恩温度,是指普通物质不再稳定,或者“蒸发”或变成夸克物质的温度。根据这个理论,发生这种情况的点或绝对高温,被认为只有10^30k,或大约1%的普朗克温度。所以关于宇宙的最高温度目前只是理论上的预测,但肯定有最高温度。

我们能否创造最高温度

虽然把一个物体加热到接近普朗克温度的程度远远超出了我们目前的技术水平,但把一个物体冷却到接近绝对零度则不然。例如,2015年,麻省理工学院的研究人员成功地将钠钾分子的温度降低到只有500纳开尔文,即1K的5000亿分之一。

阻止地球绕太阳运行所需的能量约为2.6478×10^33焦耳或7.3551×10^29瓦时或6.3285×1017兆吨TNT。作为参考,有史以来最大的核爆炸(苏联的沙皇炸弹)“仅”产生了50兆吨TNT能量。所以大约需要12657,000,000,000,000颗核弹在正确的位置爆炸才能使地球停止在它围绕太阳的轨道上。所以想要用核反应制造最高能量是不可能的。

如果我们能够将物质完全转化为能量,1千克的物质完全湮灭,那么这一小部分物质产生的能量大约是42.95兆吨TNT。所以一个成年男性的体重在150斤左右,如果这些物质完全湮灭的话,可能有4000兆吨TNT当量。这比之前提到的沙皇炸弹产生的能量多80倍,沙皇炸弹产生的能量是广岛和长崎原子弹爆炸的1400倍。

为了进一步说明,100万吨级的TNT在转换成千瓦时时,所产生的电力足以供一个普通家庭使用10万年。它也足够为整个中国供电3天多一点。所以1千克的某些物质被完全湮灭可以为整个中国提供大约4个月的能量。一个普通的成年男性,如果被完全湮灭,将产生足够的能量为中国提供30年的能源,如果我们可以利用所有这些能量,能源危机将会解决。

还有一个典型的超新星爆炸会释放出大约10万万亿兆吨的TNT。但是离大爆炸时的能量还差得远。因此最高温度只存在于理论中,大爆炸后能量一直在下降,转化成了各种物质。如果想要重新获得宇宙的最高温度,那么必须让所有的物质重新释放出能量。

首先,宇宙存在最高温度,即普朗克温度,来源于宇宙大爆炸,约等于1.416833(85)*10^32 K,也就是1.4万亿亿亿开。

开(K)是温度的标准单位,0k代表了真正的绝对零度,这个温度换算成摄氏度等于-273.15℃,但绝对零度不存在!

绝对零度的推导来自理想气体状态方程PV=nrt,将这个方程用图像的方式画在图上,然后反向延长图像使其与坐标轴相交,那个点就是绝对零度,正好为-273.15℃。

宇宙最高温度即普朗克温度,它的来源不一样。要理解它的来源首先要改变一下传统观念,这个观点就是时间不可无限分割,即存在最小时间间隔,这个时间片段为普朗克时间,它是宇宙中最小的时间,约等于10^-43s,理论认为没有比这个更小的时间存在,即事物如果要发生变化,则一定要大于普朗克时间。

换个说法来说,时间是衡量事物变化的量度,在普朗克时间内,事物不变化,是静止的,时间没有任何意义。只有大于普朗克时间的时间片段,事物才会发生变化,时间才有意义。

OK,回到温度的话题,普朗克温度来源于宇宙大爆炸,宇宙大爆炸是宇宙中最剧烈的爆炸,没有任何的事物能产生比宇宙大爆炸更高的能量,所以理论认为宇宙大爆炸产生的热量即是宇宙的最高温度。我们知道,温度是会随着热量的交换而改变,所以只有宇宙大爆炸开始的那瞬间的温度才是最高温度,那一瞬间就是大爆炸之后的普朗克时间之内的温度,所以这个温度也叫做普朗克温度,它是公认的宇宙最高温度,1.4万亿亿亿开。

图片来源:网络

宇宙存在绝对高温的!绝对高温又被称为普朗克温度。这是代表着量子力学中的一个基础极限的普朗克单位。普朗克温度是温度的基础上限;现代科学认为推测任何东西比这更热是毫无意义的。

据现时的物理宇宙学,这是宇宙大爆炸第一个瞬间的温度(第一个单位普朗克时间)。普朗克温度= 1.416833(85) × 10^32 K我们可以这样理解,能量和物质的关系,绝对零度是纯物质不具备能量状态,而普朗克温度可以看作是纯能量状态。

我们要知道,现代宇宙学中的主流观点认为宇宙的起源,是由一个致密炽热的奇点于137亿年前一次大爆炸后膨胀形成的。1927年,比利时天文学家和宇宙学家勒梅特(Georges Lema?tre)首次提出了宇宙大爆炸假说。1929年,美国天文学家哈勃根据假说提出星系的红移量与星系间的距离成正比的哈勃定律,并推导出星系都在互相远离的宇宙膨胀说。

宇宙大爆炸表示宇宙是在过去由一个密度极大且温度极高的状态演变而来的,并经过不断的膨胀达到的状态。

我们不知道什么原因引起了这次大爆炸。?大爆炸发出的光线,还在向外传播。爆炸产生的气体和云团,舞动着,旋转着,聚集成胚胎时期的星系。

所以这次爆炸之后,爆炸使物质四散出去,宇宙空间不断膨胀,温度也相应下降,后来相继出宇宙中的所有星系、恒星、行星乃至生命。

在现代科学认为,宇宙将再也没有可能达到绝对高温的状态,所以这是一个假设温度。

绝对零度要达到极为接近的条件必须要有绝热,真空,去磁,这三个条件同时要达到才行

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不是没有而是没定出来。没有定出来不等于没有。

温度是粒子平均动能的标度,写成公式是:Ek =?mv2=3×?kT。1个真空涟漪的速度是光速,即v=c,如果温度T=0,则m=0,这不可能,宇宙中不存在没有质量的粒子。

▲热寂时粒子停止运动v=0就是绝对零度。

设1个电子在最高温度速度几乎达光速,即v≈c,电子最高温度是:T=mc2/3k=9.1e-31×9e16/(3×1.38e-23)=2e9K,即20亿度。

▲氢弹爆炸的温度不超过1亿度。

设1个质子或中子在最高温度速度几乎达光速,即v≈c,质子最高温度是:T=mc2/3k=1.73e-27×9e16/(3×1.38e-23)≈4e12K,即4万亿度。这应该是不可逾越的最高温度。

▲普朗克温度专为宇宙大爆炸设定了最高温度。

普朗克最高温度TP ≈1.4e32K,即1.4亿亿亿亿度,太疯狂,太不可思议,是专给宇宙大爆炸的。可我不信,因为不存在超光速,毕竟宇宙大爆炸只是一个猜想,不足为据。

温度是指物质拓扑体系的混乱程度,是没有物理量纲的比率量,也可以用其当作信息量。通常熵的量纲是能量量纲。所谓熵就是体系单位温度下的热量(能量量纲),S=Q/T。这就看出温度T就是无物理量纲的比率量了。

通常熵也叫信息熵,即事物信息量的大小与其熵正相关。其实,信息与能量互为“表里”;信息必须要能量来传递;有信息出现的地方,也就是有能量交换的地方。当然,多大信息量必须要多少能量传递,这没有固定的下限。单量子(能量子)也可传若干量子比特信息,有时若干量子也传不了一量子比特信息,这要看你的接收机灵敏度。但是,总之物质必须要运动,要相互作用,要有温度,要有信息发出。所以,任何物质都不可能到绝对零度,停止了运动,没了温度,不发信息,失去了与外界环境的联系,不可能!

因为信息和体系熵都是对数函数,就没负值,你只能说熵增、熵减,信息量增大或减少,信息负熵也是从增熵和减熵角度谈的。从这个角度说,温度就没负值。

温度的大小都是从体系状态的混乱程度来谈。一般说,体系粒子运动越剧烈,体系的状态混乱程度越高,体系温度越高。

太阳中心是“核聚变炉子”,其压力极高,密度极大,但是,温度却不一定很高。也就是说,在体系内部压力、密度极高的地方,其很可能存在相当的有序性,这样其温度不一定是我们想象的那么高。再比如,中子星内部其物质的密度极大,有序性相当高,温度不一定很高;还有黑洞内部,引力场极大,有序性也相当高,其内部温度并不一定很高。

目前,有一种抽低温装置的原理就是基于体系有序化降温原理。未来常温超导也确实在走,“压力换温度”路线,其实就是体系有序化而达到降温,实现超导路线。

宇宙不是起源一个什么无限小的奇点大爆炸。对于这个宇宙奇点的温度多少,现在都是胡说八道状态。有些神棍还给出这个“奇点”温度的具体数值,只能当做《皇帝新衣》上的两骗子说的话!

宇宙中的各种星体的温度测量,只能是光谱比对法。就是通过地球上各种物体,在某个温度下发出的光谱,然后再经过一些线性或非线性“外推”,“整合”出物体温度与光谱分布函数关系,以此来测量星际物质的温度。

人类对微观体系、极度真空体系、密度极其巨大体系,还有极其遥远的体系,测量温度,真的比较扯淡!所以,那些谈论宇宙奇点温度、宇宙炸开花10的负43次方秒温度的人,那就是在扯淡骗人!

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