宇宙中温度有下限，速度有上限，到底为什么？

发布者：熊猫木木 2022-12-30 08:57

直接回答就是：我们生活的宇宙是有限的！

因为宇宙是有限的，注定容纳不了无限的东西，无论是宇宙中的任何属性，都不可能是无穷大的，包括密度，体积，速度，质量等等，如今科学概念里的任何属性都是如此，肯定是在一个有限的集合里。

所以，我们平时感受到的温度不仅仅有下限，也有上限，上限就是普朗克温度，宇宙大爆炸发生一个普朗克时间的温度。而宇宙中不可能出现比普朗克温度更高的温度，因为普朗克时间是有意义的最小时间单位。普朗克温度非常高，大约10的32次方K。

理论上，如果你能创造一个温度高达普朗克温度的环境，意味着你将创造出一个新宇宙！

有点跑题了，回归正题，说说光速（速度的上限）和绝对零度（温度的下限）。

绝对零度的定义比较简单，理论上微观粒子绝对静止或者达到量子力学概念里的最低值的温度，此时的温度就是绝对零度，也就是0K。

不过由于量子力学中存在不确定性，微观粒子不可能完全静止，所以绝对零度只是理想情况下的温度，现实世界不可能达到。

科学家们当然知道不会达到绝对零度，不过他们仍旧热衷于制造无限接近绝对零度的温度。比如说。科学家们在实验室中就创造出了10的-10次方K的低温，非常接近绝对零度！

下面说说速度，速度有上限的原因，主要是因为静止物体的相对论效应。

爱因斯坦的狭义相对论告诉我们，物体的质量并不是一成不变的，会随着速度的增加而变大。当速度达到光速时，物体的质量达到无穷大，需要无穷多的能量才能推动物体运动，但宇宙的能量是有限的，这显然是不可能的。

而光子之所以能以光速飞行（也必须以光速飞行），是因为光子没有静质量，以光速飞行时就不会拥有无穷多的能量和质量，否则的话我们早就被光无穷多的能量毁灭了。

那么光子的能量该如何计算了，并不难，有简单的公式可以计算：

还有一个问题，光速大约为30万公里每秒，为什么不是300万公里每秒或者其他数值呢？

首先，30万公里是人为定义下的数值，玩文字游戏就没有意思了。为什么光速不是无限大的呢？因为无限大的光速就不会形成如今的宇宙，基本粒子也不会出现。

只要光速是有限的，我们直接测量就好了。当然，也可以从人择原理去理解，光速更快或者更慢都不会形成基本粒子，也不会有如今的我们来问这种问题！或许在其他宇宙里，光速会更快或者更慢，那又是另一个话题了！

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