1.4亿亿亿亿度是什么概念？创造出这个温度你就能创造宇宙！

发布者：熊猫木木 2023-2-16 00:11

我们每天都要根据温度来进行穿着。在日常生活，0度以下，水就会结冰，100度水就沸腾，这都是常识。但问题来了，你有想过“温度”到底是什么吗？它和热量有什么关系呢？

不仅如此，为什么宇宙中的最高温度是1.4亿亿亿亿度，而最低温度却是零下273.15度。要了解这个问题，我们首先要从温度的本质说起。

温度的本质

如果微观的视角来看，万物都是由粒子构成。粒子并非是一动不动地排列，相反粒子是在一直运动的。由于构成物质的粒子数非常多，我们无法去单一衡量一个粒子的运动情况，而是利用统计的手段。

具体来说就是，如果构成物质的粒子整体运动得越剧烈，宏观世界表现出来的温度就越高，相反，如果粒子整体运动得越不剧烈，宏观世界表现出来的温度就越低。

因此，我们可以用“分子的平均动能”来描述温度。由此，我们也可以很容易得到一个结果，当分子的平均动能最低时，那对应的温度就应该是宇宙中的最低温度，通过理论推导和计算，我们就可以得到这个温度是零下273.15度，也被我们称为：绝对零度。

那么问题来了，宇宙中的最高温度到底是多少呢？

如果我们不断地让粒子的平均动能升高到底会发生什么事情呢？

实际上，我们还真的可以找到参照。当我们不断地给物质加热时，构成物质的粒子的平均动能就会不断升高。这时候物质就会呈现出从固态，到液态再到气态的变化。说白了就是由于分子的平均动能增加，分子整体运动得更为剧烈，分子之间的距离也逐渐变大，从而影响到了宏观的物体变化。

那如果继续给气体加热，还会得到什么呢？

我们都知道，分子是由原子构成的，原子是由原子核和核外电子构成的，原子核外电子之所以会绕着原子和运动，是因为原子核是带正电的，电子是带负电的，它们之间会有电磁相互作用。于是，电子就会被束缚在一定的范围内，而不会乱跑。

但如果持续给物质加热，此时电子会获得足够大的能量，于是就可以摆脱原子核的束缚，成为自由的电子。此时的物质会呈现等离子态，说白了就是各种原子核、电子，光子聚集在一起的状态。

太阳就是一个典型的等离子体，主要是由氢原子核，氦原子核，电子，光子构成。而太阳内核的温度达到了1500万度，表面的温度达到了5500度~6000度。

那么等离子体就是极限了吗？

答案显然不是这样，忽略技术难度，我们依然可以继续对等离子体物质加热，让物质的温度继续升高。那此时物质可以升高到多少度呢？存不存在一个极限温度？

按照目前的技术，科学家利用强子对撞机LHC，曾经创造了局部温度达到几亿度的水平，还要继续把温度提升，就需要更大的强子对撞机。

不知道你有想过，为什么科学家要去创造这样的温度？

实际上，他们是为了模拟宇宙起源的环境。按照目前的主流宇宙学理论，宇宙起源于138亿年前的一次大爆炸。由于物理理论的限制，我们并不知道这次大爆炸之后的普朗克时间（10^-43秒）内发生了什么？

而普朗克时间后，宇宙的温度是1.4亿亿亿亿度。这也是我们所生活的宇宙的最高温度。宇宙大爆炸之后，宇宙开始膨胀，温度开始下降，随着温度的下降，粒子从无到有，逐渐形成，并且出现了四大作用力。于是，最终构建出了我们这个宇宙。

也就是说，如果我们穷尽这个宇宙，不考虑技术难点的情况下，可以把温度一直提升到几十亿度，上百亿度。在提升温度的过程中，构成物质的粒子会逐渐走向衰亡。不仅如此，四大作用力会合并到一起，完全就是纯能量的状态，此时得到的温度将会是：1.4亿亿亿亿度。

这相当于我们把自己宇宙的进程进行的一次倒序地播放，并最终回到宇宙最初的温度，这个温度包括了我们这个宇宙所有的能量，这就相当于创造了一个宇宙的开端，也就是说我们在这个过程中，创造了一个和我们一样的宇宙。

因此，在温度提升过程中，温度自身的定义也发生了变化，并非完全由粒子的平均能量来衡量。