宇宙并不存在最高溫度的說法
按照今朝的本家兒流理論,宇宙發源于奇點的大爆炸。而奇點具備以下三個特點:
密度無限大;空間曲率無限大;溫度無限高。也就是說,宇宙并不存在溫度的上限。

跟著宇宙大爆炸之后,空間發生膨脹,跟著膨脹進行宇宙的整體溫度是在逐漸下降的。宇宙大爆炸的余熱,我們叫做宇宙微波布景輻射,現在還在宇宙中傳布,他們作為布景輻射,今朝還連結著2.7K的溫度,用我們此刻的探測器可以很好地獲得宇宙微波布景輻射的信息。

我們也很輕易發現,2.7K其實已經很接近絕對零度的,絕對零度在開氏溫標下是0K,換算一下我們常用的溫標,也就是-273.15℃。
最低溫度是咋來的?
既然沒有最高溫度,那為什么會有最低溫度呢?
研究“熱活動”的是熱力學,而熱力學也有幾大心猿意馬律,此中熱力學第三心猿意馬律是這么說的:
不成能經由過程有限過程,系統冷卻到絕對零度。
其實就是在說絕對零度不克不及達到的,所以宇宙中的最低溫度應該就是絕對零度。

可能你要問這到底憑啥呀?其實這背后有堅實的理論和嘗試作為撐持。
在經典物理學傍邊,溫度說白了就是熱,素質上是分子的熱活動的猛烈水平。也就是說,溫度越高,總體上分子的活動得越猛烈,我們可以用分子的平均動能量來權衡,也就是說,溫度越高,分子的平均動能越高。

換句話說,對應的最低溫度就應該是分子的平均動能降到最低的時辰,按照量子力學的不確定性道理,分子和原子固然還不至于不動,但當溫度降低極致時,它們應該是在原地振動的,這時對應的溫度就是絕對零度。
不外,絕對零度不成能達到,它只存在理論傍邊。這是因為,我們對于物體進行降溫,最常見的法子就是拿一個溫度更低的來勻一勻,若是要用最常見的體例來給一個物體降到絕對零度,這就意味著我們得拿一個比絕對零度的溫度還要低的工具來勻。
可問題是,絕對零度已經是理論上的最低溫度了,若何再去找比這個還要低的溫度的物質?是以,從最常見的方式來看,絕對零度是底子做不到的,這也是為什么會有熱力學第三心猿意馬律的原因。
良多人覺得太空是絕對零度的,但并非如斯,宇宙其實很空曠的,我們可以按照廣義相對論和宇宙學道理推導出宇宙的密度,這個程度大要是一立方米還不到一個氫原子的程度。所以,外太空現實上并不克不及很好地表現出溫度來,原因就是粒子數太少了。所以,太空并不是絕對零度,因為宇宙微波布景輻射的存在,我們甚至可以認為宇宙就是2.7K的。若是有宇航員在外太空遭遇了不測,好比宇航服破了,那宇宙并不是被凍死,而應該是因為氣壓太低,導致體液沸騰,肺泡破裂而死。

當然,要打破熱力學第三心猿意馬律也可以很粗暴,就是你真的弄出一個絕對零度的物質,那就打破了。這其實和打破相對論是一個事理,相對論的根本假設光速不變道理,推導出信息、物質、能量不克不及超光速,所以我們只要知道這三者超光速的環境就行。不外,100多年來,還沒有人做到這一點。
同樣的,挑戰熱力學第三心猿意馬律的科學家也有良多,他們試牟利用激光還把分子和原子的熱活動都減緩下來,可是今朝在嘗試室傍邊還沒有人能做到真的把溫度降到最低零度,只是都在無限接近罷了。
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