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为什么温度最低只有-273度，最高却能达到1.4亿亿亿亿度？

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发布时间：2020-12-06加入收藏来源：互联网点击：

为什么温度最低只有-273度，最高却能达到1.4亿亿亿亿度？

回答于 2019-09-11 08:43:50

回答于 2019-09-11 08:43:50

从宇宙大爆炸的层面来看，宇宙的起源和演变是质点发生了大爆炸，炸开了宇宙这个巨大的时空。大爆炸引起高温，因此宇宙温度就存在了，而且温度和时间、空间一直在变化。

宇宙最高温度1.4亿亿亿亿度，也被称为普朗克温度。

宇宙诞生138.2亿年来，普朗克温度只出现过一次，那是在宇宙大爆炸后一个普朗克时间后，那时候整个宇宙只是一团温度极高能量，任何物质和物理定律都还没有诞生。

宇宙最低温度也被称为绝对零度，准确值是-273.15摄氏度，但绝对零度只存在于理论上。

现实世界中由于量子力学的存在，物质的最小结构永远无法实现绝对静止，因此绝对零度是永远无法达到的。目前科学家们生成的最低温度仅仅比绝对零度高0.5纳开尔文，但真正的绝对零度就像真空光速一样无法被达到更无法被突破。

为什么宇宙的高温和最低温度相差这么大？

众所周知，世间万物都是由原子和分子组成，我们可以将它们称为粒子。当粒子的动能越大，物质的温度也就越高，粒子之间的动能可以不断加速，没有上限的值。当温度要降下来时，粒子正好相反，需要做到动能为零。因此，分子原子往下，只能无限逼近于零下273.15度这个值，分子原子往上却能不断接近最高温度为1.4亿亿亿亿度。

有的人可能会说：宇宙真空中也有分子原子吗？答案是：宇宙中不存在绝对的真空。任何空间都有物质粒子存在，所以温度的变化是往上升的空间远比往下降的空间要广阔无数倍。

回答于 2019-09-11 08:43:50

温度是物体中粒子运动的物理量，它取决于物体原子、分子等粒子的动能。

以人的感觉来衡量温度，则是物体的冷热程度，我们人类是恒温动物，人体的温度大约是37摄氏度，感觉最舒适的温度是23摄氏度，一个大气压下水沸腾的温度是100摄氏度，水结冰的温度则是0摄氏度。

那么宇宙中的高温和低温分别是多少呢？这就不是我们的感觉能够衡量的了。理论上的最低温度为零下273.15摄氏度，也就是0开氏度，在此温度下，物体分子没有动能和势能，动势能为0，故此时物体内能为0，所以达到如此之低的温度，被称为绝对零度，理论上讲它是物质所能达到的最低温度，但是现实中不可能达到如此之低的温度，顶多是无限接近这个温度。

但高温的温度就几乎没有限制，太阳表面的温度大约为5600摄氏度，但是有的恒星的表面温度可达10万摄氏度，而太阳内部的温度则可以高达1500万摄氏度，有的恒星的内部温度，也可以高达数10亿摄氏度，发生超新星爆发的时候，恒星的内部温度可以达到1500亿摄氏度，中子星碰撞则可以产生3000亿摄氏度的高温，但是黑洞吸积盘的温度则更高。

除了黑洞中未知的温度，如今的宇宙中不会自然产生比黑洞吸积盘更高的温度了，然而如今人类科技却可以创造出更高的温度，欧洲强子对撞机可以撞击出10万亿摄氏度的高温，模拟出宇宙诞生短时间中的宇宙环境，科学家们可以从中观察到平时根本看不到的一些基本粒子。

那么宇宙中可达到的最高的温度是多少呢？我们所在的宇宙曾经达到的最高温度被认为是宇宙大爆炸第1个普朗克时间的温度，这个温度被认为高达1.4亿亿亿亿摄氏度，这个温度值也被叫做普朗克温度，为什么该温度会这么高呢？是因为那个时候的宇宙还只是一个奇点，这个极小的奇点被认为集合了宇宙中所有的物质和能量，其中的物质热运动当然会出奇的高。

那么还会有比这个温度更高的温度存在吗？理论上讲我们的宇宙中是不会自然出现再比这个温度更高的温度了。

回答于 2019-09-11 08:43:50

宇宙并不存在最高温度的说法

按照目前的主流理论，宇宙起源于奇点的大爆炸。而奇点具备以下三个特点：

密度无限大；

空间曲率无限大；

温度无限高。

也就是说，宇宙并不存在温度的上限。

随着宇宙大爆炸之后，空间发生膨胀，随着膨胀进行宇宙的整体温度是在逐渐下降的。宇宙大爆炸的余热，我们叫做宇宙微波背景辐射，如今还在宇宙中传播，他们作为背景辐射，目前还保持着2.7K的温度，用我们现在的探测器可以很好地获得宇宙微波背景辐射的信息。

我们也很容易发现，2.7K其实已经很接近绝对零度的，绝对零度在开氏温标下是0K，换算一下我们常用的温标，也就是-273.15℃。

最低温度是咋来的？

既然没有最高温度，那为什么会有最低温度呢？

研究“热运动”的是热力学，而热力学也有几大定律，其中热力学第三定律是这么说的：

不可能通过有限过程，系统冷却到绝对零度。

其实就是在说绝对零度不能达到的，所以宇宙中的最低温度应该就是绝对零度。

可能你要问这到底凭啥呀？其实这背后有坚实的理论和实验作为支持。

在经典物理学当中，温度说白了就是热，本质上是分子的热运动的剧烈程度。也就是说，温度越高，总体上分子的运动得越剧烈，我们可以用分子的平均动能量来衡量，也就是说，温度越高，分子的平均动能越高。

换句话说，对应的最低温度就应该是分子的平均动能降到最低的时候，按照量子力学的不确定性原理，分子和原子虽然还不至于不动，但当温度降低极致时，它们应该是在原地振动的，这时对应的温度就是绝对零度。

不过，绝对零度不可能达到，它只存在理论当中。这是因为，我们对于物体进行降温，最常见的办法就是拿一个温度更低的来匀一匀，如果要用最常见的方式来给一个物体降到绝对零度，这就意味着我们得拿一个比绝对零度的温度还要低的东西来匀。

可问题是，绝对零度已经是理论上的最低温度了，如何再去找比这个还要低的温度的物质？因此，从最常见的方法来看，绝对零度是根本做不到的，这也是为什么会有热力学第三定律的原因。

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