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宇宙的溫度是多少

發布時間: 2023-05-14 22:05:34

㈠ 宇宙間的最高溫度是多少

分類: 教育/科學 >> 科學技術
問題描述:

我的兒子問我,我不知道呀,有誰能告訴我呀.

解析:

在整個宇宙當中,溫度無處不存在。無論在地球上還是在月球上,也無論是在赤熱的太陽上還是在陰冷的冥王星上,這一切無不由於空間位置的不同而存在著溫度的差別。例如,太陽表面溫度是6000℃,而處於太陽系裡離太陽較遠的冥王星的表面溫度卻只有-240℃。又如,傳說中的牛郎星與織女星,在夜裡的星空中,它們只是閃爍的小亮點,而怎能讓人一下子想到牛郎星的表面最高溫度竟達8000℃,織女星的表面最高溫度竟達10000℃,真可謂是"熱戀之星".

正因為宇宙中各行星的冷熱不同,才決定著生命的存在與否。想想看,如果人類要到太陽去,還沒到達早已化為灰焚了;再想想,如果人類要到陰冷的冥王星去,恐怕人的第一次呼吸還沒完成就早已在寒冷的溫度當中凍成了冰屍。

當然,在這樣莫大的宇宙中,只要位置適當,生命是完全可以存在的。現在的地球就是典型一例。地球上生命的誕生有人說是偶然的,其實它也是必然的。第一個有生命細胞的誕生,那是蘊含著"造物主"多少心思啊,其中溫度是必不可少的因素之一。因為只有在適宜的溫度下,化學反應才能正常進行物質分解或重組,才有了今天這個美麗的世界山川、河流、綠樹、紅花……才有了生命的誕生。

溫度是分子平均功能的標志,它決定一個系統是否與其它系統處於熱平衡的物理量,它的基本特徵在於一切互為熱平衡的系統都具有相同的溫度。如當溫度較低時,分子、原子振動的速度很小,無法掙脫分子、原子也變小,分子之間距離就較大,此時物質為液態。但隨著溫度的不斷升高,分子運動十分激烈,分子間的距離也變大,此時物質為氣體。整個世界這么精彩就是因為這些不同的分子,原子在不同的溫度下變化而來的。

在人們的現實生活中,通常比較熟悉的溫度范圍是—90℃到61℃即地球表面的氣溫變化范圍,其實在宇宙中還有很多關於溫度的東西已被人類得知,但我們不熟悉而已,本文將為各位讀者提供一部份從最冷的—273.15攝氏度(絕對0℃)到最熱的5.1億攝氏度的知識讓大家了解一下。

—273.15℃ 絕對零度

絕對零度,即絕對溫標的開始,是溫度的極限,相當於—273.15℃,當達到這一溫度時所有的原子和分子熱量運動都將停止。這是一個只能逼近而不能達到的最低溫度。人類在1926年得到了0.71K的低溫,1933年得到了0.27K的低溫,1957年創造了0.00002K的超低溫記錄。目前,人們甚至已得到了距絕對零度只差三千萬分之一度的低溫,但仍不可能得到絕對零度。

如果真的有絕對零度,那麼能不能檢測到呢?有沒有一種測量溫度的儀器可以測到絕對零度而不會干擾受測的系統(受測的系統如果受到干擾原子就會運動,從而就不是絕對零度了)?確實,絕對零度無法測量是依靠計算得出來的,研究發現溫度降低時,分子的活動就會變慢,那麼依靠計算得出,當降到絕對零度時,分子是靜止的,所以就得出了絕對零度的概念。

—270.15℃ 宇宙微波背景輻射

宇宙微波背景輻射是"宇宙大爆炸"所遺留下的布滿整個宇宙空間的熱輻射,反映的是宇宙年齡在只有38萬年時碼好弊的狀況,其值為接近絕對零度的3K.

—260℃ 星際塵埃的溫度

在寒冷的宇宙空間,星際塵埃的溫度可低達—260℃。

—250℃襪碰 低溫火箭發動機

印度空間研究組織試驗成功了一種低溫火箭發動機,該發動機的燃料溫度為—250℃。在其帶動下,發動機沖壓渦輪的最高速度達到4萬轉每分鍾,標志著印度空間研究水平跨越了一個具有重要意義的里程碑。

—240℃ 冥王星

從冥王星上看太陽,太陽只是一個閃亮的光點,它從太陽上所接受到的光和熱,只有地球從太陽得到的幾萬分之一,因此,冥王星上是一個十分陰冷黑暗世界。最高溫度是—210℃,最低溫度是—240℃。除冥王星以外海王星也可達到—240℃。

科學家1898年在實驗室第一次得到了—240℃的低溫,這時,氫氣變成了液氫。

—230℃ 非金屬的磁性

非金屬材料在低溫下也能表現出磁性,這種磁體適用於製造新型計算機存儲設備,絕緣設備等。但這類材料在溫度超過一定限度時就會失去磁性。目前,臨界溫度最高的非金屬磁體在—230℃左右,即使施加高壓也僅能提高到—208℃。

—220℃ 天王星遲族

天王星自轉一次的"天王星日"約為17小時14分,因為有快速的自轉而和木星一樣地呈現東西向的明顯條紋。因為距離太陽遙遠,天王星大氣層雲上端溫度約在—220℃,表面顯淡藍色。

—210℃ 鯨魚座τ的塵埃盤

鯨魚座τ是除了太陽以外離地球最近的類太陽恆星,距離太陽僅約12光年,亮度約3.5等,以肉眼就可以看到。它周遭有塵埃與彗星組成的塵埃盤,這個塵埃盤的直徑比太陽系稍大一些,溫度僅—210℃左右,可能是因為小行星和彗星彼此碰撞的碎片所形成。

-200℃ 土衛六星

到目前為止,我們尚未發現有任何地外生命存活的跡象。但卡西尼號正在探索的土衛六可能是一個生命起源的實驗室。

由於表面溫度為—200℃,土衛六不是一個能產生生命的地方,但是它的濃密的大氣層中含有許多碳氫化合物。它們通過太陽的紫外光可產生化學反應。光化學反應能產生有機分子,這些碳基化合物是產生生命的第一步。但是土衛六太冷了,以致於無法邁出下一步。它就像是一個深度凍結了的地球。在50億年後,它將會得到產生生命所需要的熱量,因為那時太陽將膨脹成一個熊熊發光的紅巨星。只是那時由於太陽已進入生命的暮年,生命大約已經來不及產生了。

-190℃ 低溫下出現許多奇怪現象

低溫世界就像魔術師,各種物質出現奇妙變化。空氣在-190℃時會變成淺藍色液體,如果把雞蛋放進去,它會產生淺藍色的熒光,摔在地上會像皮球一樣彈起來;鮮艷的花朵放進去,會變成玻璃一樣光閃閃,輕輕的一敲發出"叮當"響,重敲竟破碎了,從魚缸撈出一條金魚頭朝下放進液體中,金魚再取出來就變得硬梆梆,晶瑩透明,彷彿水晶玻璃製成的"工藝品",再將這"玻璃金魚"放回魚缸的水中,奇怪的是金魚竟然復活了,又擺動著輕紗一般的尾巴遊了起來。

-180℃ "夢的纖維"——凱英拉纖維

凱英拉纖維的性能賽過鋼鐵和合金,被人們稱為"夢的纖維"這種液晶纖維的強度是鋼的5倍,鋁的10倍,玻璃纖維的3倍,能在—180℃左右連續使用。它主要用作飛機的結構材料、子午線輪胎、船體、運動器具、防護服裝和纜繩等。例如:美國波音飛機公司的767型客機採用了3噸凱英拉纖維與石墨纖維混雜的復合材料,使機身重量減輕了1噸,與波音727飛機相比,燃料消耗節省30%.

-170℃ 生命存活的低溫極限

這樣的溫度已有最簡單的微生物能夠生存了。觀察表明,大腸桿菌、傷寒桿菌和化膿性葡萄球菌均能在—170℃下生存。

-160℃ 水星

離太陽最近的水星,它和太陽的平均距離為5790萬公里,是太陽最近的行星。它表面溫差最大,因為沒有大氣的調節,向陽面的溫度最高時可達430℃,但背陽面的夜間溫度可降—160℃,晝夜溫度差近600℃,這可是一個處於火和冰間的世界。溫度變化如此巨大,水星上是不可能有生命的。

—150℃ 木星

木星是太陽系中的第五個行星,木星為太陽系最大的行星,其內部可以放入1300個地球,密度較低,其重量僅為地球的317倍。木星的成份絕大部分是氫和氦。木星離太陽較遠,表面溫度達—150℃;木星內部散放出來的熱是它從太陽接受熱的兩倍以上。

—140℃ 液氮低溫加工橡膠品

橡膠製品是很難降解的高分子彈性材料,將它粉碎到具有廣泛用途的精細膠粉十分困難。目前,國際上利用廢輪胎工業化生產精細膠粉的方法主要採用液氮低溫冷凍法,即將橡膠在—130℃到—140℃的溫度下冷凍成玻璃化狀態再加以粉碎,就能輕易獲得優良的精細膠粉。

㈡ 太空中的溫度大約是多少

太空中的溫度是溫度為-270.3℃。

地球大氣層以外的宇宙空間,大氣層空間以外的整個空間。物理學家將大氣分為5層:對流層(海平面至10千米)、平流層(10~40千米)、中間層(40~80千米)、熱成層(電離層,80~370千米)和外大氣層(電離層,370千米以上)。

地球上空的大氣約有3/4在對流層內,97%在平流層以下,平流層的外緣是航空器依靠空氣支持而飛行的最高限度。某些高空火箭可進入中間層。人造衛星的最低軌道在熱成層內,其空氣密度為地球表面的1%。

在1.6萬千米或沖搏高度空氣繼續存在,甚至在10萬千米高度仍有空氣粒子。從嚴格的科學觀點來說,空氣空間和外層空間沒有明確的界限,而是逐漸融合的。

聯合國和平利用外層空間委員會科學和技術小組委員會指出,當前還不可能提出確切和持久的科學標准來劃分外層空間和空氣空間的界限。近些年來,趨向於以人造衛星離開地面的最低高度(100~110)千米為外層空間的最低極限界限。

(2)宇宙的溫度是多少擴展閱讀

太空的科學探秘

1、太空站

太空站又稱為「空間站」、「軌道站」或「航天站」,是可供多名宇航員巡航、長期工作和居住的載人航天器。

在太空站運行期間,宇航員的替換和物資設備的補充可以由載人飛船或太空梭運送,物資設備也可由無人航天器運送。

1971年前蘇聯發射了世界上第一個太空站———「禮炮」1號,此後到1983年又發射了「禮炮」2—7號。1986年前蘇聯又發射了更大的太空站「和平」號。美國1973年利用「阿波羅」登月計劃的剩餘物資發射了「天空實驗衫祥室」太空站。

2、太空旅遊

太空旅遊是基於人們遨遊太空的理想,到太空去旅遊,給人提供一種前所未有的體驗,最新奇和最為刺激人的是可以觀賞太空旖旎的風光,同時還可以享受失重的味道。

而這兩種體驗只有太空中才能享受到,可以說,此景只有天上有。太空游項目始於2001年4月30日。第一位太空遊客為美國商人丹尼斯蒂托,第二位太空遊客為南非富翁馬克·沙特爾沃思,第三位太空遊客為美國人格雷戈里·奧爾森。聶海勝就是其中的一位。

3、太空行走

太空行走(Walking in space)又稱為出艙活動,即航天員在載人航天器之外或在月球和行星等其他天體上完成各種任務的過程。

它是載人航天的一項關鍵技術,是載人航天工程在軌道上安裝大型設備、進行科學實驗、施放衛星、檢查和維修航天器的重要手段。要實現太空行走這一目標,需要諸多的特殊技術保障。

㈢ 宇宙中最高的溫度能達到多少目前最高的溫度是多少

宇宙形成後10負36次方秒,宇宙溫度達到10000億億億℃,而人類觀測到的最高溫度是伽馬射線爆,幾分鍾釋放的能量可以達到太陽1萬億年釋放的能量總和。

目前的理論認為,只有在宇宙大爆炸的普朗克時間(5.4×10^-44秒),溫度才有達到過普朗克溫度。目前在宇宙中已知最高溫度是在雙中子星合並過程中產生的,溫度為3500億度。而人類製造的最高溫度比這還高,大型強子對撞機把高速運動的質子和原子核相撞,產生的最高溫度可達10萬億度。

具體溫度有多高不好說,但僅從人類觀測的結果來說,短短幾秒釋放一萬億年太陽釋放的能量綜合,順便提一下太陽壽命也才只有百十億年,溫度可以達到1萬億攝氏度以上,甚至高到難以想像。

㈣ 太空有沒有溫度呢如果有,那是多少呢

太空中的溫度非常低。根據對宇宙微波背景輻射的測量,宇宙的溫度為2.725K,約為零下270.4攝氏度。但即便如此,在太空中工作的國際空間站並不擔心溫度過低,相反,我們需要考慮如何為空間站加熱。從宏觀上看,溫度最直觀的表現是物體的冷熱程度,但從科學角度看,冷和熱是相對的,存在一定的主觀性。所以我們要在微觀層面上談一談。

以上就是小編針對問題做得詳細解讀,希望對大家有所幫助,如果還有什麼問題可以在評論區給我留言,大家可以多多和我評論,如果哪裡有不對的地方,大家也可以多多和我互動交流,如果大家喜歡作者,大家也可以關注我哦,您的點贊是對我最大的幫助,謝謝大家了。

㈤ 宇宙最高的溫度是多少度最低的溫度是多少度

地球上的平均溫度為15攝氏度,火星上的平均溫度為-63度,金星上的平均溫度為462度,太陽表面的平均溫度為5500度,織女星表面的平均溫度為9300度,那麼,宇宙的平均溫度會是多少度?

有些人可能會想,太空是真空的,談論溫度沒有意義。但事實上,太空不是完全空無的真空。雖然太空中缺乏物質,但不缺乏能量輻射,也就是光。既然有熱輻射,那麼,太空也就會有溫度。

太陽產生的光會朝著空間的各個方向源源不斷地發射出去,宇宙中還有無數像太陽這樣能夠發光的恆星,所以宇宙中充滿了光。但宇宙實在太大了,空間非常空曠,即便有數以億計的恆星在發光,但不足以讓整個宇宙變熱。


根據威爾金森微波各向異性探測器(WMAP)在9年裡的觀測結果,目前宇宙微波背景輻射的溫度比絕對零度高了大約2.73度,相當於-270.42攝氏度,這就是整個宇宙的平均溫度。宇宙微波背景輻射的發現非常關鍵,這是宇宙當年經歷過超高溫的一大證據,有力地支持了宇宙大爆炸理論。

㈥ 宇宙最高溫度是多少

宇宙最高溫度是510000000℃,約比太陽的中心熱30倍,是人類所能產生的最高溫。該溫度是美國新澤西的普林斯頓等離子物理實驗室中的托卡馬克核聚變反應堆利用氘和氚的等離子混合體於1994年5月27日創造出來的。

「宇宙大爆炸」時產生的溫度上限——就是最後某一粒子存在的最高溫度「Tmax」,也知道了宇宙的溫度范圍——就是從「絕對零度」到「最後某一粒子存在的最高溫度『Tmax』」。

(6)宇宙的溫度是多少擴展閱讀:

在整個宇宙當中,溫度無處不存在。無論在地球上還是在月球上,也無論是在赤熱的太陽上還是在陰冷的冥王星上,這一切無不由於空間位置的不同而存在著溫度的差別。例如,太陽表面溫度是6000℃,而處於太陽系裡離太陽較遠的冥王星的表面溫度卻只有-240℃。

又如,傳說中的牛郎星與織女星,在夜裡的星空中,它們只是閃爍的小亮點,而怎能讓人一下子想到牛郎星的表面最高溫度竟達8000℃,織女星的表面最高溫度竟達10000℃,真可謂是「熱戀之星」。

㈦ 你知道宇宙的溫度達到了多少度嗎

對於溫度相信大家不會陌生,我們每天,每時每刻都在跟溫度打交道。那麼溫度是如何誕生的呢?其實從宇宙大爆炸的那一刻,溫度也就出現了。在人類的認知里,地球表面的平均溫度是15攝氏度,火星表面的平均溫度為零下63攝氏度,而金星上的溫度可達460攝氏度,太陽表面的溫度達到了5500攝氏度。

如此多的不同溫度,讓我們認知到這個世界喚沖,這個宇宙完全就是一個溫度的世界,任何地方,任何物質都會有自己一個溫和辯殲度。包括智慧生命人類,自身也有一個溫度,那就是37攝氏度左右。當外界的溫度遠低於或遠高於這個溫度的溫度,人體就會感到不舒服,甚至危及到生命。

既然宇宙每一個天體,每一種物質都有自己的溫度,那麼作為浩瀚的宇宙空間溫度達到了多少度呢?可能很多人覺得,宇宙有大量的恆星存在,而恆星又是一個強大的熱輻射能源,所以宇宙灶戚在如此多的恆星加持下,溫度應該是比較高的,那麼事實真的如此嗎?



根據威爾金森微波各向異性探測器(WMAP)在9年裡的觀測結果,目前宇宙微波背景輻射的溫度比絕對零度高了大約2.73度,相當於-270.42攝氏度,這就是整個宇宙的平均溫度。宇宙微波背景輻射的發現非常關鍵,這是宇宙當年經歷過超高溫的一大證據,有力地支持了宇宙大爆炸理論。

當然,由於人類現在的科技相對於宇宙來說,還是非常落後,所以我們對宇宙的認知也是非常有限的。而且有關宇宙的很多理論,現在也無法得到足夠的證據來支持。很多宇宙理論都只是一種猜測,想要讓猜測成為現實,就需要我們有更強大的科技實力去不斷尋找證據。

而要做到這些,人類要真正成為星際文明才有希望。那個時候,我們對於宇宙的研究探索就不僅僅是通過天文望遠鏡的模糊觀測,而是可以通過星際穿梭,快速到達目標位置,近距離得到真實的觀測數據。我們期待著這一天的到來。

㈧ 宇宙溫度有多高

在茫茫浩瀚的宇宙中,有無數像太陽這野虛野樣的恆星,它們無時不刻都在燃燒;在整個宇宙當中,溫度無處不在。譽模根據科學家的估計,一顆具有較大質量的恆星的核心部位最高溫度能達到90億攝氏度。在我們已知的數據里,金星上的溫度可達460攝氏度,而太陽表面的溫度達到了5500攝氏度之高。可見,宇宙中的星球完全是一個溫度的星體。

既然在宇宙中,每一個星體都有溫度,那整個宇宙的溫度是多少呢?據現有的資料記載,宇宙的平均溫度已經達到了絕對零度,這是一個什麼概念呢?「絕對零度」是熱力學的最低溫度,熱力學溫標的單位是K開爾文,絕對零度就是約為-273.15℃或-459.67℉。然而,絕對零度是無法達到的,只是理論的下限值。

絕對零度有多可怕?探索宇宙的半個多世紀以來,我么並沒有在宇宙的任何一個地方發現這種「絕對零度」。跟愛因斯坦相對論預言的一樣,任何有質量的物體都無法達到光速。當溫度下降,接近於絕對零度時,分子的運動幾乎停滯。擴大到宇宙的層面,真正的絕對零度會讓宇宙中的所有運動都停止。

說到這里,有人會問了宇宙中這么多恆星,為什麼宇宙的溫度不升高反而降低呢?為什麼恆星無法加熱宇宙呢?其實在數量龐大的宇宙空間中,雖然恆星數量多,但架不住宇宙無邊無際。超高溫度來源的「太陽」,作為一個天體,而它加熱的不過是在它所處太陽系附近的宇宙。宇宙直徑930億光年這個數字,我們根本無法想像它的龐大性,所以距離太陽系越遠的恆星就沒有產生不了高溫度,因此整個宇宙根本不會受到溫度的較大影響。

所以科學家們認為,導致宇宙溫度這么低的原因,是宇宙本身過於龐大,無窮無盡。還有一點,在宇宙中溫度的概念就跟宇宙塵埃一樣稀薄。恆星對外散發的,是由於電磁脈沖,只有跟物質之間產生作用,才會形成溫度。在宇宙的真空狀態下,根本無法加熱宇宙空間。就算是在地球周圍,如果一個宇航頌喊員從空間站出來,不穿宇航服,那這個宇航員很快就會因真空而丟掉性命。

全文結束

㈨ 宇宙中最高的溫度是多少最低溫度是多少度

宇宙中最高的溫度是多少?蘆謹裂最低溫度是多少度?

最高溫度和最低溫度都只是理論上的一個數據。

這個數據就是普朗克溫度和絕對零度。量子力學認為,宇宙最高溫度為10^32K,也就是億億億億K。這個「K」代表開氏度,就是熱力學溫度,如果與「 」(攝氏度)比較,0 K(是零K,不是OK)就相當於-273.15 ,這就是絕對零度;而100 則為373.15K。也就是說開氏度減掉273.15就是攝氏度。

普朗克溫度和絕對零度都只是一個理論存在的溫度,也是人類能夠理解的最高溫度和最低溫度,高於這個溫度和低於這個溫度都沒有意義。量子力學認為,在宇宙大爆炸的普朗克時間,也就是大爆炸開始的10^-43秒,1000億億億億億分之一秒時,其溫度為普朗克溫度,即10^32K,這以後,宇宙漸漸冷卻,再也沒有出現過這個溫度。

而絕對零度,是熱力學的最低溫度,是粒子動能低到量子力學最低點時物質的溫度,是存在於理論中的下限值。我們知道,物質的溫度取決於其內部原子、分子等粒子的平均動能,一個物體粒子動能越高,溫度就越高,當粒子動能達到最低點,不能再低時,就是絕對零度。

根據熱力學第三定律,絕對零度永遠也無法達到,因為一個絕對零度的空間,完全沒有粒子振動,而空間的存在是以物質為前提的,沒有物質也就沒有空間,因此絕對零度的空間為零,零空間就是虛無。

目前人類觀測到的最高溫度。

恆星中心一直在源源不斷爆發著核聚變,而恆星是宇宙的主要可見物質,占可見質量的99%以上。恆星表面溫度從幾千K到數萬K,乃至數十萬K不等,中子星表面溫度可達1000億K。質量越大的恆星,溫度就越高,恆星中心溫度也是如此。

太陽這樣的恆星,中心溫度只有1500萬K,但到了演化後期,激發氦核聚變的溫度需要1億K。比太陽質量大的恆星,核聚變不斷上升到更高層次,也就是按照元素周期表的排列序數,從氫核聚變,經歷氦、碳、氧、氖、鈉、鋁、鎂、硅、硫、氬氣、鈣、鈦、鉻、錳等一路演化,一直到26號元素鐵結束。每一層次核聚變結束,恆星就會向中心坍縮,從而形成更高壓力和溫度,激發更高層次的核聚變。大質量恆星核心溫度可以高達30億K,從而完成鐵元素之前的所有核聚變,在核心聚合成一個鐵核。

比太陽質量大8倍的恆星就可以完成這一系列的核聚變,最終發生超新星大爆發,爆發的溫度可以達到幾百億甚至上千億K,從而完成比鐵更重元素的合成。但這還不是目前宇宙能夠晌擾得到的最高溫度,更高溫度是伽馬射線暴創造的。

伽馬射線暴是超大質量恆星爆發、黑洞或中子星相撞等極端事件中形成的,最強能量的伽瑪暴比超新星爆發能量還要強數百倍,可以再現宇宙大爆炸1/1000秒時萬億度高溫。這可能是迄今可能觀測到的宇宙自然界最高溫度了。

但目前已知存在的最高溫度是人類製造出來的。2010年11月8日,科學家們利用位於瑞士和法國邊境的歐洲大型強子對撞機,模擬138億年前宇宙大爆炸的瞬時過程。這次實驗是用兩束鉛離子束,在27千米的地下環形軌道中以相反速度加速,當它們接近光速時讓它們相撞,相撞的瞬間產生了10萬億K的高溫,再現了宇宙大爆炸百萬分之幾秒的場景,從而可以觀察這一溫度下產生「誇克—膠子等離子體」的過程,印證宇宙大爆炸理論預測。

盡管這個溫度只存在一瞬,但卻被精密儀器記錄下來。這是迄今為止人類觀測到存在於現實世界的最高溫度。

人類製造出的宇宙最低溫度。

宇宙最低溫度迄今也是人類在實驗室製造出來的,是NASA科學家團隊在國際空間站上創造出來的。他們在地面做觀測冷原子實驗時,由於地球重力影響,得到極低溫度冷原子態只能觀測到幾分之一秒,瞬間就消失了。於是他們將冷原子實驗室(CAL)送到國際空間站,在微重力環境,創造出了更低溫度,冷原子雲固定觀測時間可達到10秒,成為至今被觀測最長時間的玻色-愛因斯坦凝聚態。

這是迄今人類創造的最低溫度,為-273.149999999999 ,即0.000000000001K,就是萬億分之一K。

此前人造最低溫度也是科學家在實驗室創造的,達陪閉到0.00000017K。後來科學家們又把這個溫度降低到0.5nK(納開),就是0.0000000005K。這是一個由德國、美國、奧地利等國科學家組成的科研小組,利用磁阱技術實現銫原子的玻色-愛因斯坦凝聚態(BEC)的實驗過程中,創造這一紀錄的。

廣袤的宇宙空間溫度極低,在遠離天體的空曠處,溫度低到3K以下。這是宇宙大爆炸後經歷138億年冷卻的殘留熱輻射,通俗地說就是殘留余燼,這種殘留電磁輻射充滿整個宇宙,溫度只有2.725K,因此又稱為3K宇宙背景輻射。

但這並不是宇宙自然界最低溫度。1979年,科學家們發現距離我們約5000光年,位於半人馬座方位有一個領結狀的原行星雲,命名為布莫讓星雲,又叫回力棒星雲,科學家們通過用各種射線望遠鏡探測表明,那裡的溫度低到1K,是迄今發現自然界存在的最低溫度。

現在還有一種說法,認為在宇宙大尺度網狀結構之間,有許多被稱為「空洞」的冷斑點,有的空洞尺度達到數十上百億光年,那裡面沒有星系,也沒有暗物質,形成的原因有多種說法,有科學家認為這種空洞里的溫度更低,不過至今還沒有嚴謹數據支撐,無法定論。

小結:目前已知的最高溫度為10萬億K,最低溫度為萬億分之一K,這些溫度都是人工製造出來的。

為了解答這幾個問題,首先要了解一下溫度的本質。表面上,溫度表徵物體的冷熱程度。本質上,溫度表徵物體的組成粒子的熱運動劇烈程度。

物質可能的最低溫度

理論上,當所有的粒子停止運動時(處於量子力學的最低點),物體將會達到可能的最低溫度,即絕對零度。絕對零度在開氏溫標上表示為0 K,在攝氏溫標上表示為-273.15 。

然而,為了達到絕對零度,不僅需要原子停止運動,而且還包括原子的所有組成。繞原子核運動的電子需要停止運動,原子核中的質子和中子需要停止相互作用,誇克以及任何更基本的結構都要停止活動。由於量子力學效應,這是不可能的,所以絕對零度無法達到。從另一方面看,任何空間中都存在能量和熱量,必然會與物質進行交換,所以絕對零度只能無限逼近,不可能達到。

目前,通過激光冷卻和磁蒸發冷卻技術,科學家獲得的最低溫度達到了100 pK(10^-10 K, 273.149999999900 )。物質在這種極低的溫度下將處於玻色-愛因斯坦凝聚態,它們會表現出奇特的行為,例如,超流動性和超導現象。

物質可能的最高溫度

物質可能的最高溫度為普朗克溫度,其值約為1.417 10^32 K。由於粒子的運動速度上限為光速,所以當粒子速度接近光速時,物體的溫度接近普朗克溫度。如果溫度超過普朗克溫度,物理定律將不復存在。

目前,通過大型強子對撞機的粒子對撞實驗,科學家獲得的最高溫度為10萬億開爾文,盡管這個溫度比太陽的中心溫度高了60萬倍,但僅為普朗克溫度的一千億億分之一。

首先,溫度簡單來說與微觀粒子運動的速度息息相關,微觀粒子運動越距離,物體的溫度就越高。根據不確定性原理,任何粒子的運動不可能停下來,所以溫度有一個下限,我們都知道那是絕對零度,也就是大約領下273攝氏度。而任何微觀粒子的運動速度都不可能超越光速,所以物體的溫度也有上限,不可能無限高,上限就是普朗克溫度,大約1.4乘以10的32次方K。

普朗克溫度是根據現有物理學計算出來的理論值,它是宇宙大爆炸發生一個普朗克時間後的溫度,一個普朗克時間非常短,大約5.4乘以10的負44次方秒,也是物理學上可測量的最小時間單位,任何小於普朗克時間的時間都沒有意義,而我們對宇宙的認知也是從大爆炸發生後一個普朗克時間開始的,也可以認為一個普朗克時間之前的宇宙沒有意義。

那麼目前已知的宇宙中最高溫度是多少呢?超乎我們的想像!

太陽的核心溫度能達到1500萬攝氏度,這樣的高溫已經讓很多人驚嘆不已,甚至無法想像。但太陽的核心溫度與中子星碰撞時產生的溫度相比簡直太渺小了,這個溫度能達到3500億攝氏度,敢想像嗎?

目前人類能製造出來的最高溫度是在大型強子對撞機里產生的,微觀粒子的撞擊能產生高達10萬億度的高溫,不要擔心如此高溫會把對撞機熔化,那隻是微觀層面粒子的運動速度的體現形式,因為碰撞時的粒子速度都接近光速。而且碰撞是一瞬間的,不會有任何影響。

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