130億年前一個熾密的奇點爆炸產生了我們現在生活的宇宙,而宇宙中每個恆星的內部每時每刻都在發生劇烈的核反應,散發出無盡的光和熱。
而太陽作為距離地球最近的恆星同時也是太陽系的核心,給予了地球溫暖的Sunny讓地球能夠誕生生命,所以說如果水是萬物之母的話,那麼太陽絕對能夠稱得上是萬物之父。
不僅僅是創造了適宜生命誕生的環境,太陽還給地球萬物帶來了四季變化,如果要從科學家角度理解四季變化的話其實並不困難,四季的產生主要是由環境溫度、太陽入射角度以及日照時長決定的,在這當中溫度可以說是最為主要的,同時它也是我們能夠感受到四季變化的最直觀因素。
而現在科學家們在宇宙中尋找適宜人類殖民的星球時,溫度可以說是非常重要的一個指標,我們都知道人類最適宜的溫度是23度左右,高了會熱低了會冷,不過可能在遙遠的彼岸會存在著一些跟人類對環境溫度要求完全不同的外星人。
其實溫度最令科學家著迷的地方,在於它的某一點細微變化,都能讓地球環境以及包括人類在內的萬物產生非常多甚至是非常大的變化。
而在地球之外,“溫度”撕下了溫順的面具以極端的形式存在著,面對露出猙獰形態的溫度,我們人類僅僅能夠從數字中體會那種震撼,但是卻無法通過感官近距離的體會它們。
比如說時刻都在進行核聚變反應的太陽,其表面溫度能夠達到6000度左右,而內部能夠達到1000-2000萬度,而作為宇宙中密度最大的天體,中子星的表面溫度已經和太陽內部溫度相當,而其內部溫度更是達到了驚人的60億度,這些都是我們人類無法體會的存在。
詭異的是,雖然宇宙中的溫度近乎沒有上限,但是卻擁有一個固定值的下限,和那些動輒上億度的高溫相比,這個溫度下限反而離我們很近,它就是物理界有名的“絕對零度”:-273.15度。
而絕對零度之所以會令科學界如此著迷,是因為它和光速一樣,有一個非常奇特且神祕的屬性:能夠無限接近卻無法真正到達。
實際上,絕對零度是比光速還要神祕一些的,因為雖說其物質無法達到光速,但至少光子是能夠達到的。而絕對零度則不一樣,它非常徹底的封鎖了一切物質,也就是說世界上沒有任何物質能夠達到絕對零度即-273.15度。
那麼為什麼宇宙中的溫度會有絕對零度這個下限呢?想要知道這個問題的答案還得從微觀層面說起。我們都知道物質是由粒子組成的,而溫度就是粒子活動程度的體現,簡單的說就是,當溫度升高的時候就代表粒子運動非常激烈,因為劇烈程度沒有上限,所以溫度也就沒有上限。
與之相反,如果粒子完全停止運動那麼就不會產生一點溫度,此時就達到了溫度的下限——絕對零度。
雖然從理論上來看,確實能夠證明絕對零度的存在,但是目前對絕對零度的研究,並不是為了證明它存在,而是想要探究宇宙中究竟有沒有物質能夠達到絕對零度。
通過近些年對地球上物質的研究和對宇宙中物質的研究,科學家們發現絕對零度就像光速一樣,只能無限接近卻不能真正到達。
看到這裡可能有的朋友對溫度上限還有些不理解的地方,甚至可能還有人認為“當粒子的運動速度接近光速的時候,就是溫度達到上限的時候”,因為這句話看似很有道理,所以一直被許多人拿來對溫度上限進行解釋。
但是其實在量子層面有許多粒子的運動速度要比光速快幾萬倍,這些粒子擁有“測不準”原理和觀察者效應等諸多屬性,所以將它們的運動速度和巨集觀世界的光速相提並論本身就是錯誤的,更談不上“光速限制了溫度”這個說法。
以目前人類的科學理論來看,溫度是沒有上限的,不過現代科學設定了一個普朗克溫度即1.416833×10^32℃,科學家們認為宇宙中任何比這熱的溫度都是沒有意義的,按照大爆炸理論,這個溫度正是宇宙形成瞬間的溫度。
當然了,人類真正進入科技時代不過300多年,而現在的科技水平限制了我們對事物進行更深層次的研究,或許在現在的理論體系下存在絕對零度,或者絕對零度是-273.15℃,而過幾百年可能會打破這個觀點也不一定。
就像人類現在記錄時間是以地球自轉和公轉作為基礎的,而宇宙中每個星球的自轉公轉週期都是不同的,這就造成了時間上的差異。或許在宇宙的高階文明那裡,採用的是更為準確的時間計算方式,而人類所使用的將會被淘汰也不一定。
總之,想要知道絕對零度是否能夠達到,以及溫度究竟有沒有一個真正意義上的上限,還需要人類不斷的發展科學技術,找到更加合理的理論來給出解釋,或許那個時候被突破的就不僅僅是溫度本身的理論了,可能還會有宇宙的本源理論。