太陽是太陽系光與熱的源泉。
依賴於這份光與熱,地球生命在數十億年以來得以繁衍生息。自古以來,人們就對太陽充滿了敬畏,人們知道太陽所能夠提供的能量是巨大的,但人們想不到的是,在地球表面能夠收集到的太陽能量與太陽表面所散發出來的能量相比,可以說是微不足道。
如果我們能夠收集到太陽所釋放出來的全部能量,那麼只需要收集一秒鐘,這一秒鐘所釋放出來的能量就足夠全人類使用25萬年的了,當然這是以人類現有的能源需求來計算的。太陽釋放的能量如此巨大,那麼太陽的表面溫度一定很高吧?當然,太陽表面的溫度約為5700攝氏度左右,這個溫度超過了目前已知的熔點最高的金屬。其實如此高溫在地球上也可以找到。
宇宙中充斥著高溫生活在地球表面的我們很容易就忘記了,其實地球是有一顆火熱的心的。在地球的中心,溫度約為5900攝氏度左右,這個溫度實際上比太陽表面的溫度還要高,不過也只是和太陽表面相比。而在太陽的內部,那是一種無法企及的高溫,太陽內部溫度有多高?大約在1500萬攝氏度左右。
太陽雖然是太陽系所有光和熱的源泉,但是太陽作為一顆恆星,其實並不是很大,它只是一顆黃矮星,在宇宙中有很多恆星比太陽更大,而且大得多,理所當然,它們也會比太陽更熱。經過計算,恆星的內部溫度最高可以達到10億度。10億度是普通人難以現象的,但這還不是宇宙中最高的溫度。宇宙中還有比大品質恆星內部更高的溫度存在嗎?當然有。
一些極端的天體活動會產生出驚人的高溫,比如超新星爆發。
大品質恆星在生命末期的時候會通過超新星爆發坍縮為一顆中子星或者黑洞,而超新星爆發的過程會釋放出巨大的能量,同時也會產生超乎想象的高溫,超新星爆發所能夠產生的高溫是大品質恆星內部溫度的150倍,也就是達到了1500億度,而這還不是宇宙中最高的溫度,因為另一種天體活動所產生的溫度比它還要高,那就是中子星碰撞。
當兩顆中子星發生碰撞的時候,那將是一種十分壯觀的景象,伴隨著壯觀的景象所產生的是超越了超新星爆發的高溫,中子星碰撞所能夠實現的高溫是超新星爆發的2倍,也就是3000億度左右。宇宙真是一個充斥著高溫的地方,那麼宇宙中最高的溫度是多少呢?
宇宙中最高的溫度宇宙中最高的溫度是多少?是否存在著一個極值呢?這個極值是存在的,我們稱之為一個普朗克溫度。一個普朗克溫度具體表述為1.416833(85)X10∧32K,K就是開爾文,是熱力學溫標,在數值上與攝氏度差別不大。
一個普朗克溫度是理論上推測而出的宇宙最高溫度,那麼這個溫度是如何推測出來的呢?宇宙並不是從一開始就存在於這裡的,它有一個開始,而關於宇宙的起源有著各種各樣的猜測,通過天文觀測所看到的天體紅移現象和宇宙微波背景輻射等證據都指向了同一個理論,那就是宇宙大爆炸,根據宇宙大爆炸理論,宇宙在誕生之前,是一個奇點。宇宙是從奇點開始的,也就是說奇點之中蘊含了現在宇宙中全部的物質和能量。
奇點蘊含了宇宙間全部的物質和能量,但是體積卻無限趨近於零。
也就是說奇點是一個密度無限大、壓力無限大、時空曲率無限大,而體積卻無限小的點。所有的物質和能量全部擠壓在這樣一個高壓的環境中,很顯然,奇點就是宇宙溫度最高的狀態。而在奇點發生爆炸的一瞬之間,所有的物質和能量被釋放了出來,也就是在這一時刻,宇宙間最高的溫度誕生了,它就是一個普朗克溫度,一個普朗克溫度指的就是在宇宙大爆炸開始的第一個普朗克時間中宇宙的溫度,一個普朗克時間為10∧-43s。
由於奇點蘊含了宇宙間全部的物質和能量,所以在宇宙中也不可能誕生比一個普朗克溫度更高的高溫,而在物理學上討論比普朗克溫度更高的溫度也是沒有任何意義的。#科學每一天#