温度究竟是什么呢?日常生活中我们感受到冷热交替,温度也就随之变化。而物理学上认为温度是微观粒子热运动剧烈程度的体现,粒子动能越大,温度就越高。比如说沸水100度,太阳核心高达1500万度,氢弹爆炸瞬间温度达到1亿度。人类目前创造出最高温度仅维持瞬间,约5万5千亿度,通过大型粒子对撞机使粒子接近光速碰撞产生。 温度有上限吗?宇宙确实存在最高温度,那是普朗克温度,发生在138亿年前宇宙大爆炸瞬间约1.4亿亿亿亿度。理论上有更高温度但人类无法描述。粒子动能与物体质量有关,按爱因斯坦相对论速度接近光速时质量增大、动能增大甚至无限大。不过超过普朗克温度对人类没有意义。 高温达到如此高,那低温呢?低温也有下限——绝对零度(零下273.15度),是宇宙最低温度。科学家通过实验不断尝试制造更低温度结果显示无法突破绝对零度。人类制造最低温度仅比绝对零度高0.0000000001度。 为什么无法达到绝对零度?理论分析如果微观粒子停止运动就能达到绝对零度,但微观粒子不可能静止,总会在无规则运动。量子力学不确定性原理告诉我们粒子位置和速度存在不确定性关系。 换一种方式理解如果温度达到绝对零度意味着万物静止不仅物质时间也停止运行,宇宙能量耗尽宣告终结。科学家推测也许绝对零度只出现一次类似普朗克温度出现在宇宙大爆炸前一瞬间——也就是宇宙走向终结那一刻。