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雪碧的科学观■宇宙最低的温度为什么是

【雪碧的科学观■宇宙最低的温度为什么是】
宇宙中的最低温度和最高温度
在我们所在的这个宇宙当中 ， 其实存在着最高温度 ， 同时也存在着最低温度 。 最低温度其实就是零下273.15度 ， 那最高温度呢？

雪碧的科学观■宇宙最低的温度为什么是
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最高温度是宇宙才形成时的问题 ， 这个温度达到了1.4*10^32度 ， 也就是1.4亿亿亿亿度 ， 这里多说一句 ， 我们一般用的温度单位是摄氏度 ， 实际上在物理学当中 ， 用到的是开尔文 ， 用符号K来表示 。 那为什么会有最低温度和最高温度的说法呢？
今天我们就来聊一聊这个话题 。 最高温度是咋来的？
按照目前主流的宇宙学理论 ， 我们知道 ， 宇宙并不是永恒的 ， 而是有个起点 ， 这个起点也被我们称为奇点 。 138亿年前 ， 在奇点处发生了一场大爆炸 ， 宇宙从无限小 ， 曲率无限大的空间 ， 开始快速膨胀 。

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而宇宙大爆炸的那一刻温度是非常高的 ， 按照目前的理论 ， 我们并不知道宇宙大爆炸开始的普朗克时间内的发生了什么 。 这里我们解释一下什么是普朗克时间 ， 它指的是时间变化的最小时间间隔 。 也就是说 ， 时间的流逝并不是连续的 ， 而是有个最小的变化单位 ， 每次变化都是这个最小的单位的整数倍 。 这个普朗克时间是10^-44秒 。

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所以 ， 宇宙大爆炸之后的10^-44秒那一刻 ， 宇宙对应着一个普朗克温度 ， 这个温度就是如今我们知道宇宙的最高温度 ， 这个温度是1.4*10^32K 。 在这之后 ， 宇宙的温度随着空间的急剧膨胀而开始下降 ， 在宇宙大爆炸之后的38万年 ， 宇宙的温度下降到3000K左右 ， 这个时候 ， 宇宙中的原子得以形成 ， 光子可以在宇宙中自由的穿行 。 因此 ， 这个普朗克温度也被视为温度的上限值 。

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如今宇宙大爆炸的温度还残存着 ， 这也是宇宙的背景温度 ， 我们管这个叫做宇宙微波背景辐射 ， 这也是证明宇宇宙大爆炸的关键证据 ， 同时告诉了我们许多宇宙演化的证据 ， 是天文学家手中的研究利器 。

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围绕着宇宙微波背景辐射 ， 如今已经产生了3个诺贝尔物理学奖了 。 宇宙微波背景辐射的存在也告诉我们一个关键的信息 ， 那就是宇宙并不是绝对零度 ， 也是有温度的 ， 这个温度就是宇宙大爆炸的余温 ， 如今是2.72K ， 也就是比绝对零度要高2.72度 。 但实际上 ， 如果你拿个温度计去测这个温度 ， 你会发现根本测不出来 ， 这其中有许多原因 ， 但其中一个关键原因就在于温度的定义上 。 绝对零度
关于宇宙的背景温度为什么测不出 ， 我们可以结合着绝对零度来说 。 我们知道 ， 万物都是由粒子构成的 ， 从微观视角上看 ， 温度的本质其实是一种运动 ， 我们定义为微观粒子的热运动的剧烈程度 。 具体什么意思呢？
实际上 ， 构成万物的粒子并不是整齐划一地排列 ， 它们基本上可以被认定为“多动症患者” ， 这种运动让我们没有办法直接观测准 。
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这个观点 ， 其实我们通过布朗运动就已经间接地观测到了 。 所谓布朗运动指的是花粉粒子在水分子的撞击下呈现的不规则运动 。 爱因斯坦甚至用数学语言证明了布朗运动 。


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