理论上的最低温度:绝对零度很容易理解。而绝对最大值则很难预测。“我们只是不知道我们能否将能量一直带到无穷大,”达特茅斯大学物理学家斯蒂芬·亚历山大说。“但从理论上讲,这是可行的。” 最直接的上限候选者是普朗克温度,即 142 千万亿 (1.42 x 10 32 ) 开尔文 (K)——粒子物理学标准模型允许的最高温度。但亚历山大解释说,只有当粒子相互作用并达到热平衡时,温度才会产生。“要了解温度的概念,你需要了解相互作用的概念。” 许多宇宙学家认为,宇宙历史上最高的实际温度比普朗克温度低几个数量级。在大爆炸后的最初时刻,膨胀发生得如此之快,以至于没有粒子能够相互作用;宇宙基本上是无温度的。亚历山大说,在随后的极短时间内,时空波纹可能开始与物质一起振动,并迫使物质进入热平衡状态。这会导致宇宙迅速重新加热到 10 27 K 左右。从那时起,它一直在不断膨胀和冷却。 本文最初发表于 2014 年 11 月的《大众科学》杂志,标题为“可能的最高温度是多少?” |
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