『宇宙大爆炸』宇宙最高温度是1.4亿亿亿亿度，为什么最低温只有-273度？宇宙大爆炸

文章图片

文章图片

文章图片

文章图片

文章图片
我们常常能听到“绝对零度”的概念，并且有些人认为这是宇宙中理论上的最低温度（实际上，并不是，下文我们会提到具体原因）。那么，宇宙到底存不存在最高温度呢？
我们可以先给出答案：宇宙是存在最高的温度的。具体咋回事呢？
我们今天就来聊一聊这个话题。
温度
温度是衡量物体冷热程度的物理量，也就是和热现象有关。要了解温度的本质，我们需要从微观视角来看。我们知道，宇宙中的万物都是由微观粒子构成的。著名的物理学家费曼曾经提出过一个想法，他在他的著作《费曼物理学讲义》中写道：如果发生了某种大灾难，所有的科学知识都丢失了，只有一句话可以传下一代人，那么怎么样才能用最少的词汇来传达出最多的信息呢？我认为这句话应该是原子假设。
这里的原子假设就是所有的物体都是由原子构成的。费曼这句话是很有道理的，微观世界确实决定了整个宇宙的性质。
温度其实就和微观粒子的运动有关。微观粒子在构成物质时，并非是整整齐齐一动不动的，相反，它们是一直在乱动，我们甚至很难精确地描述这种运动。
虽然我们无法描述一个个粒子，但是我们还有统计学的办法来得到粒子的平均动能。科学家发现，粒子的平均动能越大，说白了就是粒子整体运动得越欢快，这时温度就越高。反之就是，粒子的平均动能越大，粒子整体运动得不欢快，温度就越低。
通过上面的描述，我们自然而然地会想，如果这些粒子都完全不动，是不是对应的就是最低温度呢？
虽然这很符合直觉的，但这其实是错的。上世纪，量子力学的发展，让我们知道微观粒子是具有波粒二象性的。这个性质描述让我们知道，微观粒子的行为是和宏观完全不同的，不是确定性的，而是概率性的。因此，微观粒子不可能完全停在某个位置上。
因此，最低温度对应的是粒子平均动能最低时的温度，这时候粒子还会在一定范围内振动，只是幅度相对小。而这个温度就是绝对零度，零下273.15度。
但是这里要补充一句，根据热力学第三定律，绝对零度是达不到的。因此，绝对零度并不是宇宙的最低温度，宇宙中的温度再低都会高于绝对零度。
那宇宙的最高温度又是从哪里来的呢？
难道这个温度就对应的是粒子最高动能的状态？
宇宙的最高温度
宇宙的最高温度来自于宇宙大爆炸的初期。按照我们目前主流的宇宙学理论，宇宙应该是诞生于138亿年前的一次大爆炸。目前关于宇宙大爆炸的理论是基于标准宇宙模型而来的，相关的证据是哈勃观测到的星系红移、宇宙微波背景辐射、氦原子丰度。
这里补充一句，我们并不知道为什么发生大爆炸，更不知道大爆炸之前到底是什么。很多人以此来质疑标准宇宙模型。其实我们可思考一下，我们目前只是不知道，并不是说就不存在。这就好比，一个孤儿，他不知道他的父母是谁，那这会影响到他真实存在这件事吗？