太阳温度高,然而人类制造的高温远高于太阳,温度有没有上限?

www.zhiqu.org     时间: 2024-06-16


温度是有下限的,温度的下限就是-273.15摄氏度,也就是我们通常所说的绝对零度。

温度为什么会有下限呢?因为温度的本质就是运动,代表的是微观粒子热运动的剧烈程度,换一种通俗的说法来讲,就是运动的速度越快,则温度越高,反而运动速度越慢,则温度越低。

然而无论微观粒子运动的速度多么缓慢,它终究是无法静止下来的,因为宇宙中并不存在绝对静止的参考系,所以也就不存在绝对静止的事物。如果粒子的运动可以停下来,那么我们也就能够同时测得粒子的位置以及它的动量,这严重违背了量子力学中的不确定性原理。既然粒子的运动永不停止,所以绝对零度也就不可能实现,因为绝对零度就代表了绝对静止,所以绝对零度也就成为了温度不可逾越也无法达到的下限。


温度既然有下限,是不是也存在着上限呢?

很多人认为温度的上限就是普朗克温度,也就是1.416833(85)X10∧32K,K表示开尔文,是国际温标,如果你对这个单位比较陌生,可以将其简单理解为从绝对零度开始计数的摄氏度。

将普朗克温度看作是温度的上限,其实是一种错误的理解,或者说是一种不够准确的理解。普朗克温度是怎么来的呢?当一个物体温度升高的同时,它的辐射波长会相应变短,当物体达到某一温度时,它的波长会小于普朗克长度,也就是1.6X10∧-35米,此时便失去了物理意义,而这个温度就被称之为普朗克温度。物体的温度一旦超越了普朗克温度,便丧失了物理意义,现有的物理理论将全部失效,但这并不意味着普朗克温度就是理论上的温度上限。


要寻找理论上的温度上限,我们还是要回到温度的本质上来,温度的本质就是微观粒子热运动的剧烈程度。

粒子的运动速度越快,则物体的温度越高,那么粒子的运动速度是否有上限呢?有,那就是光速。光速是宇宙间最快的速度,任何有质量的物体都无法达到光速,而大多数微观粒子都是具有质量的,所以它们永远也不可能达到光速,如此说来,粒子光速运动所能够达到的温度就是温度的上限了?可以这么说,只不过这个上限并不像下限那样是一个确定的数字,对于这个上限​只能够用三个字来表示,那就是“无穷大”。

任何具有静止质量的物质,随着速度的增加,质量和动能也会随之增加,随着运动速度趋近于光速时,质量和动能将变为无穷大,这也就是光速无法达到的原因。


动能变为无穷大也就意味着物质的温度变为无穷大,从这个角度上来讲,温度是不存在理论上限的,它的理论上限就是无穷大,只不过当温度超过普朗克温度的时候,物质的物理意义也就不复存在了。

在现实之中,自宇宙诞生以来,除了宇宙诞生后的一瞬之间,没有任何时刻任何物质的温度可以达到普朗克温度。那么现在宇宙间最高的温度到底是多少呢?在生活中,我们很难接触到真正的高温,在我们的常识中,火焰就代表了高温,但实际上纸张燃烧的温度也不过200摄氏度而已,就算是烧煤的炉火也不过800度上下。然而在地球之外,高温的物质比比皆是,远的不说,就说太阳吧。地球生命所需的全部能量皆来自于太阳,而太阳的温度有多高呢?


太阳表面的温度可以达到5500度以上,而在太阳的中心则是1600万度的高温。

当然,太阳并不是宇宙中最为炽热的天体,宇宙中存在着很多比太阳更为巨大且炽热的恒星,还有着如白矮星或中子星一般致密的天体,在中子星的中心,温度甚至超过了10亿度。不过这样的高温并不足以让现在的人类感到惊讶,因为人类已经可以制造出更高的温度。

在实验室中,人类利用大型强子对撞机可以制造出令中子星也为止震颤的高温,通过用高能质子猛烈撞击重原子核,10万亿度的高温会在这一过程中产生。在如此高温的环境之下,基本粒子会进一步分解成为夸克,在常温下,夸克无法独立存在,但在10万亿度的高温之下,夸克便不再受到约束,它会形成一种极为致密的东西,物理学家们将其称为夸克汤。



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#骆饱待# 为什么太阳的温度那么高,
(13557118236): 太阳核心的温度高达1500万摄氏度,每秒钟有6亿吨的氢在那里被聚变成氦,然后被送到太阳表面.太阳表面又叫光流层,那里的温度较低,只有5500~C.太阳是悬浮在空中的天然核反应堆,它通过核聚变释放出惊人的能量. 就是太阳像是个工厂,里面不停地发生反应产生很大的能量,导致温度很高

#骆饱待# 为什么太阳温度这么高?
(13557118236): 这里要提的是,并不是温度越高则越热,温度只是衡量原子或分子平均运动速度的,原子或分子运动速度越快则温度越高,但如果缺少热量的话,温度再高你到那里也会被冻死!太阳大气那里就是这样,因为太阳内部经常向外猛烈喷射高能的粒子,所以太阳外层大气日冕层那里的原子运动非常剧烈,远比太阳表面区域运动速度快,所以温度很高,但由于那里的物质非常稀薄,所以那里并没有多少热量,你到那里会冻死

#骆饱待# 请问现在已知的最高温度是多少?人类能制造出的最高温度又是多少? -
(13557118236): 已知太阳表面温度是6000℃,牛郎星的表面最高温度达8000℃,织女星的表面最高温度达10000℃,理论上宇宙中有一个绝对至高温度,那就是所有粒子顷刻衰变的临界温度中的一个最高的温度,这也是“宇宙大爆炸”发生时的温度上限,具体是多少无从算起.呵呵.具体的东西要涉及到微观物理学中的测不准原理.

#骆饱待# 太阳的大气层温度为什么会比太阳表面温度高数百倍?
(13557118236): 太阳表面温度最高能够达到6,000摄氏度;而太阳的色球层,也就是中部太阳大气层,的温度超过了100,000摄氏度;日冕是太阳温度最高的区域,直接超过了100多万摄氏度.是什么原因导致了太阳表面温度的层阶差异性?这个问题几十年来一...

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(13557118236): 这要从核聚变的原理来解释,核聚变是原子在高速运动时互相碰撞,将核外电子撞飞,剩下的原子核重新组合生成新的元素核,并释放出巨大的能量...

#骆饱待# 为什么太阳的温度比其他星球的温度高几倍? -
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#骆饱待# 人类能制造最高温度是多少 有极限吗那么高 实验室居然没事 什么能抗住那么高的温度啊 又是用什么测的啊 - 作业帮
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#骆饱待# 为什么产生核聚变的温度超过了太阳内部的温度?太阳上不也是核聚变反应吗?相关资料上说明,核聚变需要近10倍于太阳内部的温度才能发生,可是太阳本... - 作业帮
(13557118236):[答案] 这要从核聚变的原理来解释,核聚变是原子在高速运动时互相碰撞,将核外电子撞飞,剩下的原子核重新组合生成新的元素... 由于太阳的质量十分庞大,其中心压力超过人类目前能达到的数万倍,所以只需很低的温度就能引起核聚变,而在地球上,...

#骆饱待# 太阳为什么会有那么高的温度呢?
(13557118236): 太阳核心的温度极高,达到1500万℃,压力也极大,使得由氢聚变为氦的热核反应得以发生,从而释放出极大的能量.这些能量再通过辐射层和对流层中物质的传递,才得以传送到达太阳光球的底部,并通过光球向外辐射出去!