最高溫度和最低溫度都只是理論上的一個(gè)數(shù)據(jù)。

這個(gè)數(shù)據(jù)就是普朗克溫度和絕對(duì)零度。量子力學(xué)認(rèn)為，宇宙最高溫度為10^32K，也就是億億億億K。這個(gè)“K”代表開氏度，就是熱力學(xué)溫度，如果與“℃”（攝氏度）比較，0 K(是零K，不是OK)就相當(dāng)于-273.15℃，這就是絕對(duì)零度；而100℃則為373.15K。也就是說開氏度減掉273.15就是攝氏度。

普朗克溫度和絕對(duì)零度都只是一個(gè)理論存在的溫度，也是人類能夠理解的最高溫度和最低溫度，高于這個(gè)溫度和低于這個(gè)溫度都沒有意義。量子力學(xué)認(rèn)為，在宇宙大爆炸的普朗克時(shí)間，也就是大爆炸開始的10^-43秒，1000億億億億億分之一秒時(shí)，其溫度為普朗克溫度，即10^32K，這以后，宇宙漸漸冷卻，再也沒有出現(xiàn)過這個(gè)溫度。

而絕對(duì)零度，是熱力學(xué)的最低溫度，是粒子動(dòng)能低到量子力學(xué)最低點(diǎn)時(shí)物質(zhì)的溫度，是存在于理論中的下限值。我們知道，物質(zhì)的溫度取決于其內(nèi)部原子、分子等粒子的平均動(dòng)能，一個(gè)物體粒子動(dòng)能越高，溫度就越高，當(dāng)粒子動(dòng)能達(dá)到最低點(diǎn)，不能再低時(shí)，就是絕對(duì)零度。

根據(jù)熱力學(xué)第三定律，絕對(duì)零度永遠(yuǎn)也無法達(dá)到，因?yàn)橐粋€(gè)絕對(duì)零度的空間，完全沒有粒子振動(dòng)，而空間的存在是以物質(zhì)為前提的，沒有物質(zhì)也就沒有空間，因此絕對(duì)零度的空間為零，零空間就是虛無。

目前人類觀測(cè)到的最高溫度。

恒星中心一直在源源不斷爆發(fā)著核聚變，而恒星是宇宙的主要可見物質(zhì)，占可見質(zhì)量的99%以上。恒星表面溫度從幾千K到數(shù)萬K，乃至數(shù)十萬K不等，中子星表面溫度可達(dá)1000億K。質(zhì)量越大的恒星，溫度就越高，恒星中心溫度也是如此。

太陽這樣的恒星，中心溫度只有1500萬K，但到了演化后期，激發(fā)氦核聚變的溫度需要1億K。比太陽質(zhì)量大的恒星，核聚變不斷上升到更高層次，也就是按照元素周期表的排列序數(shù)，從氫核聚變，經(jīng)歷氦、碳、氧、氖、鈉、鋁、鎂、硅、硫、氬氣、鈣、鈦、鉻、錳等一路演化，一直到26號(hào)元素鐵結(jié)束。每一層次核聚變結(jié)束，恒星就會(huì)向中心坍縮，從而形成更高壓力和溫度，激發(fā)更高層次的核聚變。大質(zhì)量恒星核心溫度可以高達(dá)30億K，從而完成鐵元素之前的所有核聚變，在核心聚合成一個(gè)鐵核。

比太陽質(zhì)量大8倍的恒星就可以完成這一系列的核聚變，最終發(fā)生超新星大爆發(fā)，爆發(fā)的溫度可以達(dá)到幾百億甚至上千億K，從而完成比鐵更重元素的合成。但這還不是目前宇宙能夠得到的最高溫度，更高溫度是伽馬射線暴創(chuàng)造的。

伽馬射線暴是超大質(zhì)量恒星爆發(fā)、黑洞或中子星相撞等極端事件中形成的，最強(qiáng)能量的伽瑪暴比超新星爆發(fā)能量還要強(qiáng)數(shù)百倍，可以再現(xiàn)宇宙大爆炸1/1000秒時(shí)萬億度高溫。這可能是迄今可能觀測(cè)到的宇宙自然界最高溫度了。

但目前已知存在的最高溫度是人類制造出來的。2010年11月8日，科學(xué)家們利用位于瑞士和法國邊境的歐洲大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)，模擬138億年前宇宙大爆炸的瞬時(shí)過程。這次實(shí)驗(yàn)是用兩束鉛離子束，在27千米的地下環(huán)形軌道中以相反速度加速，當(dāng)它們接近光速時(shí)讓它們相撞，相撞的瞬間產(chǎn)生了10萬億K的高溫，再現(xiàn)了宇宙大爆炸百萬分之幾秒的場(chǎng)景，從而可以觀察這一溫度下產(chǎn)生“夸克—膠子等離子體”的過程，印證宇宙大爆炸理論預(yù)測(cè)。

盡管這個(gè)溫度只存在一瞬，但卻被精密儀器記錄下來。這是迄今為止人類觀測(cè)到存在于現(xiàn)實(shí)世界的最高溫度。

人類制造出的宇宙最低溫度。

宇宙最低溫度迄今也是人類在實(shí)驗(yàn)室制造出來的，是NASA科學(xué)家團(tuán)隊(duì)在國際空間站上創(chuàng)造出來的。他們?cè)诘孛孀鲇^測(cè)冷原子實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于地球重力影響，得到極低溫度冷原子態(tài)只能觀測(cè)到幾分之一秒，瞬間就消失了。于是他們將冷原子實(shí)驗(yàn)室（CAL）送到國際空間站，在微重力環(huán)境，創(chuàng)造出了更低溫度，冷原子云固定觀測(cè)時(shí)間可達(dá)到10秒，成為至今被觀測(cè)最長(zhǎng)時(shí)間的玻色-愛因斯坦凝聚態(tài)。

這是迄今人類創(chuàng)造的最低溫度，為-273.149999999999℃，即0.000000000001K，就是萬億分之一K。

此前人造最低溫度也是科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)造的，達(dá)到0.00000017K。后來科學(xué)家們又把這個(gè)溫度降低到0.5nK（納開）,就是0.0000000005K。這是一個(gè)由德國、美國、奧地利等國科學(xué)家組成的科研小組，利用磁阱技術(shù)實(shí)現(xiàn)銫原子的玻色-愛因斯坦凝聚態(tài)(BEC)的實(shí)驗(yàn)過程中，創(chuàng)造這一紀(jì)錄的。

廣袤的宇宙空間溫度極低，在遠(yuǎn)離天體的空曠處，溫度低到3K以下。這是宇宙大爆炸后經(jīng)歷138億年冷卻的殘留熱輻射，通俗地說就是殘留余燼，這種殘留電磁輻射充滿整個(gè)宇宙，溫度只有2.725K，因此又稱為3K宇宙背景輻射。

但這并不是宇宙自然界最低溫度。1979年，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)距離我們約5000光年，位于半人馬座方位有一個(gè)領(lǐng)結(jié)狀的原行星云，命名為布莫讓星云，又叫回力棒星云，科學(xué)家們通過用各種射線望遠(yuǎn)鏡探測(cè)表明，那里的溫度低到1K，是迄今發(fā)現(xiàn)自然界存在的最低溫度。

現(xiàn)在還有一種說法，認(rèn)為在宇宙大尺度網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)之間，有許多被稱為“空洞”的冷斑點(diǎn)，有的空洞尺度達(dá)到數(shù)十上百億光年，那里面沒有星系，也沒有暗物質(zhì)，形成的原因有多種說法，有科學(xué)家認(rèn)為這種空洞里的溫度更低，不過至今還沒有嚴(yán)謹(jǐn)數(shù)據(jù)支撐，無法定論。

小結(jié)：目前已知的最高溫度為10萬億K，最低溫度為萬億分之一K，這些溫度都是人工制造出來的。


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