人类拥有一层敏感的皮肤,洗澡的时候可以感知水温是热还是冷,我们就能找到一个合适的水温。到了夏天,30度的天气较为普遍,从空调房里出来,能明显感知到温度的变化。当然,这只是温度的表面含义,在物理学中,温度是描述分子热运动的剧烈程度的物理量。温度越高,分子运动速度越快,两者是正比例关系。
作为一个物理量,温度还有个神奇的特征,它拥有准确的下限和上限。下限就是大名鼎鼎的绝对零度,零下273.15摄氏度。从热力学角度分析,达到了绝对零度,分子就停止了运动。宇宙中所有的能量都消失了,不过量子力学指出,还有真空零点能,到底存不存在有待验证。
科学界对绝对零度的看法是理论上存在,现实中几乎不可能存在,让基本粒子停止运动本身就是一件难以想象的事情。粒子停止了运动,宇宙中所有的物质也就没有了意义。
温度的上限是普朗克温度,太阳碰上了普朗克温度都会被融化。而我们的宇宙,目前已经达不到普朗克温度了,准确的说,只有奇点大爆炸的那一瞬间,基本粒子的运动速度达到了光速,温度才达到了普朗克温度。现如今的宇宙,没有事物能达到这一温度,所以它和绝对零度都是我们难以企及的存在。
假如地球上的温度升高到1亿摄氏度,但是仅仅持续了万分之一秒,会发生什么事情?1亿摄氏度不是遥不可及的存在,太阳表面约为6000摄氏度,日冕层的温度不低于100万摄氏度,而太阳的内核区域,达到了1500万摄氏度。
太阳并没有达到1亿摄氏度,不过地球上已经出现了5.1亿摄氏度的高温,那就是“人造太阳”。1994年,美国科学家利用人造太阳装置,制造出了5.1亿摄氏度的高温。当然,这是在实验室里,和我们探讨的问题有差异。可能很多人会认为,1亿度虽然高,但是只持续了万分之一秒,对现实世界不会有影响。
答案没有这么简单,哪怕只持续了万分之一秒的时间,地球也会被毁灭。把地球“加热”到1亿度,所需要的能量是极其庞大的,而且让温度升高到1亿度也需要时间,短暂是因为注入的能量太高了,几乎是在“一瞬间”就升高到了1亿度。
此时,基本粒子会被电离,变成高温等离子体,也可以理解成分子结构瓦解,全部转化为等离子体。包括人类在内的所有生物,会直接被“解体”。除此之外,还有个不能忽视的问题,我们这个世界是遵循能量守恒定律的!当外界能量被切换时,就变成了一个无能量输入的系统。由于环境的改变,部分原子核会发生核聚变或者核裂变反应。
从而释放出大量射线,不排除会释放出伽马射线,这么多辐射能量,生物是别想活下来了,即使只持续了万分之一秒的时间。
地球重新回到常温,等于是经历了一次新生,海水基本都被汽化了,陆地也需要重新构建。世界万物从基本粒子开始,重新发展,新的基本粒子组合成新的物质,就和地球诞生之初那样。所以这个思想实验的结局,我们承受不起,地球同样承受不起。
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