宇宙中的极限温度1.4亿亿亿亿度，达到此温度就能创造新宇宙！|原子核|宇宙大爆炸|微观粒子|新宇宙|普朗克|极限温度|粒子物理学领域

我们每天都在感受温度的变化，从清晨的微凉到午后的炎热，这些日常体验让我们对温度有着直观的认知。

然而，当我们将目光投向浩瀚的宇宙，温度的世界便展现出截然不同的景象，那里有着我们难以想象的极端温度，也隐藏着关于宇宙本质的深刻奥秘。

要理解温度的极限，首先需要揭开温度的本质面纱。从宏观上看，温度是我们感知物体冷热程度的物理量，但深入到微观世界，温度的本质与微观粒子的运动紧密相连。

宇宙中的万事万物都是由微观粒子构成的，这些微小的粒子并非静止不动，而是始终处于永不停息的无规则运动之中。

我们很难单独追踪和衡量单个粒子的运动状态，因此在宏观上，科学家采用统计学的方法来描述大量微观粒子的运动情况。简单来说，微观粒子的运动越剧烈，它们的平均动能就越大，从宏观上表现出来的温度也就越高；反之，粒子运动越缓慢，平均动能越小，温度就越低。

基于温度是微观粒子平均动能的体现这一本质，我们可以推导出理论上的最低温度 —— 绝对零度，其数值为零下 273.15 摄氏度。

从理论上讲，当所有微观粒子都完全停止运动时，它们的动能为零，此时温度就达到了绝对零度。

然而，在现实的物理世界中，绝对零度是不可能达到的。这是因为量子力学的不确定性原理限制了微观粒子的行为。根据不确定性原理，微观粒子的位置和动量不能同时被精确确定，它们的不确定性乘积必须大于等于一个常数。这意味着即使在温度极低的情况下，微观粒子也必然存在一定的运动，无法完全静止下来。因此，绝对零度只能无限接近，却永远无法真正达到。

与绝对零度相对应的是宇宙中的最高温度 —— 普朗克温度，其数值高达 1.4 亿亿亿亿度（1.4×10³²℃）。这个令人难以置信的高温是如何计算出来的呢？

我们先从物质的形态变化说起。以常见的水为例，在不同的温度下，水会呈现出固态、液态和气态三种形态。当水处于固态（冰）时，水分子的运动相对不剧烈；随着温度升高，水变成液态，分子运动加剧；当温度进一步升高，水变为气态（水蒸气），此时水分子的运动变得非常剧烈。

如果我们继续给气态的水加热，会发生什么呢？当能量足够大时，水分子内部的结构会被破坏。我们知道，分子是由原子构成的，而原子又由原子核和电子组成，通常情况下，原子核和电子通过电磁作用结合在一起。但在极高的温度下，电子会获得足够的能量，挣脱原子核的束缚，成为自由电子，此时物质就进入了一种新的形态 —— 等离子态。在等离子态中，电子、光子、原子核等微粒如同 “粒子汤” 一样四处运动。

在宇宙中，等离子态是非常普遍的存在，例如我们的太阳核心以及其他恒星，都处于等离子态，太阳核心的温度高达 1500 万度。

那么，如果我们继续向等离子体施加能量，会发生什么呢？科学家们在大型粒子对撞机中进行了这样的实验，创造出了上亿度的局部高温环境。这些实验具有重要的科学意义：一方面，通过让不同的微观粒子在极高温度下相撞，科学家可以探索更微小的基本粒子，揭示物质的更深层次结构；另一方面，这种高温环境可以帮助科学家模拟宇宙大爆炸初期的状态。

根据宇宙大爆炸理论，我们的宇宙诞生于 138 亿年前的一次剧烈爆炸。科学家通过理论计算发现，在宇宙大爆炸发生后的一个普朗克时间（约 5.39×10⁻⁴⁴秒），宇宙的温度达到了普朗克温度。

普朗克时间是有意义的最小时间单位，小于这个时间的概念在物理学中是没有意义的。因此，普朗克温度被认为是宇宙中的最高温度，它只在宇宙大爆炸的瞬间出现过一次，之后随着宇宙的膨胀和演化，温度逐渐降低。

如果我们从时间的维度回溯宇宙的历史，将宇宙中的所有物质不断压缩，随着物质密度的增加，温度也会不断升高，最终在宇宙大爆炸的那一刻达到普朗克温度，这仿佛就是宇宙的 “创世时刻”。