打开

宇宙最冷的地方,距地球5000光年,温度只有-272℃

六分钟科普
六分钟科普
2021-10-03 09:49:41

根据科学家观测和分析,宇宙中的最高温度达到1.4亿亿亿摄氏度,而最低温度却只有-273.15摄氏度,相差非常悬殊,为什么会出现这种情况呢?要想知道答案,我们就得弄清楚温度的本质是什么,很多人觉得温度是一个非常简单的概念,温度简单的代表冷和热,其实不是这样的,其实温度除了代表冷和热以外,它还含有深一层次的含义,那就是分子的热运动。

相信大家平时都玩过用两块石头摩擦生热的游戏,当两块石头摩擦的速度越快,产生的热量就越多,反之,如果两块石头没有发生碰撞,即使挨在一起,也不会产生热量,分子其实可以把它看作为微观世界的石头,当分子与分子激烈碰撞的时候,它产生的热量就越多,温度就越高;当分子越趋向于静止的时候,它产生的热量就越少,温度就越低,这就是分子的热运动,换句话说,分子运动越快,温度就越高,分子运动越慢,温度就越低。

明白了温度的本质,我们在研究一下,宇宙最高温与最低温相差悬殊的原因,我们已经知道分子运动速度越快,温度就越高,由于速度是没有上限的,所以理论上来说,可以给分子增加一个无限大的速度,既然分子的速度没有上限,那宇宙最高温度也自然没有上限,不过实际上分子的速度其实还是存在一个上限的,这个上限就是普朗克速度,所谓普朗克速度就是宇宙大爆炸瞬间让分子达到的一个速度,科学家根据这个速度最终计算出宇宙最高温度为1.4亿亿亿摄氏度,这个温度也被命名为普克朗温度,代表着宇宙曾经甚至未来存在过的一个最高温度。说完宇宙最高温度,那再来分析宇宙最低温度为什么只有-273.15摄氏度。

速度理论上来说不存在上限值,但是它却存在一个下限值,这个下限值就是0,也就是当物体静止的时候,它的速度就等于0,既然速度存在这样一个下限值,而温度就是由分子的运动速度决定的,所以科学家根据分子运动速度等于0的时候,最终计算出宇宙最低温度为-273.15摄氏度,这个温度被命名为绝对零度。

当然宇宙最低温度也仅仅是理论上存在的速度,因为整个宇宙并不存在完全静止的分子,只存在无限趋向于静止的分子,所以宇宙不可能有物质和空间可以达到-273.15摄氏度这个极限低温,目前人类在宇宙中发现温度最低的地方,是一个名字叫作布莫让星云,别名为回力棒星云,该星云位于半人马座的方向上,距离地球5000光年,科学家在这个星云测得目前自然界存在的一个最低温度:-272摄氏度,虽然这个温度已经非常低,但是距离-273.15摄氏度这个绝对零度,依然差了1.5摄氏度,这也证实了宇宙最低温度是不可能达到的,而且越接近绝对零度,达到的难度也越大。为什么布莫让星云要比宇宙其他地方更冷呢?

原因在于布莫让星云是一颗正在濒临死亡的恒星,在这个过程中恒星会发生快速膨胀,在膨胀过程中需要消耗大量能量,可是布莫让星云周围根本没有任何热源可以为它提供能量,所以它只能消耗自身的热能,最终导致布莫让星云内部温度不断下降,最终形成了-272摄氏度这个已知的自然界最低温度。