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宇宙最高温度纪录有多少?揭晓大爆炸后宇宙最高温度

转载 2019-06-25 08:41

  也就是说,我们不能排除宇宙中某个地方潜在的一支文明拥有比地球人类更先进的粒子物理程序,并获得比大型强子对撞机能量更高的重离子碰撞的可能性。

  这是一个非常有趣的推论,当我们在大型强子对撞机保持5万亿电子伏特下碰撞重离子,大型强子对撞机是宇宙中最冷的延伸物体,因为27公里长的环形隧道可以弯曲和引导光束保持在1.9K(零下271摄氏度),比外太空2.7K的温度更低,同时,在碰撞点形成宇宙中最高的温度。因此大型强子对撞机是非常独特的物体。

  我们无法排除宇宙中某个地方潜伏着另一种文明拥有比我们更先进的粒子物理程序,并获得比大型强子对撞机更高的重离子碰撞能量的可能性。我会问:“热是什么意思?”许多人会直接告诉我:“热就是最高温度!”实际上“温度”是一个比人们所认知更有内涵的一个概念。

  我们最常表达的温度概念特指一些物体(例如:水、烤箱中气体等)处于“热平衡”的状态。通俗地讲,这意味着这些物质的任何一个单独单位都有一个内能,它与其他的能量形式十分相似。

  如果你做一个柱状统计图,它们会形成一个钟形曲线:大多数物质接近于能量平均值。在这种情况下,温度就有了明确含义,因此我所说的这些“热量”来源类型,实际在极端条件下持续了很长时间。

  宇宙最热目标通常以两种形式表现,一种类型是恒星中心区域,这里等离子非常密集,元素被融合在一起(最大、最快的燃烧恒星温度达到2亿摄氏度);另一种类型是星系团中星系之间延伸的气体,它们也可以达到数亿摄氏度的高温环境,例如:ElGordo星系团。

  目前科学家仍在研究这些星系延伸气体如何被加热,多数人认为这与星系中心的超大质量黑洞爆发密切相关。当然,还有一种情形会超越上述两种情况的温度,虽然该情形持续时间非常短暂,仅是一瞬间,它是超大质量恒星演变超新星的时候,温度可达到数十亿摄氏度。

  对于“宇宙最热”概念也可以解释为“超级能量事件”,我也会将最好的词语来形容我研究的宇宙目标,它是星系中心超大质量黑洞喷射的等离子喷射流,这些喷射流可能加热主星系周围的气体。

  我们称黑洞喷射流具有“相对性”,其中的等离子体完全电离,等离子体中的电子运动速度非常快——达到光速的99.9999%。科幻小说和太空旅行爱好者可能知道,当某种物体接近光速时,所需能量将呈指数级增长,这意味着让物体运行得越快,就需要越来越多的能量。

  事实上,要将任何巨大物体达到光速都需要无限级的能量,因此黑洞喷射流所需的总动能非常巨大。从某种程度上讲,它们是宇宙中能量最大的事件,这与它们长达数十万年甚至更长时间的“寿命”有关。

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