
《低温物理学报》

大多数人的认识里,宇宙是存在绝对低温的,宇宙
科学研究表明:太阳表面的温度是6000 K左右,太阳内核是进行核聚变反应的部位,反应过程中的最高温度能达到 K。根据科学家的估计,一颗具有较大质量的恒星的核心部位最高温度能达到90亿摄氏度。而通过科技的手段,人类可以在一千万亿分之一秒产生100亿亿的最高温度!这个庞大的数据令人咋舌!
我们在日常生活中使用的手机或是电脑,其CPU的主要成分是自然界中的半导体“硅”,要想在聚变反应中得到硅,这个反应就需要在100亿亿的温度下进行,这个反应温度是太阳核心温度的100倍!
很多人完全不信大爆炸宇宙论,也不相信量子力学,但又没有什么依据和理论,只是根据平常的生活逻辑就东拉西扯,就想推翻科学界几百年经过许多代科学家前赴后继观测发现实验,以及数理逻辑建模奠定的宇宙学基础,实在是可笑且自不量力。
在科学界,有一部分科学家始终坚定地认为“普朗克温度”就是宇宙中的最高温度。据说是在宇宙发生大爆炸之后的10^(-43)内宇宙会达到普朗克温度,之后,由于物质的分散作用,宇宙的温度也会随之逐渐降低。我们常说的宇宙微波背景辐射其实就是当初宇宙发生大爆炸之后的余温,这时的余温仅为3K。由此,我们足以可见宇宙大爆炸的威力,也能大概想象到当时发生爆炸的温度是多么的炽热!
奇点的曲率无限大严格限定在质量相对应的范围。
奇点不但有温度,而且温度无限高。
如果一定要想象奇点有多大,1个针尖上都能站立千亿亿个的电子,在它面前就是宏观巨物了。量子力学认为普朗克尺度是人类认知最小的极限,这个极限约1.6x10^-35m,而电子的尺度约为10^-15m,比普朗克尺度大万亿亿倍。而奇点无限小,至少要小于普朗克尺度。
科学永远在路上,科学永远也允许质疑,但前提是用科学方法和发现实验为依据。未来会有什么发现,理论会有什么新的突破,现在都不得而知,我们只能遵循已有的发现和理论来说话,这才是科学的态度。
现在量子力学有一个猜想,就是真空零点能理论。这个理论认为,即便宇宙时空尚未出现时,宇宙处于虚空状态,也就是绝对真空,但这种真空还是“假真空”,因为真空中充满了巨大能量。这些巨大能量以不确定性的量子涨落形式,正负虚粒子随机成对出现,又成对正负湮灭消失。
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许多人对宇宙大爆炸前的奇点充满了好奇,但说实话,我们人类是宇宙大爆炸后的产物,只能够了解自己这个时空里面的事情,宇宙大爆炸之前不属于我们这个时空,因为那时候时空还没有出现。因此现在任何理论对宇宙大爆炸前的理解都是一种猜想,并非定论。
现代理论认为,宇宙中奇点在两个地方出现,一个是宇宙大爆炸之前,宇宙浓缩在一个奇点里;还有一个就是黑洞的所有质量都在中心奇点里。
我们现在不去纠缠到底奇点有多小,但我们知道物质质能是守恒的,既然整个宇宙都能浓缩到一个奇点里,而黑洞奇点则至少有3个太阳质量,奇点体积又无限小,那么这个奇点的密度、温度当然就无法衡量,也就是无限大了。
科学对宇宙奇点性质的描述是:体积无限小,温度无限高,曲率无限大,密度无限大。这四个无限最关键的就是无限小。无限小是什么意思?就是我们无法描述其小,在我们世界可以用“无”来衡量,因为科学界认为奇点本来就不是我们世界的物质,是超时空的东西。
宇宙在大爆炸前没有时空,更没有物质,那么奇点有温度吗?
这个理论用数理建模和实验验证告诉人们,宇宙并不是永恒完美对称的,而是会有对称性破缺。也就是说量子随机涨落过程中的正负虚粒子对并不总是百分之百全部相互湮灭,总有那么一些正粒子残留下来,发生了膨胀,这就是宇宙奇点。宇宙奇点从这些破缺残留的正粒子中诞生,并爆炸开来(也可以理解为膨胀开来),逐步冷却,由纯能量转化为今天我们看到的所有物质。
同时,也有另一部分科学家认为,宇宙的极限高温是略低于普朗克温度(普朗克温度 T=1.(85) × 10的32次方K),宇宙中的物质都是无法达到普朗克温度的。物质中的微粒分子在还没有达到普朗克温度之前就会停止运动了。
其实,不管宇宙中的极限是达到普朗克温度,又或是略低于普朗克温度,毫无疑问的是,宇宙中的极限高温极高,太阳内核温度在其面前将显得十分冰冷。