我們每天都能感受到溫度的變化，春夏秋冬，日出日落，溫度都會(huì)起起落落，我們也會(huì)根據(jù)溫度的不同選擇不同的著裝。

但是，你真的了解溫度嗎？很多人都知道溫度存在極限最低值，也就是絕對(duì)零度，但并不知道也存在著最高溫度極限。

今天就與大家一起聊一聊有關(guān)溫度的那些東西，首先從溫度的本質(zhì)開始。

很多人會(huì)認(rèn)為冷熱就是溫度，但這種定義太籠統(tǒng)，也很抽象，并沒有明確定義溫度到底是什么，如何衡量冷和熱？

從物理學(xué)微觀視角來(lái)看，宇宙萬(wàn)物都是由基本粒子構(gòu)成的，而粒子并不是靜止不動(dòng)，而是一直在運(yùn)動(dòng)當(dāng)中。物理學(xué)上把微觀粒子運(yùn)動(dòng)的劇烈程度定義為溫度。

不過(guò)粒子的運(yùn)動(dòng)都是無(wú)序的，而且數(shù)量非常多，我們很難通過(guò)單一粒子的運(yùn)動(dòng)情況判斷物體的溫度， 普遍利用的是統(tǒng)計(jì)學(xué)手段。

具體來(lái)講就是，組成一個(gè)物體的粒子整體運(yùn)動(dòng)越是劇烈，表現(xiàn)出來(lái)的溫度就越高。相反，粒子整體運(yùn)動(dòng)越不劇烈，溫度就越低。

用物理學(xué)術(shù)語(yǔ)來(lái)講，物體的溫度可以用分子的平均動(dòng)能來(lái)描述。當(dāng)分子平均動(dòng)能越低，溫度自然就會(huì)越低。因此理論上講，當(dāng)分子的平均動(dòng)能最低時(shí)，對(duì)應(yīng)的就是宇宙中的最低溫度。

這個(gè)溫度就是絕對(duì)零度，零下273.15度。

不過(guò)絕對(duì)零度只是理論上的最低溫，現(xiàn)實(shí)中是無(wú)法達(dá)到如此低溫的，因?yàn)?a class="keyword-search" >微觀粒子不可能處于絕對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，量子力學(xué)的不確定性也表明了這點(diǎn)，我們只能盡可能接近絕對(duì)零度，但不可能達(dá)到。

那么高溫呢？高溫有沒有極限呢？

在很多人的固有印象里，溫度可以無(wú)限升高。理論上貌似也確實(shí)如此，剛才說(shuō)了，溫度與分子的平均動(dòng)能息息相關(guān)，如果我們能讓粒子的平均動(dòng)能不斷升高，溫度不就可以無(wú)限高了嗎？

但實(shí)際上我們是做不到這點(diǎn)的，且不說(shuō)宇宙中存在光速限制，即便不存在光速限制，也無(wú)法做到讓分子動(dòng)能無(wú)限升高。

到底怎么回事呢？我們來(lái)具體分析一下，隨著溫度不斷升高，會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象。

我們都知道自然界存在三種物質(zhì)狀態(tài)，分別是固態(tài)，液態(tài)和氣態(tài)，這三種狀態(tài)就是分子平均動(dòng)能不斷增加之后，出現(xiàn)的不同狀態(tài)。從固態(tài)到液態(tài)，再到氣態(tài)，分子的運(yùn)動(dòng)更劇烈，分子之間的距離也會(huì)變得更大，因而會(huì)影響到物體的宏觀狀態(tài)。

但如果給氣體一直加熱，會(huì)發(fā)生什么呢？

大家都知道，分子由原子組成，而原子由原子核和電子組成。原子核帶正電，電子帶負(fù)電，兩者之間通過(guò)電磁作用束縛在一起，這種情況下，電子就不會(huì)亂跑，原子才會(huì)保持穩(wěn)定。

才原子的穩(wěn)定也是相對(duì)的。當(dāng)外部輸入能量足夠高，電子就可以獲得足夠多的能量，足以讓電子擺脫原子核的束縛，從而成為自由電子。這時(shí)候的物體狀態(tài)就會(huì)呈現(xiàn)第四種：等離子態(tài)。

所謂的“等離子態(tài)”，說(shuō)白了就是一鍋“粒子湯”，里面充滿了各種自由移動(dòng)的粒子，比如說(shuō)電子，原子核，光子等等。

等離子體在宇宙中是很常見的，比如說(shuō)我們的太陽(yáng)，其實(shí)就是巨大的等離子體，當(dāng)然其他恒星也是如此。太陽(yáng)核心溫度高達(dá)1500度，壓強(qiáng)達(dá)到2500億倍大氣壓。

這里說(shuō)點(diǎn)題外話，除了等離子態(tài)，其實(shí)還存在第五種物質(zhì)狀態(tài)：玻色-愛因斯坦凝聚態(tài)，是一種非常接近絕對(duì)零度的超流性的物質(zhì)狀態(tài)，該狀態(tài)下的物體會(huì)出現(xiàn)違背我們常識(shí)的現(xiàn)象，這里就不再詳述了。

那么，等離子體是不是物體狀態(tài)的極限呢？如果一直給等離子體加熱，最終會(huì)怎么樣呢？溫度會(huì)不會(huì)無(wú)限升高呢？

就目前的人類科技水平而言，利用大型粒子對(duì)撞機(jī)，讓微觀粒子以非常接近光速的速度碰撞，科學(xué)家們?cè)鴦?chuàng)造出幾億度的高溫。理論上講，如果粒子對(duì)撞機(jī)足夠強(qiáng)大，還能制造出更高的溫度。

我們很難想象幾億度的高溫到底什么樣，到底意味著什么。不過(guò)有一個(gè)問(wèn)題，科學(xué)家們?yōu)楹我L試創(chuàng)造如此高的溫度呢？

主要目的就是模擬宇宙起源的環(huán)境。宇宙大爆炸是當(dāng)今宇宙起源的主流理論，該理論認(rèn)為我們的宇宙起源于138億年前的大爆炸。

根據(jù)現(xiàn)有物理法則，我們并不知道宇宙大爆炸瞬間到底發(fā)生了什么，只知道宇宙大爆炸發(fā)生一個(gè)普朗克時(shí)間之后的事情。

因?yàn)槠绽士藭r(shí)間是有意義的最短時(shí)間單位，任何小于普朗克時(shí)間的單位對(duì)于我們來(lái)講都是沒有一樣的。因此，大爆炸發(fā)生之后一個(gè)普朗克時(shí)間之內(nèi)到底發(fā)生了什么，我們并不知道，根據(jù)現(xiàn)有大自然法則，這段時(shí)間其實(shí)是沒有意義的。

因此，對(duì)于我們來(lái)講，大爆炸發(fā)生一個(gè)普朗克時(shí)間的瞬間溫度，也就是普朗克溫度，就是宇宙的最高溫度，高達(dá)1.4億億億億度。之后宇宙不斷膨脹，溫度不斷下降，開始形成各種基本粒子，還有四大基本作用力，再也沒有出現(xiàn)過(guò)如此高的普朗克溫度。

也就是說(shuō)，普朗克溫度只出現(xiàn)過(guò)一次，那就是宇宙大爆炸發(fā)生一個(gè)普朗克時(shí)間的瞬間溫度！

進(jìn)一步來(lái)講，在不考慮技術(shù)問(wèn)題的情況下，我們確實(shí)可以讓溫度不斷升高，而在這個(gè)過(guò)程中，構(gòu)成物質(zhì)的基本粒子會(huì)逐漸走向衰亡，最終消失，同時(shí)四大基本作用力也會(huì)合并在一起，形成所謂的“超力”，最終成為純能量狀態(tài)，而這種狀態(tài)下的溫度就是普朗克溫度。

說(shuō)白了，這個(gè)過(guò)程就相當(dāng)于把宇宙演化史進(jìn)行倒放，一直倒放到宇宙大爆炸瞬間，就相當(dāng)于我們創(chuàng)造了一個(gè)新的宇宙。

這也是為什么一旦創(chuàng)造了1.4億億億億度的普朗克溫度，實(shí)際上就等同于創(chuàng)造了一個(gè)全新的宇宙。

而在溫度不斷上升的過(guò)程中，溫度本身的定義其實(shí)也發(fā)生了根本性變化，因?yàn)闇囟壬仙揭欢ǜ叨龋⒂^粒子就會(huì)衰亡不存在了，原來(lái)對(duì)溫度的定義是：微觀粒子的熱運(yùn)動(dòng)劇烈程度，顯然已經(jīng)不適用了，因?yàn)榱Ｗ颖旧硪呀?jīng)不存在了。

純能量的狀態(tài)是很難去想象的，而純能量的溫度更是需要全新的視角去審視。至于宇宙大爆炸發(fā)生一個(gè)普朗克時(shí)間之前的狀態(tài)，更是我們無(wú)法理解的，有科學(xué)家認(rèn)為那種狀態(tài)或許是“超時(shí)空”狀態(tài)，而“超時(shí)空”的概念本身就是我們無(wú)法理解的，現(xiàn)代物理學(xué)也很難解釋。