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在日常生活里，我們都有過這樣的體驗(yàn)：觸碰某些物體時，會感覺熾熱燙手；而接觸另一些物體時，則會覺得冰冷刺骨。這些都是人體感官帶來的直觀感受。

然而，僅僅用很熱、一般熱、很冷、一般冷來描述物體的冷熱程度，顯然太過模糊。

為了能更精確地表示物體的冷熱狀態(tài)，科學(xué)家引入了溫度這一物理學(xué)概念。它用于量化物體所蘊(yùn)含的熱能，讓我們能通過具體的數(shù)值，清晰地了解物體的冷熱程度。

例如，提到 0 攝氏度，大家立刻就能聯(lián)想到地球表面冰水混合物的溫度，把手伸進(jìn)冰水混合物中，會感到十分寒冷。當(dāng)溫度低于 0 攝氏度，水會結(jié)冰；高于 0 攝氏度，冰水混合物則會變成液態(tài)水。

37 攝氏度是人體的正常體溫，此刻摸摸自己的身體，就能感知到這個溫度的熱量。60 攝氏度的水可以飲用，但會讓人感覺有點(diǎn)燙嘴。100 攝氏度是地球表面水的沸點(diǎn)，這個溫度的水足以瞬間燙傷皮膚。

隨著溫度的升高，物質(zhì)會發(fā)生奇妙的變化。

400 攝氏度能使鉛熔化，大約 500 攝氏度時，鐵會發(fā)出暗紅色的光，達(dá)到 1000 攝氏度，鐵發(fā)出的光變得刺眼發(fā)白，1500 攝氏度時鐵會熔化，3000 攝氏度時鐵會汽化成氣態(tài)，在這個溫度下，化學(xué)分子結(jié)構(gòu)無法穩(wěn)定存在。

太陽表面的溫度約為 6000 攝氏度，在如此高溫下，幾乎所有原子都會發(fā)生電離，只是失去電子的數(shù)量有所不同。

溫度繼續(xù)上升，原子會失去更多電子。當(dāng)溫度達(dá)到 400 萬攝氏度時，質(zhì)量僅為太陽 8% 的最小恒星，會開始緩慢進(jìn)行核聚變反應(yīng)，將氫聚變成氦。太陽核心的溫度高達(dá) 1500 萬攝氏度，在這里，氫不僅能聚變成氦，氦還能進(jìn)一步聚變成碳、氮、氧等元素。

太陽只是宇宙中一顆普通的黃矮星，宇宙中還有許多比太陽更大、質(zhì)量更高、顏色更藍(lán)的恒星，它們核心的溫度能達(dá)到數(shù)十億（60 億）攝氏度，能夠?qū)湓匾宦肪圩兊借F元素，最終在一場劇烈的爆炸中走向終結(jié)。

盡管 60 億攝氏度已經(jīng)極其驚人，但與我們要探尋的 1.4 億億億億℃相比，仍相差甚遠(yuǎn)。在宇宙中的恒星上，我們已很難找到更高的溫度了。那么，1.4 億億億億℃究竟存在于何處？

在繼續(xù)尋找之前，有必要先厘清溫度和熱量這兩個容易混淆的概念。

嚴(yán)格來說，溫度并非客觀存在于宇宙之中，它是人類為了衡量物體的熱能而定義的物理量。

以一杯水為例，水由水分子構(gòu)成，這些水分子在水中并非靜止不動，而是做著無規(guī)則的隨機(jī)運(yùn)動，運(yùn)動的水分子具有動能。

水分子隨機(jī)運(yùn)動的劇烈程度，即動能的大小，決定了水所包含熱能的多少。動能越高，熱量越大；反之，動能越低，熱量越小。也就是說，熱量本質(zhì)上是微觀層面粒子所具有的動能，在一個包含眾多粒子的系統(tǒng)中，系統(tǒng)的熱量等于所有粒子動能的平均值。

而溫度則是用來度量一個系統(tǒng)中粒子平均動能的物理量。溫度越高，粒子的平均動能就越大，熱量也就越高，我們觸摸物體時就會感覺越燙。

我們以空氣為例，來看看人類是如何感知冷熱的。

我們的身體周圍充滿了大氣分子，這些分子如同水分子一樣，在做著隨機(jī)運(yùn)動，并不斷撞擊人體表面。當(dāng)氣溫較低，比如只有 10 攝氏度時，空氣分子的運(yùn)動相對緩慢，動能較低。

它們撞擊人體并反彈時，會從人體獲取一定的能量，自身動能增加，運(yùn)動速度加快。而人體由于失去能量，就會感覺到冷。

相反，當(dāng)氣溫高達(dá) 40 攝氏度時，空氣分子運(yùn)動極為劇烈，動能很高。它們撞擊人體時，會將部分動能傳遞給人體，人體獲得能量后，就會感到酷熱難耐。

既然在恒星中找不到 1.4 億億億億℃的高溫，我們就把目光投向早期的宇宙。

在那里，溫度極高，密度極大。前面提到，3000 攝氏度時部分原子會被電離，那么是否存在能電離原子核的高溫呢？答案是肯定的。在宇宙誕生后的短短 3 分鐘內(nèi)，宇宙溫度達(dá)到了 200 億攝氏度，此時，質(zhì)子和中子試圖結(jié)合形成更復(fù)雜的原子核，但會被高能量的光子電離。