100亿℃有多可怕?是什么概念?人类能创造的最高温度有多高?
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发布时间：2022-12-27 02:50
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时间：2023-10-18 12:35
这看上去很不可思议，毕竟人类看到的太阳，其表面温度约为6000 ，这是织女星，它的质量是太阳的2倍左右，表面温度超过9300 。然而，目前已知最重的恒星R136a1，质量大约是太阳的265-315倍，其中心最高温度能达到20亿 ，有趣的是，大质量恒星发生超新星爆发之际，其中心温度居然能超过100亿 ，这种温度能迫使它的原子核解体。如果超新星爆发后，变为了一颗中子星，这颗可怕的中子星在形成初期，其内部温度能达到100亿 ，之后，它才会渐渐降到几十亿 。
中子星内核之所以能拥有这样的温度，主要是因引力坍缩能可以无限叠加，所谓的引力坍缩指的是在引力作用下，物质向质量中心挤压的过程，这就是宇宙中的极端天体：中子星，反观我们地球，60度高温袭击阿尔及利亚，骆驼也都热晕倒地，想必大家应该察觉到了，今年的高温已经在影响地球上的生命。当温度超过260 ，草坪也会开始自燃，相比之下，木头的燃点更高，约为400-470摄氏度；大约4000-5000年前，人类通过高冶炼出1100 ，这差不多是铜的熔点。2000年前，中国人最早将高炉的温度提升到1538 ，这是纯铁的熔点。1709年，英国人为了解决煤炭脱硫这一难题，最终在1784年，人们得知他们已经将蒸汽机用于高炉鼓风系统，使得焦炭高炉的温度能达到2000 ，于是，钢铁工业开始蓬勃发展。
人类最高能制造出多少温度？高温真的不会烧坏机器吗？ 1994年，人类创造出当时的最高温度：5.1亿摄氏度。这一天，科学家们在美国新泽西得到的极端高温，几乎是太阳中心温度的30倍。后来，美国的科研人员在相对论性重离子对撞机的帮助下，将金离子加速到亚光速，从而产生了4万亿 的高温，他们发现，这种温度下，质子、中子被分解，它们只能以夸克-胶子等离子体态存在，这就是夸克汤，喝一碗夸克胶子汤肯定会烫嘴，有科学家曾推测，这种物质和“宇宙大爆炸”后，千万分之一秒的物质形态相似。假设地球的表面温度达到100亿 ，届时，地球上的生物势必会陷入一场浩劫，如果说真有这么一碗夸克汤，将它倒进太平洋，估计也会沸腾。
虽说这样的温度很可怕，但人类对温度的追求，并没有因此止步不前，在欧洲核子研究中心，在大型强子对撞机的帮助下，人们成功制造出了10万亿 的夸克汤，比较遗憾的是，当时人们无法控制它，得益于实验室中呈现的10亿 只是一瞬间的高温，所以科学家们完全不用担心对撞机会被高温熔化。毕竟温度高，不代表热量高，毕竟如果粒子的密度很低，即使温度很高，它的热量仍然会显得不够看。目前来说，我国人造太阳能保持1.6亿摄氏度的状态维持20秒左右，问题是，地球上到底有什么物质能承受住这样的高温？答案是这台位于合肥的全超导托卡马克的装置，该装置能承受如此惊人的温度，其中的秘密就藏在它的构造中。首先，托卡马克装置内，几乎为真空状态，这其中只有稀薄的等离子体被约束在装置中。其比例和稀有气体在空气中的占比相比，也显得不值一提。另外，虽说这些等离子体待在装置内部，但是它们不会直接接触装置的内壁，再加上周围没有传导介质，因此高温想要烧毁内壁根本是不可能的事。
从原理上来看，现阶段的托卡马克装置主要依靠磁约束，你可以理解为，科学家们是在用无形的河床约束有形的河水，在这里，材料所能接触的周围环境比太空的真空环境还要空，因此高温无法瞬间破坏材料。或者说，10亿摄氏度并不算“高”，既然如此，温度是否存在最高值呢？这个还真有。虽说温度与粒子的热运动有关，不过，当粒子的热运动速率接近光速，这并非一定是温度的上限，科学家的推测是，普朗克温度才是温度的上限，其数值大小为1.42亿亿亿亿度。这种惊人的温度，仅曾出现于宇宙诞生后的第1个普朗克时间内。而宇宙中的最低温度是绝对零度，约为-273.15 ，这种温度是只能*近且无法达到的最低温度。达到这一温度后，可以想象的是，所有的原子和分子热量运动都将戛然而止。宇宙将失去能量，这里是绝对的死寂，这在科学家们看来是不可能的事，因为宇宙中充斥着各种粒子和辐射，它们都在运动，具备一定的能量，尽管它们看上去非常小。
