最冷有多冷,最熱有多熱呢?

宇宙中最熱的東西是什麼?

試著回想你曾經覺得最熱的時候吧,悶熱和汗如雨下的感覺有點爽,還是真的有點不舒服呢?如果你認為這樣就算熱,那麼下面我要說的是在宇宙中真的有比這個熱上10億倍的東西,當然我說的不是太陽,是比太陽還要熱的東西,但這會是一個很火熱的過程。你也許知道太陽系本身就是非常熱的地方,地球核心的平均溫度達到了驚人的5982度,比太陽表面還高,大約華氏 800度,至於太陽的極熱中心核會加熱到攝氏1500萬度。

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但是以宇宙的角度來說,這些溫度若是與超新星相比,那真是小巫見大巫了,超新星是恆星生命的最後階段,會以巨大的爆炸作為結束,這是太空中最大規模的爆炸,會釋放出大量的能量,因此超新星核心的溫度比太陽核心的溫度還會高出令人難以置信的6000倍。這代表它可以在幾微秒內就可以達到攝氏10億度,原子在之後會被緊緊的無限擠壓在一起,以致被擠壓的核心產生反作用力,導致恆星爆炸併產生極熱的衝擊波,不過超新星的溫度並不是宇宙中最熱的,還差得遠呢。

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人類所發現的最高溫度是在地球上,確切的說是在瑞士。這聽起來實在不可思議,但在我們的宇宙最高的溫度是我們人類創造的。2012年,歐洲核子研究組負責大型強子對撞機的科學家們將氫離子撞碎,結果瞬間溫度達到驚人的攝氏5.5兆度,要知道這個數字要比太陽的中心位置還要熱上36萬倍,比超新星還要熱上5000倍呢。一直致力於這個項目的科學家們都很興奮,這次他們竟然超越了之前的攝氏4兆度世界紀錄,試驗詳細的顯示出在137億年前的大爆炸發生後的那幾微秒會是什麼情況,這些聽起來都很令人興奮。但是這個溫度也不是最高的溫度,因為在我們的宇宙當中存在絕對熱度,絕對熱度,好像比這個溫度還要多上幾個零吧,但是超過絕對溫熱度之後,物質就不再呈現原本的狀態了,如果發生,那麼所有的定律,物理結論都不適用,然後奇怪又無法解釋的事情就會開始發生。

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既然現在你知道了宇宙中最熱的東西了,那麼我們再來聊一下宇宙間最冷的東西吧,反正我們也該降溫一下了,雖然這是一個寒冷的冬天。

我們把微觀的東西和宏觀的東西相對比,簡單的說就是把原子看成地球,首先先不論大小,至少他們的形狀是一樣的,或者是把它看成土星木星,而且有一個奇怪的現象,它們都帶自傳,但由於溫度的不同,它們的移動速度也不一樣,一旦它們的溫度升高就會開始快速移動,溫度越高震動就越劇烈,但要是溫度下降了,他們的活動顯然會變慢,且取決於溫度降到多低,理論上來說原子會在某個溫度停止活動,這個溫度稱為絕對零度。

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相當於克式溫標零度,或者是攝氏溫度零下273度,但要注意的是,這樣的溫度完全是假設性的,而且在自然界中從未見過這麼冷的物質,另一方面太陽系中有幾個地方很接近絕對零度,例如靠近月球南極的坑洞是永久被遮蔽住的,完全照不到陽光,因此那裡的溫度通常保持在攝氏零下240度,這比冥王星的溫度還低,而且冥王星是太陽系類似行星的物體中溫度最低的。但在看得見的宇宙中自然形成的最低溫物體則是神秘的回力棒星雲,它是由一顆即將消失的紅色巨星製造出來的,這個星雲距離地球約5000光年遠,估計其溫度只有零下272度。

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回力棒星雲

但是人類有記錄的最低溫度還是發生在地球上,意大利的一個地下室實驗室中,那裡的科學家將一立方公尺的銅塊冷卻到難以置信的6毫克時溫標,而這隻比絕對零度高出非常少的溫度,換句話說那塊銅塊裡的原子幾乎停止了活動,研究人員再把銅塊放入被稱為低溫恆溫器的超冷特殊冰箱後,設法得出來這一個結論。這個冰箱能夠將物體保持在難以想象的低溫下,但是最令人興奮的是科學家可以維持這個溫度將近兩週的時間,他們想了解微中子就是微小的次元粒子會表現的如何,它們的活動有可能揭示我們周遭物質的秘密,所以這個實驗也是非常有意義的。

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最後,我們來探尋一下地球上的自然界中有哪些最冷和最熱的地方?

1983年7月21日,當南極的蘇維埃奧斯托克站溫度降到攝氏零下88.8度時,正式成為了有記錄以來最低溫的地方,但如果是以更長久的時間來看,那世界上最寒冷的可居住地則是俄羅斯的奧伊米亞康城,在那裡,9月的溫度經常降到攝氏零度以下,一直到4月中旬才變暖,冬季的平均溫度為攝氏零下50度,而就算是夏季也很冷,不過至少在6月和7月溫度不會超過零下10度。另一方面從10月底到3月中旬之間,溫度也從不會升到冰點之上,但是奧伊米亞康在1926年1月26日打破了所有的記錄,該處村莊的溫度下降至攝氏零下71度,寫下了北半球的最低溫記錄。

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奧伊米亞康

那最後我們再來講一下熱的地方吧,不然我感覺我要凍成冰塊了,美國加州的

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死亡谷

死亡谷,大家應該都有所耳聞,這是一個沙漠地區,一聽起名字就知道這裡不適合人類居住,也是一個天氣比較惡劣的地方,有關記錄在1972年7月份測出的測試93.8度,可能是目前自然界地表溫度的最高值了。這有可能是唯一一次比較極端的溫度,儘管如此,在2018年7月份它的平均溫度也達到了42度,並且連續多天都在48度以上,突然感覺舒服了很多,身上也暖和了許多。

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