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科学大设问:宇宙中最冷的地方究竟在哪里?

作者:小小 人气: 发布时间:2019-03-09
摘要:宇宙的浩瀚无边注定的宇宙当中有许多未解之谜,宇宙的浩荡已经超出了人类的认知。那么大家知道宇宙当中最冷的地方在哪里吗?宇宙的温度又是如何变化的呢? 在138亿年前,虚无的
宇宙的浩瀚无边注定的宇宙当中有许多未解之谜,宇宙的浩荡已经超出了人类的认知。那么大家知道宇宙当中最冷的地方在哪里吗?宇宙的温度又是如何变化的呢?
科学大设问:宇宙中最冷的地方究竟在哪里?
在138亿年前,虚无的空间中出现了一个奇点,它有着无限小的体积,无限大的质量。随后这个奇点在神秘力量的作用下发生了大爆炸,瞬间爆发的巨大能量,完成了能量转化物质的过程,大量的尘埃和气体出现,开始不断凝聚形成天体。
 
天体组成星系,星系组成星系团,就这样宇宙诞生了。随着宇宙的诞生,时间和空间的概念出现,同时出现的还有温度。人类目前对温度的认知都是我们自己定义的温度,比如零下和零下,在人类的定义下,温度以零度为界限进行划分,高于零度称之为零上,低于零度称之为零下。
 
我们都知道,温度是没有上限的,几万度,几亿度可以无限升高,可是温度却是有下限的,这个下限值称之为绝对零度,也就是零下273.15摄氏度。温度之所以有下限是因为温度的升高和降低是由微观世界中的分子运动来决定的。
 
当分子运动越来越剧烈的时候,温度也在不断升高,当分子运动不断降低的时候,温度也在不断降低。而分子的剧烈程度没有上限,可是分子的活跃程度却有下限,这个下限就是停上,当分子运动完全停上的时候,温度也就达到了绝对零度。
 
现实生活中,我们能够见到几千度以上的高温,可是我们却很难见到接近绝对零度的低温,可能很多人会想,温度来源于宇宙,那么宇宙中最冷的地方在哪里?它的温度又会低到何种程度?
 
事实上,宇宙虽然有恒星这个发热源可以带来温度,但是整个宇宙背景辐射的温度是非常低的,宇宙的平均温度约为零下270摄氏度,当然,宇宙中,不同的地方温度也会有所不同,那么目前发现的最冷地方是哪里呢?这个地方可能有人也听说过。
 
宇宙中目前发现的最冷地方就是回力棒星云,它位于半人马座,跨度地球约5000光年,该星云的温度只比绝对零度高了一度,也就是达到零下272.15摄氏度。那么这个超低温是如何形成的?这里又与其它的宇宙空间有什么不同?
 
原来,回力棒星云是一颗正在死亡的恒星所形成的,在该星云的中心,有一颗已经演化到末期的中低质量恒星,它正以每秒164公里的速度抛射出气体云。当这些气体云进入到几乎是真空的太空环境中,就会经历绝热膨胀的过程。气体绝热膨胀会向外做功,导致内能下降,所以由内能决定的温度也会随之下降。
 
通过回力棒星云温度的变化,我们也明白了一件事,那就是在宇宙中,当恒星走出末期的时候,星系的温度会不断下降,而宇宙中温度比较低的地方往往都位于这些即将死亡的恒星系中。
 
如果这么看,那未来的太阳系也必然会经历这个温度不断下降的过程,我们都知道,恒星是依靠内部的核聚变发生光和热,因为恒星也是有寿命的,每一个恒星的寿命约在100亿年左右。
 
太阳已经燃烧了50亿年,它的寿命最多还有50亿年,10亿年之后,太阳开始膨胀向红巨星转变,而太阳系的温度会有短暂的快速升温,然后就是不断下降的过程,太阳系慢慢成为一个冰冻的星系。可能很多人会担心地球和人类的命运。
 
其实这个完全不用担心,地球由于有人类文明,而人类的科技发展非常快,10亿年之后,人类有可能早已成为星际文明,纵横银河系,那个时候我们完全可以将地球推离太阳系,流浪到其它恒星系,成为另一个星系中的行星。
 
虽然宇宙中目前发现的最低温度是零下272.15摄氏度,但是人类已经在实验室中创造了更低的温度,无限接近绝度零度的温度即零下273.1499999999摄氏度。该超低温设备的核心部分是一台温度低至3毫开氏度的稀释制冷机,以及两个采用绝热去磁方法的核冷却阶段。
 
当然,绝对零度这个值也是人类自己定义的,至于宇宙中是否还有比绝度零度还低的地方,那也是一个未知数。毕竟人类的科技还处于起步阶段,并不是非常发达,我们能够探索研究的宇宙范围也非常有限,或许在人类的可观测范围之外,还有超乎我们想象的低温,那个时候或许绝度零度不可破的理论就会破裂。
 
在宇宙当中的确存在着比绝对零度还要低的温度,虽然这目前还是一个未知数,但是这个科学设想也是非常值得推敲的。目前人类发现的许多规律并不是完全正确的相信,随着以后的科学探索还会更加完善。
 
 
责任编辑:小小

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