10亿摄氏度是个什么样的概念
10亿℃是什么概念?
地球上,最冷的地方在南极,人类观测到的南极最低气温为-89.6℃。
生活中我们常说的室温为25℃,常温则为20℃。
当温度达到27℃
温度为100℃,就是水的沸点。
常规大气压下,100℃时水就会沸腾。
我们常见的食用油通常的沸点都在200℃
其中花生油、菜籽油的沸点为335℃,豆油为230℃。
温度为600℃的时候铁是呈暗红色,800℃的时候铁是呈橙红色,900℃
岩浆的温度一般在900-1200℃之间,最高可达1400℃。
温度为1064℃,金子就会融化为液态。
温度为1538℃,铁块就会融化为液态。
熔点最高的金属单质是钨,熔点为3410℃。
熔点最高的单质是碳,熔点在3500℃ 。
图:铪合金人造的最耐高温的物质是铪(ha)合金(Ta4HfC5),熔点高达4215℃ 。
图:太阳表面太阳表面温度大约为5500℃。
太阳黑子区域的温度大约为3500—4000℃,以至于在太阳表面形成相对较暗的区域。
而太阳中心的温度是表面温度的3600倍,约为2000万℃。
正因如此,我们距离太阳1.5亿千米还能感受到太阳的温度。
而水星作为太阳系内距离太阳最近的八大行星之一,距离为5791万千米,最高温度达到了427℃。
而太阳仅仅是银河系内很普通的恒星之一,像这样的恒星还有千亿颗。
而银河系也仅仅是宇宙中很小的一个星系,像这样的星系至少还有2万亿个。
一般而言,对于处在主序阶段的恒星来说,质量越大的恒星,核心区域的核聚变反应速率越快,每秒释放的能量就越多(光度越高),所以恒星的温度就越高。
图:织女星例如,织女星的质量是太阳的2.1倍,表面温度为9300度。
目前已知表面温度最高的恒星是WR 102,这是一颗位于人马座的沃尔夫-拉叶星,距离地球8500光年。
虽然这颗恒星的质量只有太阳的7倍,光度却为太阳的8.9万倍,半径仅为太阳的23%,但它的表面温度高达21万℃,核心温度是数亿℃。
而大质量的恒星最终坍缩成中子星和白矮星时,由于它们是由炙热的恒星核心坍缩而成,其表面温度就可达到上百万℃,核心温度更可达到1万亿℃。
图:中子星例如,爆发于1054年的SN 1054超新星产生了如今的蟹状星云,并在其中心留下了一颗中子星,它的表面温度高达160万℃,核心温度超过万亿℃。
而人类可以制造出4万亿℃的超高温,那就是大型强子对撞机中产生的。
图:大型强子对撞机大型强子对撞机是粒子物理科学家为了探索新的粒子,和微观量化粒子的‘新物理’机制设备,是一种将质子加速对撞的高能物理设备。
总结10亿是天文数字,以至于我们很难想象。
太阳的表面的5500℃已经我们很难靠近,更不要说10亿℃。
而在茫茫宇宙中10亿℃,又是那么的普通。
大一点的恒星内部温度就可达到,恒星坍缩后形成的中子星和白矮星的内部温度更是远远超过10亿℃。
而现实中,物理上的质子对撞实验所产生的瞬时温度更是可以达到4万亿℃。
但因质子的质量极小,即使温度很高所产生的热量也很小很小,以至于我们的物理试验设备可以承受。
也是因为这一点,宇宙中存在的数万亿亿的恒星也才使得宇宙平均温度为零下270.15℃,仅仅比绝对零度高3℃。
因为,在宇宙中所有恒星所占的空间相比于宇宙,小到可以忽略。
参考:
答:10亿度已经远远超过了我们太阳内部的温度,大质量恒星在演化末期,核心温度可达到10亿度
在我们地球上,熔点最高的物质是铪合金,大约是4200℃,地球核心温度可达6800℃,足以融化地球上的任何物质,在太阳内部,温度更是高达1500万度。
这样的超高温已经超过了普通人的理解范围,温度的本质是微观粒子的热运动,微观粒子的热运动越剧烈,宏观表现出来的温度也就越高,如果微观粒子的热运动完全停止,那么就达到了理想的绝对零度。
人类只有在高能物理中,能接触到如此高的温度,比如中国的“人造太阳”,就产生了高达1亿度的电子流,由超导体产生的强磁场束缚着;
在氢弹爆炸的瞬间,中心温度可达2亿度
此时没有任何实体物质能束缚高温粒子,大型强子对撞机制造的瞬间温度虽然高,但是高温粒子的数目很少,能量在瞬间就会散失掉,并不会融化装置的内壁。
比如NASA发射帕克太阳探测器,在近日点时,太阳激起的日冕温度高达100万度,但是粒子密度只有每立方米10^15个,这些高温粒子直接撞击到帕克太阳探测器的外壳,探测器强大的制冷装置,能及时转移这些能量,使得探测器外壳不至于融化。
10亿度的高温,可以在部分恒星中产生,大质量恒星在演化末期,会形成红超巨星,当碳和氧的燃烧结束时,温度可达10亿度,然后氖、钠、镁、铝等元素开始燃烧,最终形成硅、钙、铁等元素。
大质量恒星在发生超新星爆发时,内部温度超过100亿度,这样的温度下原子核已经解体,如果超新星留下的是一颗中子星,中子星在刚形成时内部温度可达1000亿度,然后会在几分钟内降至几十亿度。
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宇宙中最高温度是普朗克温度,存在于宇宙大爆炸刚开始那一刻,也就是大爆炸开始的10^-43秒时,温度为10^32K,也就是1亿亿亿亿度。
大爆炸开始后的1秒钟,温度就降到了100亿度。
这里的温度可以认为是摄氏度(°C),也可以为开氏度(K),因为这两种温标相差275.15度,也就是说摄氏度0度时为开氏275.15K,
而宇宙高温的估量只是相对准确,所以在万度高温的估量时,271.25度就可以忽略不计。
只有在千度及零下温度时,必须明确表明是摄氏度或开氏度。
宇宙经过138.2亿年的膨胀演化,现在宇宙微博背景辐射温度低得可怜,只有2.75K,也就是-270.4摄氏度。
但宇宙中还是有很多高温的星体。
所有恒星都是中心进行着持续核聚变的天体,中心温度与恒星质量大小成正比,质量越大的恒星中心温度越高,燃料消耗得越快,因此寿命也就越短。
我们太阳中心温度1500万度,寿命有100亿年;
迄今已知最大质量的恒星是r136a1,质量是太阳的265倍,其中心最高温度达到20亿度,只有这种温度才能完成铁以前的核聚变。
这颗恒星的寿命只有300万年。
超过太阳质量8倍的大质量恒星在死亡前,会发生超新星大爆发,这个时候温度可以达到100亿度。
现在人类能够认识宇宙中最高温度的地方有可能在刚形成的中子星上。
大质量天体超新星大爆发后,有两种尸骸,一种就是中子星,一般认为8~30倍太阳质量的恒星,超新星大爆发后,中心残留质量会形成一个中子星;
30个太阳质量
是成为中子星还是成为黑洞,关键还是大爆炸后残留质量的多少,残留质量在太阳1.44倍
黑洞中的温度人类无法获知,一般认为在中心奇点处,温度无限高;
中子星刚形成时,表面温度就可以达到1000万度~1亿度,中心温度可以达到万亿度。
这是科学界认为现在宇宙中可以认识存在的最高温度。
人类目前能够制造出的最高温度为10万亿摄氏度。
这种温度可以重现宇宙大爆炸百万分之几秒钟的宇宙状态,那是一种由“夸克—胶子等离子体”组成的稠密世界,连光都无法发出。
那时还没有现在的4种基本力,所有的力都是合在一起,很简单很单纯。
这个最高温度是科学家们2011年11月8日开始,在欧洲大型强子对撞机中,通过把两束铅离子以相反方向加速到接近光速,再让它们对撞得到的,模拟了宇宙大爆炸开始瞬间的状况。
这个温度只瞬间存在,而且只是原子级范围,但在极其精密的仪器监测下,能够抓住并把它纪录下来。
通过上述介绍,我想各位朋友已经对10亿度是一个什么概念有了一个基本了解。
时空通讯概括一下:10亿度是一个很高的温度,但在宇宙中并不算高,在我们能够监测的世界还是很高的。
人类创造出的瞬间温度已经是10亿度的1万倍。
人类现在正在研究开发的可控核聚变温度需要1亿度,又叫人造小太阳。
现在最大的困难就是怎样束缚保存这1亿度高温,并使它能够长期稳定的存在,还要使这个温度成为可利用的能源。
要知道世界上没有什么物质制造的容器能够承受1亿度高温,现在采用的容器为磁约束、惯性约束和重力约束三种方式。
这是另一个话题,过去时空通讯多次阐述过,这里就不讲了。
人类虽然能够制造出比10亿度更高的温度,但就像氢弹爆炸,是不可控的温度。
所以如果人类能够实现对10亿度温度的控制,就是一个不得了的成功。
就是这样,欢迎共同探讨。
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参考:
0℃左右水会结冰;
10℃以下时,人会感到寒冷;
20℃左右时,人会感到舒适;
30度左右时,人会感到闷热。
而37℃恰好是人的体温,一旦超过这个温度,我们就会感到非常的炎热,甚至还会烦躁。
如果你对温度的概念还是比较模糊,那我们可以接着往下看。
比如鸡蛋被煮熟,一般只需要70℃就足够了,而我们平常烧的开水,最高也只有100摄氏度。
换句话来说,我们人类在日常生活中所接触到的温度,最高也只有100摄氏度。
那10亿摄氏度是个什么样的概念?
烟头的温度大概在700摄氏度左右;
火山喷发岩浆的温度在1000摄氏度左右;
铁的沸点通常在1500摄氏度左右;
原子弹爆炸的瞬间,温度可以达到10000摄氏度
而我们大家都知道,太阳距地球有1.5亿公里,即使在这么远的距离,我们人类依然可以感到炎热。
而10亿摄氏度,刚好是太阳中心温度的50倍,所以大家可以想象一下,这个温度到底有多高?
其实对我们人类而言,10亿摄氏度根本就是一个天文数字。
但在茫茫宇宙中,或许某个星球也会像太阳那样发生“核聚变”,从而释放出巨大的能量,甚至它的中心温度能超过太阳几十倍。
当然这一切,还需要我们的天文学家来探索。
参考:
1.理论上,现在可控核聚变5000万度的物质,压缩体积为二十分之一可能可以得到10亿度。
2.10亿度的一个分子就可以使人体一个血红细胞的所有10亿个氧分子,升高一度。
注意是一个分子,这个能量其实是极大的。
3.10亿度的物质,可以使任何碰到它的物质灰飞烟灭。
事实上,不用十亿度,太阳中心的温度2000万度和原子弹已经可以做到。
4.10亿度的物质,肯定已经不是分子了,至少是离子。
甚至有可能连离子都不是,变成原子了。
甚至可能是夸克+电子,因为现今世界使用的,可以碰撞出电子,中子的超大型强子对撞机,也可以把夸克碰撞出来。
参考:
温度是表示物体冷热程度的一个概念,实质上,温度是组成物体的粒子之间热运动的剧烈程度。
所以说,组成物体的粒子运动速度越快,其温度就越高,粒子运动速度越慢,其温度就越低。
既然了解了这些,那温度要是达到了10亿摄氏度呢?
因为目前世界上最快的速度就是光速了,而粒子的运动速度又是没有上限的,其速度最快也可能就是光速,所以宇宙中存在的最高温度也是无上限的。
而我们目前所熟知的最高温度的物体就是太阳了,可就是太阳,其表面温度也大约只有5500摄氏度,中心温度大约有2000万摄氏度,太阳的中心温度都没达到10亿摄氏度的五十分之一。
而我们知道,太阳温度极其高,在如此之高的温度下,所有物质都只能以气体存在,并且都处于等离子态。
所以太阳本身也是一个气体的火球。
只要有物质稍微接近太阳边缘,就立刻化为灰烬了。
这还不算什么?
太阳这个温度在宇宙中都不值一提,还有温度更高的。
科学家们测到四万亿摄氏度的瞬间温度,在此等高温状态下,物质根本都难以集聚到一块,原子之间的作用力受高温影响,都无法起作用,所以,只能以夸克状态存在。
科学家们将物质可能达到的最高温度表示为普朗克温度,而普朗克温度的值为1.417×10∧32K,如果粒子运动的最高速度达到了光速,那么,此物质的温度也就达到了普朗克温度。
10亿摄氏度就是比太阳中心的温度高上50倍,那是一种什么样的状态?
可能物质变成气态后,气体内的原子之间都无法相互作用了,或许真的如上所说,其只能以夸克的状态存在了。
参考:
灰飞烟灭的瞬间
参考:
10亿摄氏度,未免太夸张了吧,什么概念呢?
难以相信。
这种温度出现的可能只有宇宙大爆炸时。
地球上,南极最低气温出现在南极洲内陆,气温为-89.6℃;
最高温度出现在1922年9月13日的北非利比亚,曾有高达58℃的记录。
而我们人体,正常体温才36~37℃左右。
动物界哺乳动物体温最高的是——雨燕,体温在44℃,高出人类体温7~8℃左右。
而在澳大莉亚和新几内亚发现了一种单孔类动物——针鼹,它们是哺乳动物中体温最低的动物,其体温一般在摄氏22.2度至24.4度之间。
更有甚至,在美国的阿拉斯加的冰虫的体内温度是-10℃ ,低于人类体温46~46℃左右。
我们知道沸腾的水,温度为100℃,炼锡温度是232℃,银融解的温度是961℃,金融解的温度是1063℃,岩浆的温度最高可达1300℃,钢煮沸的温度是2450℃,氧乙炔焰的温度是3500℃,太阳的表面温度是6000℃,钢焊接变形的温度是6020℃,太阳核心处温度高达1500万℃,聚变时可以短时间达到3000万~5000万℃;
白矮星更热,其表面温度可达10万℃,核心温度可达1亿℃;
中子星的表面温度估计可达60万℃,中心温度超过10亿℃;
而当两颗中子星发生碰撞时,产生高达3500亿℃。
因此,可以得出结论“没有最高,只有更高”。
当今世界人造最高温度的记录,是欧洲瑞士日内瓦附近的世界上最大的粒子加速器对撞机生成的10万亿℃。
而题目说的10亿℃,与人造最高温度相差10000倍,只是中子星内部最高温度而已,可比性不大。
目前,科学界计算出的绝对零度是,零下273.15℃,它就是温度的下限。
而温度的上限,科学家们也计算出来了,那就是1.4亿亿亿亿℃,物理学把这个温度认为是温度的上限,称之为普朗克温度。
迄今为止,普朗克温度只在宇宙大爆炸瞬间出现过。
此10亿℃,与1.4亿亿亿亿℃相比,又差了1.4亿亿亿倍,根本就无法比较。
温度10亿℃,对于我们人类来说可能是天文数字,可望而不可即。
但是10亿℃跟普朗克温度温度比,简直就是小巫见大巫。
这样说可能不太形象,打个比方。
比喻:太阳的体积是地球的130万倍,而盾牌座uy的直径是太阳的1700多倍,体积可以装下45亿个太阳,这是人类目前宇宙中发现的最大的星球。
跟我所说的温度对比是同一个道理,不知道大家是否有概念了吗?
参考:
10亿摄氏度是个什么概念?
答:温度是有极限的,说的IO亿度的,只不过是个盲目的,没有任何物体存在的,物体极限低温,是摄氏零下273:3度,这是绝对零度。
没有人再能创造出这个绝对零度的超越。
温度是一种物性,它是光子体,任何地球的物体,都不会越过60O0度,有这个温度的话,一切都会气化。
参考:
那么高的温度地球上能承受住的物质估计还没有,怎么去测量了……