4万亿摄氏度意味着什么？你对温度与热的理解或许存在偏差

　　前言
　　夏日炎炎，生活在城市里的人们想尽办法想要获得一丝凉爽，有条件的人都选择了开空调，即使没有空调的场合，也会想办法开风扇、使用遮阳等避暑措施。
　　炎热带给我们的不仅有身体上的不适，还会让我们的 生理机能在短时间内出现紊乱 ，也就是我们俗称的 ＂中暑＂ 。中暑可不是一种能够轻视的问题，如果没有及时得到救治的话，很有可能会就此失去生命。由此可见， 人类的身体对于温度的变化其实非常敏感 ，我们的四季也不过是二三十度的温差而已。
　　或许二三十度的温差在人类看来已经在很大，但是在整个宇宙中来看的话，实在是不算什么，甚至可以说是 ＂微不足道＂ 。因为宇宙中的温度变化十分夸张，比如我们围绕着旋转的 恒星太阳 ，其 温度就已经达到了 ＂ 夸张＂的程度 。
　　但是为地球提供热力的太阳并不是宇宙中温度最高的物体， 还有许多物质的温度是远远高于太阳的 。提到宇宙中的最高温度，相信很多人都没有什么＂概念＂，那么我们接下来就来了解一下， 宇宙中的高温可以达到什么样的程度？
　　宇宙中存在最高温吗？
　　我们在探索宇宙中令人惊奇的高温的时候，首先要了解一下宇宙温度是不是有极限的。只要是物质的数值就会有上限和下限，我们首先来看看宇宙温度的下限是多少吧。经过科学家的测算， 宇宙中最低的温度是-273.15摄氏度 ，也就是我们所说的 ＂绝对零度＂ 。
　　绝对零度只是一个理论上的数值，实际上在我们的宇宙中是不存在的，因为这是在完全没有物质存在和活动的空间中所具有的温度，而宇宙里并没有这样的绝对＂真空＂，因此温度 只能够无限接近绝对零度 ，而没有达到这个低温的。
　　低温的极限我们已经计算了出来，是不是也可以用同样的理论去计算宇宙中的最高温度？首先我们需要明白的是， 温度是物质的运动所决定的 ，而 物质的速度自然也有极限 。在宇宙中最快的速度是 光速 ，但 宇宙中粒子的速度并不能达到光速 。
　　也就是说， 宇宙的最高温度将无限接近无穷大 ，但是就像是绝对零度一样，轻易无法达到。因此我们在研究和实验的过程中，只能够 不断地＂挑战极限＂ ，将温度变得更高。
　　人工制造高温
　　地球上自然产生的高温是有限的，尽管我们时时刻刻都承受着太阳的热辐射，但是地球的温度却不会过分升高，这需要感谢我们头顶的 大气层 ，它就像是 地球的温室 ，能够让我们白昼的温度不至于过高，夜晚的温度也不至于过低。
　　在其他大气层稀薄或者没有大气层的星球上， 昼夜的温差甚至可以达到数百度 ，这样的环境很明显是无法孕育生命的，我们能够诞生和繁衍，还要感谢头顶的大气层，在发展的过程中更要注意 保护大气层 。
　　既然天然能够达到的温度有限，那么 可不可以人工制造高温 ？学会用火是人类文明产生的标志之一，我们不光可以使用火焰来加热食物，还可以使用火焰来制造工具，比如人类制造的瓷器、陶器都是泥土经过高温之后制作而成的器具。
　　最重要的是，我们还学会了 用火焰炼制金属器具 ，这让人类文明不断向前迈进，曾经的我们使用青铜制造器具，后来开始使用铁器大大 增加了生产力 ，如今我们能够熟练地 使用各种合金来进行工业生产 ，制造出了航母、战机等威力巨大的武器。
　　除了将人工制造的高温用于制造工具之外， 高温本身也是一种让人研究宇宙运行方式的途径 。 高速运动的粒子带来了高温 ，人们又用这种方法来观测粒子的变化，同时可以将制造高温的方式用到其他的手段上，比如用于控制 核裂变和核聚变 。
　　那么在人类的实验室里，我们究竟使用了什么方法去制造和控制高温，如今我们可以控制的高温又达到了多少度呢？这对于没有关注这方面的朋友们来说可能有些陌生，下面就来简单介绍一下这些项目。
　　高温的作用和制造
　　在我们心目中，太阳这颗巨大的火球是我们想象中代表着＂高温＂的天体，它光是表面的温度就达到了 6000摄氏度 ，不断燃烧着的内里温度达到了上百万甚至是数千万摄氏度。
　　或许你会觉得，这样的温度就是我们能够想象的极限了，但其实人类早已制造出了比太阳的温度还要更高的物体。太阳之所以能够一直保持着光和热，主要是因为 太阳在不断地进行着核聚变 ，这是太阳内部巨大的压力带来的效果。
　　人类无法制造出像太阳那样稳定的核聚变，但是我们依旧可以将核聚变用于武器制造上，比如 氢弹 就是一种核聚变炸弹。为了让核聚变顺利发生，在引爆的时候其温度达到了 上亿度 ，这已经 超过了太阳的温度 。
　　但是这远远不是人类制造高温的终点，科学家们实验室里甚至制造出了 高达4万亿度的高温 ，让人叹为观止。要达到这样的温度，需要用到一种名为 ＂人造太阳＂ 的机器。
　　之前的人们主要使用一种名叫 托卡马克装置 的机器来在制造高温，简单来说就是进行 人工粒子对撞 ，用于进行 核聚变模拟 。但是这种装置的功能有限，于是人们继续对其他的机器进行着研究和制造，制造出了 相对论重离子加速器 。
　　这种机器的功能比托卡马克装置要更加强大，目前已经成功 制造出了5.5亿摄氏度的高温 ，创下了新的记录，而我们也和可控核聚变技术的之间的距离更近了。对于整个人类的科学进步来说，这无疑是一件好事。
　　为什么机器可以承受高温？
　　以现在人类科技的发展水平，我们没有办法去到太阳上，因为那里的高温会将人类的探测器全部融化。说到这里有人就会感到奇怪了，为什么我们无法接近太阳，却可以在实验室里制造4万亿摄氏度的高温呢？
　　如果制造这样高温的机器能够承受这样的温度，那我们岂不是早就掌握了耐太阳高温的材料？其实这就涉及到了 温度和热量的区别 ，它们之间虽然有联系，但是并不是在任何情况下都呈 正相关 的，比如我们制造的人工＂高温＂就是如此。
　　热量确实是通过 粒子的活动 发生的，但这和粒子的密度也有关系。 粒子数量越多，距离越稠密，那么发出的热量也就越大 。当粒子的数量减少时，尽管在客观上的温度增加了，但是热量却没有那么多。
　　比如在实验室里制造高温的时候，我们 使用的粒子数量非常少 ，因此尽管其客观的温度非常高，但是 散发出来的热量相当有限 ，因此人类制造的机器完全可以承受这看起来非常＂离谱＂的温度，但是当面对太阳这样切切实实的高热时，我们还是没有什么行之有效的手段。
　　宇宙高温和人类发展
　　其实对于高温的研究，也是人类进行宇宙物质研究的一部分，我们希望能够通过这种方式来找到宇宙起源的奥秘。尽管在理论上没有温度的极限，但是我们可以 尽量去计算宇宙曾经拥有的高温 。
　　比如现在大部分科学家都赞同宇宙起源于大爆炸，而在大爆炸之前的＂奇点＂里，所有的物质都挤在一起。当然，这时它们如果一直处在静止的状态，就不会产生温度，但是在大爆炸发生的一瞬间，不管是 动能 还是 密度 都 达到了顶尖 ，这时候的温度就是有史以来最高的温度。
　　人类掌握了＂高温＂，实际上就是掌握了 粒子运动的规律 ，我们可以在今后 对物质的各项运动进行研究和实践 ，人类凭借着自己的力量去制造更多的有价值的装置，希望能够在今后将原子能用于和平的用途，比如 发电、制造火箭推进器 等等，而不是继续制造威力巨大的武器。
　　如果无限制地发展军事，那么很有可能会在未来引发世界大战，让整个人类文明都毁于一旦，相信这是没有人希望看到的。
　　结语
　　温度和热量的概念相信大家也有了一定了解，是不是不由得让人感叹物质世界的神奇呢？这个宇宙的运行规律比我们想象中还要更加复杂，人类目前连自己的生理构造都没有完全搞清楚，更不要说是浩瀚无垠的宇宙。
　　但是我们本身的物无知和渺小并不能阻挡我们前进的步伐，就算是知道在有生之年可能并不能揭开所有的谜团，但一代代的研究者们还是义无反顾，以求知为己任，让思想去往更加浩渺的深空当中， 成为一根＂有思想的芦苇＂ 。
　　其实我们真正对宇宙在运转的规律进行研究和探索不过只有一百年的时间，而 在上世纪中叶才第一次突破大气层 。
　　相对于整个人类的历史来说这简直是微不足道，科学技术的飞速发展让我们 渴求更多的知识，在未来会发展得更快 ，也许只需要短短几十年的时间，人类就可以完成在过去像是＂天方夜谭＂一样壮举，比如登上火星，近距离研究太阳等等。当然，在进行实践之前这一切都需要理论的基础，在实验室里进行关于＂高温＂的实验当然也是其中之一。