宇宙之最說明文

宇宙之“八最”

最燙、最冷、最快、最亮、最圓、最暗、最密、最大……無窮的宇宙還有多少奧祕?讓我們來看看宇宙最壯觀的一些玩意兒。

最燙

哪怕1萬億K，也算不上宇宙最高溫。

前往宇宙中最熱之地的旅程，一定得首先經過太陽。身為太陽系的烈焰中心，太陽表面溫度高達580K(K表示開氏度單位，開氏度K與攝氏度C之間的換算公式是K=273+C)。不過，就算溫度如此之高，太陽也並非是宇宙溫度的創紀錄者。藍超巨星用自己比太陽更大的質量壓縮核心，為內部的核反應司爐，溫度超過50000K。

但50000K也算不了什麼，一些白矮星的溫度超過了它。白矮星是較小的恆星在燃盡自身能源後剩下的緻密熱球，它們被稱為宇宙的灰燼，其中一個灰燼一HD62166的溫度高達200000K，它用自己耀眼得“痛苦”的大氣層點亮了一片巨大的星雲。

墜入一顆恆星內部，你會發現更熱的煉獄。最大超巨星的核心溫度可能超過10億K。對一顆穩定的恆星來說，溫度上限的理論值約為60億 K。在這樣的.溫度下，恆星內部的物質開始釋放光子，這些光子的能量高得極具危險性，它們相撞時會產生電子和正電子對，其結果就是在一次巨大爆發中消滅恆星的時空反應。

2007年，科學家首次觀測到疑似這類的“成對一不穩定超新星”。當時，科學家注意到了一次明亮且持續時間異常久的恆星爆發，這暗示存在一顆很大的恆星，這個“很大”遠遠超過科學家此前認為的恆星可能的最大體積。

在超新星爆發期間，恆星溫度可以短暫躍升到大大超過60億K。大麥哲倫雲是距離地球大約16萬光年的我們銀河系的一個衛星星系，1987年，科學家觀測到這裡的一顆恆星出現爆發，在地球上探察到的這次爆發產生的中微子表明，這顆恆星的內部溫度竟然高達約2000億K。

然而，與產生一次伽馬射線暴的溫度相比這也不值一提。伽馬射線暴是超高能量光線的短暫閃耀，運用特別調製的望遠鏡一天可觀測到一兩次。伽馬射線暴被認為是黑洞誕生的標誌，當一顆巨型恆星的核心坍塌或者當兩顆超高密度的中子星碰撞時就會形成黑洞。引力能可以某種形式轉化成由伽馬射線和其他輻射構成的一股緻密的巨大光柱，這一過程的細節迄今仍不明朗，但它一定與被加熱到1萬億(10的12次方)K左右溫度的由相對論粒子構成的一個巨大火球有關。

而在地球上，有一個地方甚至比1萬億K還熱。這就是位於瑞士日內瓦郊外地下1130米左右深度的一個探測器洞穴。在這裡，從2010年 11月8日～12月6日，鉛原子核由歐洲核子研究中心的大型強子對撞機首次砸在一起，由此模擬宇宙開篇的一些場景。其結果是產生了溫度高達數萬億K(迄今為止在地球上記錄到的最高溫度)的亞原子火球。

這項實驗對於“宇宙極端高熱之地在哪裡?”這個問題給出了線索。它不是在現在、在這裡，而是在以往、在那裡——宇宙大爆炸的腹心，一個由溫度和密度組成、宇宙由此發端的奇點，其最高溫度恐怕得以10的32次方來計量，在這個數量級上現有的物理學知識已經遠遠不夠了。

最冷

哪怕只有1K，也算不上宇宙最低溫。

太空本身既不熱又不冷。在缺少帶熱振動的東西的條件下，溫度毫無意義。不過，太空中確實有豐富的冷東西。

在我們的太陽系裡，最冷的地方可以說近在眼前。2009年，美國宇航局“月球勘測者軌道器”發現，在月球南極附近太陽光照不進的永凍坑中，溫度竟然只有33K(-240℃)，比在既陰暗又遙遠的冥王星上探察到的溫度還低。隨著探測範圍的擴大和測量精度的提高，這項紀錄完全有可能被改寫，一些更加遠離太陽的衛星或矮行星可能有著自己的永凍坑。

出了太陽系，肯定有一些更寒冷的岩石，而其中最冷的“孤魂野鬼”很可能存在於星系際空間。由於只被宇宙大爆炸後微弱的微波餘輝和遙遠星光的微亮加溫，這些天體的溫度可能不超過3K。因為溫度僅為2.7K的微波背景沐浴著整個宇宙，你也許會認為再沒有比這更冷的了。但實際情況是，距離我們 5000光年、被稱為回飛鏢星雲的一團氣雲的溫度只有1K。這團星雲正迅速膨脹，並在此過程中不斷降低自身氣體的溫度，其降溫方式與家用電冰箱或空調器中冷卻劑的膨脹降溫是一樣的。

回飛鏢星雲能否保住自己在已知天然物體中的最冷頭銜還有待觀察，但在創造最冷方面人類輕而易舉地勝過了大自然。2003年，在美國麻省理工學院一個實驗室裡，一團鈉原子雲被降溫到0.45納開，也就是不到絕對零度(-273℃)以上10億分之0.5K。如此低的溫度在宇宙中迄今未被見到，甚至就連這麼低的溫度對宇宙有什麼用處或者有沒有用處這個問題也至今沒有答案。