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宇宙最高溫度紀錄 官方解讀背后意義

2019-06-25 09:47:45來源:搜狐網

  斯賓塞·克萊因(Spencer Klein)

  美國加州大學伯克利分校物理學家、勞倫斯·伯克利國家實驗室資深科學家

  什么是宇宙最熱目標?這個答案取決于“目標”的定義,溫度是衡量每個粒子平均能量的一種方法,但只有當大量粒子已經熱化(達到類似的平均能量),溫度才會起作用。我們永遠不會討論單個原子的溫度,就像我們不會將單個分子稱為液體或者氣體,如果單個粒子具有完全不同的能量,我們也不會使用溫度這個術語進行描述。

  正常情況下,我們通常用100-1000個粒子討論一個熱化系統(tǒng),在個數(shù)量限制下,地球上最熱目標是夸克膠子等離子體(QGPs),是當歐洲核子研究委員會大型強子對撞機(LHC)碰撞兩個鉛核時產生的,當鉛核動能轉化為核物質時,會產生數(shù)千個夸克和膠子?淇撕湍z子膨脹和冷卻,最終結合形成質子和其它強子,達到最高溫度取決于它們首次成為夸克膠子等離子體的時間,同時也取決于夸克和膠子相互作用達到的熱化程度,這一點并不是很好地理解。因此,要定義夸克膠子等離子體首次作為熱化目標存在的時間并不容易,一個計算出的初始時間相當于5.5萬億攝氏度,如果初始時間不同,溫度可能會升高或者降低50%。

  如果這個問題不受空間和時間的限制,那么宇宙大的溫度要比這個溫度高許多。就像夸克膠子等離子體一樣,決定它什么時候首次變成一個熱化物體取決于“目標目標”的定義,但即使忽略宇宙最早、非常熾熱的時期,宇宙溫度很容易達到100萬億攝氏度以上。

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