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宇宙2020/7/8 16:02:41 |
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人类对于温度的了解一直在学习中，它经历了一个漫长的过程，现在我们对它的研究还一直在进行中。最近小编有些朋友想来了解一下，宇宙中最热的温度是多少度？全宇宙最高的温度是几度？今天小编要分享给大家的是满满的干货，大家注意查收哦！
宇宙中最热的温度是多少度
宇宙中最热的温度是10亿摄氏度以上，没有上限。宇宙大爆炸那一刻，温度达到无穷大；宇宙大爆炸后10负44次方秒，温度约为1亿亿亿亿度；宇宙大爆炸后10负36次方秒，宇宙温度继续下降，当时的温度约为10000亿亿亿度；宇宙大爆炸后10负32次方秒，温度约为1亿亿亿度；宇宙大爆炸10负12次方秒后，温度达到1亿亿度；宇宙大爆炸后10负6次方秒，温度达到10000亿度；宇宙大爆炸后10负4次方秒，温度达到1000亿度，这也是超新星爆发时其星核的温度；宇宙大爆炸后1秒，温度降低到约为100亿度；在大爆炸后的大约3秒，温度降到了10亿度，这也是最热的恒星内部的温度。
物理学对于最热的物体是什么样子有点模糊，但从理论上讲，这样的物体确实存在——至少曾经存在过，它被称为“普朗克温度”。
在宇宙开端，宇宙一定足够小，温度足够高。在量子力学中，时间的最小变化单位是普朗克时间，即对应10^(-44)s，在宇宙刚刚爆发的一个普朗克时间内，对应着宇宙最高温度即1.4亿亿亿亿度，从那时开始，宇宙就处在不断膨胀不断降温过程中了，直到如今，在太空中已经接近绝对零度了。
最高温度可能达到多少？
如果绝对零度设置了从一个系统中吸收热能的限制，那么我们可以将多少热能放入一个系统中也有一个限制，这取决于我们所讨论的系统类型。
一个极端是“普朗克温度”，相当于1.417 x 1032开尔文。这就是人们常说的“绝对热度”。在今天的宇宙中，没有什么能达到这样的温度，但它确实短暂地存在过——就在宇宙诞生之初大爆炸的那一瞬间。在一个单位的普朗克时间内，当宇宙的大小只有一个普朗克长度时，曾达到过普朗克温度。
如果温度再高一些，电磁力和核力就会与重力相当。要解释这是什么样子，需要使用人类还未掌握的物理学——一个将我们所知道的量子力学与爱因斯坦的广义相对论统一起来的物理学。
这也需要一些非常特殊的条件。如今，我们能达到的最高温度不过是用对撞机将原子一起粉碎时产生的区区几万亿度。
绝对零度的“反义词”
但是还有另一种看待热量的方法，一种把整个温度问题颠倒过来的方法。记住，热能描述的是系统各部分运动的平均值。它只需要一小部分粒子乱飞就可以产生“热”。
那么如果我们改变这些“活泼”的粒子，使其比惰性的粒子多时，会发生什么呢？这就是物理学家所说的倒麦克斯韦-玻尔兹曼分布（译者注：麦克斯韦-玻尔兹曼分布是一个概率分布，在物理学和化学中有应用），奇怪的是，它是用绝对零度以下的值来描述的。
这个结论似乎打破了物理学的规则。我们不仅把它量化为接近绝对零度的负值，从理论上来讲，它比任何正值都要热。
然而这仅仅存在于理论中，我们在宇宙的任何自然角落都无法找到，它需要接近于无限的能量输入。
但这并不意味着我们不能改变规则、不能做出类似的东西。2013年，德国慕尼黑大学和马克斯普朗克量子光学研究所的物理学家演示了一场实验。他们在非常特殊的环境中使用原子气体，制造了人类能达到的能量上限。实验结果形成了一个稳定的粒子系统，具有非常大的动能，以至于不可能再往里再塞进更多的粒子。描述这种特殊排列的唯一方法是使用一个零下开尔文的温标，也就是绝对零度下十亿分之几度。
理论上来讲，这种特殊的状态不仅能吸收来自较热空间的热能，也能吸收来自较冷空间的热能，使其成为一个真正的极端“温度怪物”。在宇宙的这个不为人知的实验室里，一台机器能够以超过100% 的效率，同时从热和冷中“进食”，似乎对热力学定律不屑一顾。
讯，近日，阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列有了新的发现，即在距地128亿光年星系，也是早期宇宙中质量最大的星系中发现水。除了水，还有发现了一氧化碳。这个发现，将对人类对宇宙研究有着重大的意义。那么，这座星系长什么样呢？下面我们一起来看看。
距地128亿光年星系中发现水
距地128亿光年星系
根据位于智利沙漠的阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列（ALMA）最新观测结果，美国伊利诺伊大学厄巴纳—香槟分校天文学家在距离地球近128.8亿光年、早期宇宙中质量最大的星系SPT0311-58中发现了水和一氧化碳。大量检测到这两种分子表明，在早期形成元素后不久，分子宇宙就变得强大了。这是迄今为止对早期宇宙中一个星系的分子气体含量的最详细研究，也是在常规恒星形成星系中对水分子的最远探测。
SPT0311-58实际上由两个星系组成，于2017年首次被发现，其形成时正值宇宙再电离时期。再电离时期发生在宇宙只有7.8亿岁的时候，当时一批恒星和星系正在诞生（现今宇宙约140亿岁）。科学家们认为，两个星系可能正在合并，最终演化成目前已知的质量最大的高红移星系。与早期宇宙中的其他星系相比，它拥有更多的气体和尘埃，让人们有机会观察丰富的分子，并更好地了解这些创造生命的元素如何影响早期宇宙的诞生、成长和演化。
距地128亿光年星系中发现水
“利用ALMA对统称为SPT0311-58的星系中的分子气体进行高分辨率观测，我们在其中较大的星系中检测到了水和一氧化碳分子。”伊利诺伊大学天文学家、新研究首席研究员斯里瓦尼雅鲁古拉说，“尤其是氧和碳，它们是第一代元素，在一氧化碳和水的分子形式中，它们对生命至关重要。”
尤其是水，是宇宙中第三丰富的分子，仅次于分子氢和一氧化碳。雅鲁古拉称，宇宙中的尘埃吸收了来自银河系恒星的紫外线辐射，并以远红外光子的形式重新发射出去。这进一步刺激了水分子，产生了能够观察到的水的“发射”。这种相关性可用于开发水作为恒星形成的示踪剂，并将其应用于宇宙学尺度上的星系。
“早期星系形成恒星的速度是银河系的几千倍。”雅鲁古拉说。研究这些早期星系的气体和尘埃含量可让我们了解它们的性质，比如有多少恒星正在形成，气体转化成恒星的速度，星系之间以及与星际介质的相互作用等。
雅鲁古拉表示，这项研究不仅有助于研究宇宙中水可能存在的位置和距离，还引发了一个大问题：宇宙中这么早就聚集了这么多气体和尘埃，是如何形成恒星和星系的？想要得知答案，就需要对这些以及类似的恒星形成星系进行进一步研究，以更好地了解早期宇宙的结构形成和演化。
关于ALMA：
天文观测
阿塔卡玛大型毫米波天线阵(Atacama Large Millimeter Array，缩写为ALMA)是来自北美、欧洲和亚洲的一些国家或地区科研机构合作建造的大型射电望远镜阵列，预计于2012年开始投入运行。阿塔卡玛大型毫米波天线阵建成时将由66个无线电天线组成，分布范围最远可达10英里，它将是世界上最大、最先进的射电望远镜阵列。
阿塔卡玛大型毫米波天线阵位于智利北部查南托高原的拉诺德查南托天文台，地处安第斯山脉5000多米海拔的山顶之上，距离智利著名的古迹圣佩德罗阿塔卡玛约40公里，距离海港城市安托法加斯塔约275公里。这里是地球上气候最干燥的地区之一，海拔高，非常适合毫米波天文观测。
到2013年，工程师将安装至少60多架直径为12米、重100吨的碟形天线(外加4个小型天线)。安装完成后，它们将共同捕获能够穿过星际尘埃云的窄谱辐射，让科学家能够观测到恒星形成过程中的引力坍缩，以及100亿年前发射的、来自遥远宇宙的红移辐射。
导语：讯 宇宙浩瀚无垠令人敬畏，我们从未停止过对它们的探索。宇宙之最总是能引发人们的好奇，如最大的星系是银河系，最寒冷的恒星是天琴星座的褐矮星等等，那么有好奇过宇宙最冷的地方吗?最新研究显示，天文学家捕捉到宇宙中最寒冷的角落，它就是离地球5000光年的回力棒星云，温度到达零下272℃。
科学家最新观测发现距离地球5000光年的回力棒星云可能是宇宙最寒冷的地方，其温度零下272摄氏度，甚至比大爆炸之后宇宙背景辐射温度更低。
回力棒星云或许是宇宙中最寒冷的地方
回力棒星云距离地球5000光年，这个年轻的行星星云中心存在着一颗垂死恒星，随着时间的推移，这颗恒星质量达到太阳的8倍左右，成为一颗红巨星。回力棒星云内部充满着灰尘和电离气体，目前最新一项研究表明，回力棒星云或许是宇宙中最寒冷的地方，温度仅有零下272摄氏度，这是天文学家通过阿塔卡马大型毫米/亚毫米波射电望远镜阵(ALMA)观测数据获得的。
回力棒星云无法产生充足的热量
伴随着这颗恒星燃烧内核的氢，将熔化成为氦，恒星的亮度逐渐增强。这是因为恒星无法产生充足的热量维持它的重量，因此残留氢开始压缩，在内核外部形成层状结构。压缩过程会产生更多能量，却造成伴随外层气体膨胀，恒星变得蓬松。因此，即使这颗恒星变得更加明亮，它的气体却逐渐冷却，从太空角度观测到这颗恒星变得越来越红。红巨星体积很大，当太阳演变成为一颗红巨星时，它的表面将膨胀至当前地球的轨道位置。
棒星云零的气体膨胀速度快
回力棒星云零的气体膨胀速度非常快，向外移动速度大约是58.5万公里/小时，这就是为什么回力棒星云温度非常低的原因，该温度甚至比大爆炸之后宇宙背景辐射的温度(零下270.38摄氏度)更低。
伴随着气体膨胀扩张，它们将变得更加寒冷，这是因为膨胀导致压力下降，压力下降使得气体分子移动速度降低。通常温度可以测量分子移动速度，分子移动速度越快，该气体就更炽热。
最终这颗红巨星燃烧殆尽氢，之后质量变得更大的红巨星开始熔化氦成为重元素，但是这一过程非常有限，仅出现在恒星中心层状结构开始崩溃的阶段，此时恒星已演变成为一颗白矮星，主要是燃烧恒星超密度内核。伴随着恒星中心开始崩溃瓦解，恒星外层物质将脱离，因为红巨星体积非常大，其引力束缚外层物质的作用力非常薄弱，来自白矮星的光线将照亮恒星气体，使地球观测者看到壮观绚丽的一个行星星云。
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宇宙，是广袤空间和各种天体及物质的总称。总之来说，我们以及居住的中国、地球也是宇宙的一部分。除此之外，月亮、太阳也是地球的一部分。在宇宙中，存在着很多已经被人类发现和未发现的星球。那么，目前已知宇宙中最漂亮的星球是哪个呢？
宇宙中最漂亮的星球
宇宙中最漂亮的星球是土星。土星，是太阳系八大行星中拥有最大、最漂亮星环的行星。虽然土星的颜色是土黄色，但是土星有其他行星没有的光环，这个光环被称为“土星环”。
土星光环结构复杂，千姿百态。光环环环相套，以至成千上万个，看上去更像一张硕大无比的密纹唱片上那一圈圈的螺旋纹路。
所有的环都由大小不等的碎块颗粒组成，大小相差悬殊，大的可达几十米，小的不过几厘米或者更微小。它们外包一层冰壳，由于太阳光的照射，而形成了动人的明亮光环。
除此之外，还有一颗位于半人马座的系外天体——1SWASP J140747.93-394542.6b，简称J1407b，拥有拥有30多个环，环系统直径约1.8亿公里，约是土星环的200倍。
据观测，该天体可能是拥有巨大星环系统的气态巨行星或褐矮星。天文学家预计，J1407b的星环在未来数百万年里会逐渐变厚，最终消失，并凝聚成许多较大的卫星。
从飞机到航天再到卫星，地球人从未停止对宇宙的探索。今天，小编为您揭秘与神秘宇宙有关的第一宇宙速度。速度是衡量物体运动轨迹的物理数据。那么，第一宇宙速度是多少呢？到底第一宇宙速度有好多呢？以下是小编的有关介绍。
第一宇宙速度是多少
第一宇宙速度是7.9km/s。第一宇宙速度分为两个别称：航天器最小发射速度、航天器最大运行速度。在一些问题中说，当某航天器以第一宇宙速度运行，则说明该航天器是沿着地球表面运行的。按照力学理论可以计算出v1=7.9km/s。
在地面上向远处发射炮弹，炮弹速度越高飞行距离越远，当炮弹的速度达到“7.9千米/秒”时，炮弹不再落回地面（不考虑大气作用），而环绕地球作圆周飞行，这就是第一宇宙速度。
第一宇宙速度也是人造卫星在地面附近绕地球做“匀速圆周运动”所必须具有的速度。但是随着高度的增加，地球引力下降，环绕地球飞行所需要的飞行速度也降低，所有航天器都是在距地面很高的大气层外飞行，所以它们的飞行速度都比第一宇宙速度低。
其他宇宙速度
第二宇宙速度
第二宇宙速度v2。当航天器超过第一宇宙速度v1达到一定值时，它就会脱离地球的引力场而成为围绕太阳运行的人造行星，这个速度就叫做第二宇宙速度，亦称逃逸速度。按照力学理论可以计算出第二宇宙速度v2=11.2公里/秒。由于月球还未超出地球引力的范围，故从地面发射探月航天器，其初始速度不小于10.848公里/秒即可。
第三宇宙速度
第三宇宙速度v3。从地球表面发射航天器，飞出太阳系，到浩瀚的银河系中漫游所需要的最小速度，就叫做第三宇宙速度，亦称脱离速度。按照力学理论可以计算出第三宇宙速度v3=16.7公里/秒。需要注意的是，这是选择航天器入轨速度与地球公转速度方向一致时计算出的v3值；如果方向不一致，所需速度就要大于16.7公里/秒了。可以说，航天器的速度是挣脱地球乃至太阳引力的惟一要素。
第四宇宙速度
预计物体具有110～120km/s的速度时，就可以脱离银河系而进入河外星系，这个速度叫做第四宇宙速度。
第五宇宙速度
指的是航天器从地球发射，飞出本星系群的最小速度大小，由于本星系群的半径、质量均未有足够精确的数据，所以无法估计数据大小。当前科学家估计大概有50～100亿光年，照这样算，应该需要1500～2250km/s的速度才能飞离。
目前，人类已经先后研究出三种构型的宇宙飞船，也就是单舱型、双舱型和三舱型。那么，大家知道中国第一艘载人宇宙飞船是哪个？我国第一次载人宇宙飞船是什么？接下去给大家分享一些知识点，大家可以灵活运用，以下内容希望对大家有所帮助。
中国第一艘载人宇宙飞船
第一艘载人宇宙飞船是神舟五号，2003年10月15日9时整，由长征二号F运载火箭承担发射任务的“神舟五号”飞船搭载航天员杨利伟在酒泉卫星发射中心发射。飞船在轨运行14圈，历时21小时23分，其返回舱于2003年10月16日6时23分返回内蒙古主着陆场。“神舟五号”飞船由中国空间技术研究院负责研制，其飞行任务主要是考核载人环境，获取航天员空间生活环境和安全的有关数据，考核工程各系统工作性能、可靠性、安全性和协调性。“神五”是中国载人航天工程发射的第五艘飞船，也是中华人民共和国发射的第一艘载人航天飞船，其成功发射不仅是中国航天事业在21世纪的一座新的里程碑，而且重塑了世界航天事业的新格局。
神舟五号飞船由推进舱、轨道舱、返回舱和附加段组成。其头部是圆柱体，而四号的头部是半球体，飞船舱内只有航天员，其空间的平面大约为2.2米×2.5米，不足6平方米，可容纳3名航天员。此外，神舟五号飞船还留有与空间实验室对接的接口。
神舟五号载人飞船的特点
“神舟五号”载人飞船起点高，第一步就可搭载三人。“神舟五号”与四号飞船基本相似，由推进舱、轨道舱、返回舱和附加段组成。所不同的是五号的头部是圆柱体，而四号的头部是半球体。“神舟四号”飞船里面装满了实验仪器和物品，而“神舟五号”载人飞船舱内只有航天员，几乎是空荡荡的，为的是尽可能给航天员留出空间。同时，飞船的适用性很强，可以一船多用，飞船轨道舱既能进行对地观测，又能作为未来空间交会对接的一个飞行器。国外发射飞船是一次连续发射两艘，而中国的方案是先发射一艘，其留轨舱与下一个飞船进行交会对接。在运载能力方面，“神五”的起飞重量远大于美国的“水星号”和苏联的“东方号”；在舱体结构方面，“神五”的构形具有更多的功能；在舱段间的电、气路连接和分离技术等方面，“神五”也更复杂；在电源方面，“神五”采用了太阳电池阵，这比“水星号”和“东方号”的电源系统技术有很大改进。
与神舟系列的无人飞船不同，保障航天员的安全成了“神舟五号”研发工作的重中之重。所以，飞船采用了升力式再入返回，由GNC分系统进行再入过程中的升力控制，这比国外采用的弹道式再入更为先进，可以大大提高飞船返回着陆点的精度，减轻航天员返回地面时所承受的过载痛苦。为了试验航天员环境控制与生命保障系统，国外的载人飞船是从搭载小动物开始的，而我国却采用了先进的现代装置——模拟假人，模拟“航天员”所消耗的氧气与排除的二氧化碳，通过先进的地面医监台测试“航天员”的生理信号变化。
宇宙飞船的技术要求
虽然宇宙飞船是最简单的一种载人航天器，但它还是比无人航天器（例如卫星等）复杂得多。麻雀虽小，五脏俱全。宇宙飞船与返回式卫星有相似之处，但要载人，故增加了许多特设系统，以满足宇航员在太空工作和生活的多种需要。例如，用于空气更新、废水处理和再生、通风、温度和湿度控制等的环境控制和生命保障系统、报话通信系统、仪表和照明系统、航天服、载人机动装置和逃逸生系统等。
当然，掌握航天器再入大气层和安全返回技术也至关重要。尤其是宇宙飞船，除了要使飞船在返回过程中的制动过载限制在人的耐受范围内，还应使其落点精度比返回式卫星要高，从而及时发现和营救宇航员。前苏联载人宇宙飞船就曾因落点精度差，结果使宇航员困在了冰天雪地的森林中差点被冻死。人上天有三个条件，除要研制出载人航天器外，还必须拥有运载力大、可靠性高的运载工具；应弄清高空环境和飞行环境对人体的影响，并找到有效的防护措施。天高任船飞。未来的宇宙飞船将朝三个方向发展：有多种功能和用途；返回落点的控制精度提高到百米级的范围以内；返回地面的座舱经适当修理后可重复使用。
