探寻温度极限！10亿摄氏度能在地球上存在吗？这种环境是什么样？

在《地球与行星科学通讯》杂志上，曾经有一国际研究小组，发表出地球表面出现的最高温度记录是2370度，而时间是3800万年以前。地球上的火山熔浆喷发，最高也只能达到1400度。

那么，如果人类去探寻温度的极限，10亿摄氏度能在地球上存在吗？如果这样的温度在地球上存在，会对地球产生什么样的影响，在10亿摄氏度的环境中，生物存活的几率有多大？

地球能容纳10亿摄氏度的高温吗？

在夏季，地球公转到达近日点的时候，地球上的平均气温可以到达三四十度，在极端环境中，还会出现更高的温度。而太阳的表面温度只有6000摄氏度，它的最高温度在日冕层，最大温度值也只能达到100万摄氏度。

太阳跨越1亿4千7百万千米，才将温度传到地球，虽然地球地核的温度是在4000-6800℃，但地球并不能产热，所以10亿摄氏度这样的温度数值，在自地球环境中，几乎不可能存在。

地球的自然环境中，不可能会产生10亿摄氏度的高温，如果运用物理化学原理，这样的高温在地球上产生。科学人员研制出来的氢弹，在爆炸时，中心温度能够达到2亿度以上，而如果用金离子对撞，产生的温度高达4万亿摄氏度，其温度远超10亿摄氏度。

在地球上，以现在的技术去制造10亿摄氏度的高温，利用质子去轰击原子核可以制造出来，但是其10亿摄氏度的高温只是一瞬间，无法长时间去维持这个温度。

质子轰炸原子核，两者相撞，威力不言而喻。爆炸产生的10亿摄氏度高温瞬间就能摧毁一切，质子与原子核释放出来的辐射能量也能让遍地寸草不生。再试想一下，如果地球保持10摄氏度的恒温，地球又会是什么样的景象呢！

太阳表面最高温也就6000摄氏度，可在太阳附近，除了宇宙中尘埃与黑洞中的风，太阳上不仅寸草不生，还看不到任何生物的痕迹。

而10亿摄氏度是太阳表面温度的几十万倍，如果将这个温度放在太阳的位置，穿过宇宙到达地球，也是地球无法承受的温度。虽然已层层递减了温度，可到达地球的温度也可高达几百度上千度，而这样的温度，直接可以将地球烤焦。

地球经历过五次生物大灭绝，而在这五次灭绝事件中，第二次与第三次生物大灭绝，火山岩浆爆发造成的伤害最为致命。火山喷发出来的高温气体，在高空中侵袭，空中的生物坠落在地面，被岩浆卷席，尸骨无存；大量熔浆灌入海水中，让海水开始沸腾，水中的生物也被烫熟了。而火山喷发带来的温度，再高也达不到10亿摄氏度。所以，如果地球温度达到了10亿摄氏度，这颗星球的生物早已覆灭。

当然地球如果是个没有生命体征的星球，10亿摄氏度的高温，能成为地球的特征之一，可此后无人再敢迈进这个星球。

不过10亿摄氏度看起来已经是一个温度极限了，但在广阔的宇宙中，这个温度也排不上名次。那么，宇宙的温度极限是多少，如何探测出来的？

宇宙中的高温

摄氏度是我国的温度计算单位，而K则是热力学中的国际温度单位，就单位大小而言，1摄氏度换算成国际温度是1K。国际上计算宇宙中的温度，也是用K做单位。

几百摄氏度在人类的眼中都是高温，而面对宇宙的温度极限，用人的肉身与制造的机械，都是无法探测的。所以，关于宇宙的最高温度，是通过推测计算出来的。

其最高温度，是早期宇宙形成时大爆炸产生的。在宇宙爆炸后的第一个普朗克时间内，产生的温度值到达了10^32K。而在宇宙大爆炸之后，宇宙的温度逐渐下降，即使有新的爆炸产生，新的星球出现，宇宙中再也没有比这个更高的温度了。所以，10^32K就是宇宙的温度极限，

在宇宙的演变学说中，宇宙诞生之前，只是一个奇点，奇点中蕴含着各种各样的物质，最终在高压的环境中，物质遭受挤压，引发了爆炸。奇点的物质与能量被释放出来，也就造就了最高温。如果宇宙之外，还有其他奇点，其蕴含的物质与能量比宇宙爆发前还多，可能爆炸时产生的温度会比宇宙大爆炸时高。

而宇宙中的其他星球爆炸与形成，其温度都无法超越宇宙大爆炸的温度，其实也可以理解。在宇宙中，每一个天体都显得微不足道，虽然有些天体能够通过天体活动，制造出极端高温，可这些天体活动时，它们积累的物质和能量，都来源于宇宙。

宇宙容纳的物质与能量比单一的天体多，所以爆炸产生的威力自然更强，在能量的堆积下，产生的温度自然也无法超越。

在天体活动中，虽然中子星是在超新星爆发后形成的，但是中子星碰撞后爆发的高温，比一颗超新星诞生时产生的温度还高。超新星爆发的时候，温度最高也只能达到1500亿摄氏度，而中子星碰撞，产生的温度是其爆炸的两倍，温度能够到达3000亿摄氏度。

当然，有的天体，从诞生到星球稳定下来，它本身的温度就非常高。如现在探测到的最大质量恒星r136a1，它的中心最高温，大约在20亿摄氏度。如果这颗恒星能够摆脱最终变为“褐矮星”和“巨行星”的命运，在宇宙引力作用下继续收缩，最后发生超新星爆炸，其爆炸产生的高温，也可以到达100亿摄氏度。

最后，二师姐认为，宇宙中的温度极限就是宇宙大爆炸发生的那一刻的温度，但是在宇宙之外，也一定有更高的温度极限。而在宇宙这个环境中，每一颗星球都有自己的特色。虽然有的星球高温特点值得人一看，但是对于人类来说，极高温也代表着毁灭，10亿摄氏度的高温环境不是人类能够承受的，温度适宜就行。

参考文献：
1.宇宙早期演化中温度与年龄的关系.杨建庭.中学物理教学参考.2004-10-21
2.宇宙温度：从最冷到最热.大科技（科学之谜）.2015-04-05
3.超亮超新星能源机制的研究.刘良端.南京大学.2019-05-23

作者：斯薇 校稿编辑：未央