宇宙中最冷天体和我们同处一个星系,它只比绝度零度高一度
地球之所以宜居,温度是一个重要的组成条件。温暖宜人的气候环境是生命得以进化发展的基石。我们通常抱怨冬季的寒冷和夏季的炎热,其实这份“寒冷”或“炎热”都应属于“温暖宜人”的范畴。也许你会列举赤道的灼灼烈日或南北极的凛冽寒风,没错,对于人类而言,这些地区的气候条件的确可以说是比较极端了,没错,在一些沙漠地区,白天的最高温度可以达到55摄氏度左右,但是这里仍然存在着某些顽强的生命。而南北极的极限温度也可以达到零下七八十度,尽管如此,生命依然没有绝迹。
所以,即使是沙漠或南北两极,这些被称作“极端”的气候条件,其实也只不过是一种形容,这些所谓的极端从本质上来讲都处于“温暖宜人”的范畴之内。而在宇宙之中,真的有一些天体,它们的温度处于真正的“极端”范畴之内。你知道宇宙间最冷的天体是什么吗?首先,我们先得了解一下关于“冷”的定义。“冷”是有一个极值的,这个极值就被称之为绝对零度。绝对零度就是理论上的最低温度。为什么温度会有一个下限呢?我们还要从温度的本质说起,温度的本质是什么?就是运动,准确的说是分子运动。
温度也就是热能,而热能是一种内能,是有物质内部分子的运动所产生,也就是说,物质的分子运动速度越低,温度也就越低,如果物质的内部分子完全处于静止状态,那么物质也就处于最低温度,也就是绝对零度,零下273.15摄氏度。我们知道,宇宙是十分空旷的,是一种几近真空的状态,所以物质的稀疏就导致了宇宙很冷,平均来讲,宇宙的温度大概在270.42摄氏度左右,比绝对零度高了三度。而宇宙间最冷的天体只比绝对零度高一度,也就是零下272.15摄氏度。而这个天体距离我们并不遥远,同在银河系之内。
这个已知宇宙间最冷的天体就是布莫让星云,如果你觉得这个名字太拗口,那么它有一个通俗好记的名字,回力棒星云。这个位于半人马座的星云为什么会这么冷呢?因为这个星云正处在高速膨胀之中,随着不断膨胀,星云的体积会快速增大,而与此同时,星云的外部气压也会急速降低,而气压下降之后,气体分子的运动速度就会下降。随着气体分子运动速度的下降,温度就会越来越低。因为温度的本质就是物质分子的内部运动。在了解了回力棒星云的低温之后,我们回过头来再看看什么是星云。
以我们太阳系为例吧,当若干年以后太阳燃烧殆尽,它将会变为一颗红巨星,与此同时会产生大量的行星状星云,之后太阳由红巨星变为白矮星,这些星云也开始向外加速膨胀,同时变得越来越冷。也就是说,现在的回力棒星云其实就是50亿年以后太阳的模样,最终太阳会冷下来,我们“温暖宜人”的地球也会冷下来。其实,这不算什么,因为整个宇宙最终也会冷下来,因为宇宙也是从一次爆炸开始,之后不断膨胀,而随着膨胀的不断加速,宇宙间的物质越来越稀疏,物质内部的分子运动越来越缓慢,最终一切归于静止,整个宇宙都将变为零下273.15摄氏度。