10億攝氏度是多高的溫度？

從微觀上來講，物體的溫度是由組成粒子的熱運動產生的，粒子的熱運動劇烈程度越高，其平均動能越大，物體表現出的溫度也就會更高。如果粒子的熱運動停止，溫度將會達到最低值——絕對零度，約為-273.15 ℃。但絕對零度只能在理論上達到，因為量子力學中的不確定性原理禁止粒子完全靜止。另一方面，如果粒子的熱運動足夠劇烈，其溫度將會達到10億攝氏度。

10億度是一個相當高的溫度，我們在生活中不可能會接觸到如此高的溫度。地球上也沒有什麼材料可以承受這樣的超高溫，目前已知熔點最高的人造物質為五碳化四鉭鉿，但它的熔點還不到4300度。在宇宙中，10億度不僅遠超太陽表面的溫度，而且還比只有上千萬度的太陽核心溫度高得多，也只有中子星核心的上千億度溫度能超過它。

儘管如此，人類在實驗室中已經製造出了遠超10億度的溫度。在相對論重離子對撞機中，物理學家讓兩束金離子束高速相撞，由此製造出了高達4萬億度的溫度，並且產生了類似液體的夸克-膠子等離子體。而在大型強子對撞機中，氫原子核和其他原子核的高速碰撞甚至製造出了高達10萬億度的高溫。

如前所述，人類製造出的材料不可能承受上億度的高溫，那麼，為什麼粒子加速器卻能承受上萬億度的溫度呢？

原因在於溫度和熱量是兩種概念。粒子熱運動越劇烈，溫度越高，但這並不意味著熱量也會越高。如果粒子密度很低，縱使其溫度再高，其熱量仍然會很低。

以太陽的日冕為例，太陽的日冕溫度超過100萬度，但那裡的粒子密度非常小，所以NASA的帕克太陽探測器能夠安全飛入其中，該探測器的最高溫度只會上升至大約1400度，而非一百多萬度。同樣的道理，儘管宇宙中發光發熱的恆星很多，但宇宙的密度非常低，使得宇宙的平均溫度只有-270.42 ℃。

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