宇宙中最热的东西是什么?


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从我7岁那一刻起,就一直到封面,上面写着:

宇宙中最热的东西是什么?

为了使其对Stack Exchange友好,我将添加以下警告:

  • 它应该是有界的,例如在实际的紧凑对象,对象类别或对象的一部分中
  • 它应该是可观察的
  • 它应该是一个天文物体,即由大型强子对撞机碰撞产生的夸克胶子等离子体不计算在内。

谢谢布鲁斯



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我会建议您7岁的这个视频:youtube.com/watch?
v=4fuHzC9aTik

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@BruceBecker我认为这两个问题截然不同。一个要求天文物体,另一个似乎……实际上与天文学完全无关。
BMF

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我想你不想听“大爆炸”,对吗?:)这个问题有点棘手,因为我们今天所观察到的不再是最炙手可热的东西(考虑到星际距离和光速);如果您确实包括我们今天只观察到的事情“现在最热门”,那么大爆炸可能仍然是答案,因为我们仍在150亿年后的“余辉”中沐浴。
a安

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@Peteris被接受的答案也是如此-我们现在正在观测的超新星不再是宇宙中最热的东西-它在中微子到达我们所花费的20万年中逐渐冷却下来。如果您计算原始温度,并根据微波背景辐射倒转时钟,则温度会相对升高。但是,MBR仍然只是从一切都降温到足以使空间变得基本上透明的角度出发-尽管估计值涉及很多不确定性,但实际的“大爆炸”的温度要高得多。
a安

Answers:


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从超新星的核心观测到了高能中微子(SN 1987A)。“中微子层”的推断温度约为4 MeV(相当于500亿K-( K,Valentim等人,2017),因此可以观察到并已观察到。5×1010

负责中微子发射的原中子星的中心可能是两倍左右,但即使对于中微子也无法观察到,因为“中微子”对中微子是不透明的。到“清除”时,原中子星已经凉了很多-它的表面将凉了几个数量级。

可以说,如果一个人在我们自己的银河中爆炸,我们可以通过引力波研究超新星的核心。我不确定这是否算作“观察”高温物体。

同样,我们观察到“基洛诺娃”似乎是由于两个中子星的合并。在这些事件中产生的温度也可能约为1000亿K( K),但同样不能直接观察到这些温度-这些事件中产生的引力波和伽马射线是由“非温度”引起的。热”机制。1011


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评论不作进一步讨论;此对话已转移至聊天
名为2voyage

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请注意,虽然我们还没有观察到任何东西,但是在绝对零的直线上有一个理论上的绝对热。其理论值是开尔文。高于该温度,即使在重力作用下,也无法将更多的能量泵入系统。1.4161032

这给出了我们可以测量的最高温度的上限。


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那就是普朗克的温度。没有量子引力理论,我们无法对您接近或到达时发生的事情(如果有的话)做出任何预测。也没有任何可预见的方式来观察它。
停止危害莫妮卡

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如果您排除了大爆炸,那么我们宇宙中最极端的能量释放应该是失控的重力崩溃的情况。广义相对论中有一个严格的定理(彭罗斯奇异性定理)表明,这些定理通常会导致奇异性的产生。对于现实的重力坍塌,预计在此过程的最终状态下,您将有一个黑洞,该黑洞的事件视界围绕某些特定类型的奇点,称为奇异性,而不是强曲率奇点(不是scs)。

但是,在黑洞形成的最初过程中,并没有完全确定您将拥有什么样的奇点。它可能是时间性的,而不是空间性的,可能是scs,甚至可能没有被事件视界所包围(这会违反宇宙审查假说-但我们不知道CCH是真实的还是最好的方法声明)。如果是scs,则广义相对论预测进入的物质将被无限压缩,因此可能会加热到无限的温度。GR是一个经典理论,因此这可能应解释为scs会将物质加热至普朗克温度的陈述。

因此,如果观察者在其最初形成时跳入黑洞,并且能够承受温度,那么他们可能会花一毫秒的时间来观察周围的物质被加热到很高的温度。这些温度是否会升高到普朗克温度尚不清楚(可能不是),而且在没有自杀的情况下,从远处是否可以观察到这些温度尚不清楚(但可能不是)。

从我7岁那一刻起,就一直到封面,上面写着:宇宙中最热的东西是什么?

因此,在这个水平上,科学家并不确定,但是他们认为,如果您在黑洞出生时跳入黑洞,您可能会看到物质被加热到极高的温度,可能比任何东西都要热自大爆炸以来宇宙中的其他事物。


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这是一个很好的补充,但是我真的很奇怪这是多么“可观察”。您需要的不仅仅是毫秒,而且如果您依靠仪器,它们必须生存。什么是实际测量某种热辐射的要求,在原地
罗布·杰弗里斯
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