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【不足-243℃！130亿年前，宇宙就这么冷了吗？】
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宇宙中的最低温度 ， 是大家熟知的绝对零度 ， 也就是-273.15℃ 。 在这个温度下 ， 微观粒子的运动彻底停止 ， 因此不会有比这更低的温度 。
那么 ， 宇宙中最高的温度呢？
科学家指出 ， 宇宙中的最高温度为1.4亿亿亿亿摄氏度 ， 又叫做普朗克温度 。 这个温度只出现于一瞬间 ， 那就是宇宙大爆炸的那个瞬间 。 随着宇宙在大爆炸后不断膨胀 ， 它的温度就在不断降低 。 如今 ， 宇宙大爆炸已经过去差不多138亿年了 ， 温度也降到了非常低的水平 。
到了今天 ， 宇宙温度是多少呢？
虽然宇宙中遍布着各种各样的天体 ， 它们有的非常热 ， 有的比较冷 。 但从宇宙整体来看 ， 其平均温度大概只有2.73开尔文 ， 也就是大约-270.42℃ 。 换句话说 ， 今天的宇宙 ， 已经非常接近绝对零度了 。
天文学家是如何得到这个数据的呢？
20世纪60年代 ， 美国科学家彭齐亚斯和R.W.威尔逊意外发现了来自宇宙的特殊电磁波 ， 这就是著名的宇宙微波背景辐射 。 宇宙微波背景辐射是上世纪六十年代的四大天文发现之一 ， 非常重要 ， 这两位科学家还因此获得了1978年的诺贝尔物理学奖 。
科学家发现 ， 宇宙微波背景辐射的特征和绝对温标2.73K的黑体辐射基本相同 ， 由此推算出了今天宇宙的平均温度 。
宇宙微波背景辐射不仅说明了今天的宇宙温度 ， 还帮助我们推测了宇宙的历史 ， 这就要从它的产生说起了 。
在宇宙大爆炸的初期 ， 宇宙中所有的物质都集中在极小的范围内 ， 以至于温度和密度都相当惊人 。 在这种情况下 ， 连原子都无法形成 ， 在这样的环境中 ， 光子也无法自由地传播 。
一直到大爆炸的38万年后 ， 宇宙的温度终于降低到了临界值 ， 质子和电子结合成了原子 ， 光子也终于能够自由传播 。 并且随着宇宙的膨胀 ， 它们的波长被拉长到了微波的波段 ， 所以被称为宇宙微波背景辐射 。
那么 ， 到底要什么样的温度条件 ， 才能够让质子和电子结合呢？
物理学家指出：光子的能量和它的频率成正比 ， 也就是和波长成反比 。 随着宇宙年龄的增加 ， 宇宙的空间在不断膨胀 ， 相对应的光的波长就会被拉长 ， 也就是光的能量在降低 。 当宇宙的尺寸增加一倍时 ， 宇宙初期的光就会减少一半的能量 。
在宇宙大爆炸的38万年后 ， 宇宙的尺寸仅有今天的0.092% ， 相对应的 ， 它的温度就是今天的1089倍左右 ， 也就是大约3000开尔文 。
那么 ， 从那个时候到现在 ， 宇宙又经历了怎样的变化呢？
最近 ， 天文学家又对129亿年前的宇宙进行了测温 ， 进一步完善了人类对宇宙降温历程的理解 。
我们知道 ， 光年的定义就是光在真空中一年之内穿越的距离 ， 所以想要了解129亿年前的宇宙 ， 就需要观测129亿光年以外的天体 。 天文学家们找到的对象 ， 是一个名叫HFLS3的星系 。
这个星系的内部 ， 有大量的新恒星在形成 ， 因此天文学家将它归类为星暴星系 。 同时 ， 在这个星系和地球之间 ， 还隔着一块巨大的水蒸气团 。 通过这些水蒸气 ， 天文学家能够计算出当时宇宙的温度 。
这团水蒸气的温度比宇宙微波背景辐射要低一些 ， 而且二者之间会产生一种名叫吸收线的光谱 ， 通过对吸收线的观测和研究 ， 天文学家就能够计算出当时宇宙微波背景辐射的温度 。 这个过程相当复杂 ， 不过得益于HFLS3星系中新生恒星释放的红外线 ， 以及位于法国的NOEMA（北方扩展毫米阵列）望远镜 ， 天文学家们还是计算出了当时的宇宙温度 。
研究结果表明 ， 我们目前看到的HFLS3星系所处的状态下 ， 宇宙的的温度只有16.4到30.2开尔文 ， 也就是-256.8℃到-243℃ 。 换句话说 ， 在宇宙大爆炸的8.8亿年后 ， 宇宙的温度就从一开始的1.4亿亿亿亿摄氏度降低到不足-243摄氏度 。 接下来将近130亿年的时间 ， 宇宙又降温了二十几摄氏度 。
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