整个宇宙中最极端的8种事物，超出人类认知极限！

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最烫、最冷、最快、最亮、最圆、最暗、最密、最大……无穷的宇宙还有多少奥秘?让我们来看看宇宙最壮观的一些玩意儿。

1最烫

哪怕1万亿K，也算不上宇宙最高温。

前往宇宙中最热之地的旅程，一定得首先经过太阳。身为太阳系的烈焰中心，太阳表面温度高达580K(K表示开氏度单位，开氏度K与摄氏度C之间的换算公式是K=273+C)。不过，就算温度如此之高，太阳也并非是宇宙温度的创纪录者。蓝超巨星用自己比太阳更大的质量压缩内核，为内部的核反应司炉，温度超过50000K。

但50000K也算不了什么，一些白矮星的温度超过了它。白矮星是较小的恒星在燃尽自身能源后剩下的致密热球，它们被称为宇宙的灰烬，其中一个灰烬一HD62166的温度高达200000K，它用自己耀眼得“痛苦”的大气层点亮了一片巨大的星云。

坠入一颗恒星内部，你会发现更热的炼狱。最大超巨星的内核温度可能超过10亿K。对一颗稳定的恒星来说，温度上限的理论值约为60亿K。在这样的温度下，恒星内部的物质开始释放光子，这些光子的能量高得极具危险性，它们相撞时会产生电子和正电子对，其结果就是在一次巨大爆发中消灭恒星的时空反应。

2007年，科学家首次观测到疑似这类的“成对一不稳定超新星”。当时，科学家注意到了一次明亮且持续时间异常久的恒星爆发，这暗示存在一颗很大的恒星，这个“很大”远远超过科学家此前认为的恒星可能的最大体积。

在超新星爆发期间，恒星温度可以短暂跃升到大大超过60亿K。大麦哲伦云是距离地球大约16万光年的我们银河系的一个卫星星系，1987年，科学家观测到这里的一颗恒星出现爆发，在地球上探察到的这次爆发产生的中微子表明，这颗恒星的内部温度竟然高达约2000亿K。

然而，与产生一次伽马射线暴的温度相比这也不值一提。伽马射线暴是超高能量光线的短暂闪耀，运用特别调制的望远镜一天可观测到一两次。伽马射线暴被认为是黑洞诞生的标志，当一颗巨型恒星的内核坍塌或者当两颗超高密度的中子星碰撞时就会形成黑洞。引力能可以某种形式转化成由伽马射线和其他辐射构成的一股致密的巨大光柱，这一过程的细节迄今仍不明朗，但它一定与被加热到1万亿(10的12次方)K左右温度的由相对论粒子构成的一个巨大火球有关。

而在地球上，有一个地方甚至比1万亿K还热。这就是位于瑞士日内瓦郊外地下1130米左右深度的一个探测器洞穴。在这里，从2010年11月8日～12月6日，铅原子核由欧洲核子研究中心的大型强子对撞机首次砸在一起，由此模拟宇宙开篇的一些场景。其结果是产生了温度高达数万亿K(迄今为止在地球上记录到的最高温度)的亚原子火球。

这项实验对于“宇宙极端高热之地在哪里?”这个问题给出了线索。它不是在现在、在这里，而是在以往、在那里——宇宙大爆炸的腹心，一个由温度和密度组成、宇宙由此发端的奇点，其最高温度恐怕得以10的32次方来计量，在这个数量级上现有的物理学知识已经远远不够了。

②最冷

哪怕只有1K，也算不上宇宙最低温。

太空本身既不热又不冷。在缺少带热振动的东西的条件下，温度毫无意义。不过，太空中确实有丰富的冷东西。

在我们的太阳系里，最冷的地方可以说近在眼前。2009年，NASA“月球勘测者轨道器”发现，在月球南极附近太阳光照不进的永冻坑中，温度竟然只有33K(-240℃)，比在既阴暗又遥远的冥王星上探察到的温度还低。随着探测范围的扩大和测量精度的提高，这项纪录完全有可能被改写，一些更加远离太阳的卫星或矮行星可能有着自己的永冻坑。

出了太阳系，肯定有一些更寒冷的岩石，而其中最冷的“孤魂野鬼”很可能存在于星系际空间。由于只被宇宙大爆炸后微弱的微波余辉和遥远星光的微亮加温，这些天体的温度可能不超过3K。因为温度仅为2.7K的微波背景沐浴着整个宇宙，你也许会认为再没有比这更冷的了。但实际情况是，距离我们5000光年、被称为回飞镖星云的一团气云的温度只有1K。这团星云正迅速膨胀，并在此过程中不断降低自身气体的温度，其降温方式与家用电冰箱或空调器中冷却剂的膨胀降温是一样的。

回飞镖星云能否保住自己在已知天然物体中的最冷头衔还有待观察，但在创造最冷方面人类轻而易举地胜过了大自然。2003年，在美国麻省理工学院一个实验室里，一团钠原子云被降温到0.45纳开，也就是不到绝对零度(-273℃)以上10亿分之0.5K。如此低的温度在宇宙中迄今未被见到，甚至就连这么低的温度对宇宙有什么用处或者有没有用处这个问题也至今没有答案。

③　最快

中子星发出的磁场运动速度超光速。

速度是相对的。在宇宙中，没有关于“静止”的绝对标准，最接近静止的东西或许就是弥漫整个宇宙的微波背景辐射，它在天空中的多普勒频移(在—个方向为蓝色，另—个方向为红色)揭示，相对于宇宙微波背景辐射而言，太阳系正在以每秒600千米的速度疾飞。可－是，微波实在是太飘渺，所以我们感觉不到它的风。

遥远星系的移动速度也飞快。宇宙正在全方位膨胀：你望向的宇宙范围越宽，所见到的星系离开我们的速度就越决。到了足够远处，星系离开我们的速度实际上已超过光速，由于此时光辐射无法到达地球，这意味着我们无法看见这些星系。

对我们来说，这些无法到达的极端东西或许只具有抽象的意义。假如我们正相对于附近的某个大天体一某个你看见正从你家窗口疾飞而过或某个你可能撞上去的天体—一快速移动时，速度就会变得有趣得多。

在我们的太阳系里，水星是移动速度最决的行星，其轨道速度大约为每秒48千米，而地球只有每秒约30千米。1976年，水星首次被一艘人造飞行器——“太阳2号”探测器超过，后者飞掠太阳的速度超过每秒70千米。来自太阳系外围的彗星掠过太阳时的速度更快—它们以最快每秒600千米的速度从太阳表面飞驰而过，但速度并不能保证逃生：其中—些彗星击中太阳而被吞噬。

银河系外围也是一些极忙碌天体的家园：“超高速恒星”以高达每秒850千米的速度经过所在星系的其余部分。有理论认为，它们是在与银河系中心黑洞近距离相遇时被弹射出去的。由于其无与伦比的强大引力，黑洞成为非常有效的宇宙弹弓。—些黑洞还创造磁龙卷风，这种龙卷风以99％的光速喷射稀薄的物质射流。

脉冲星是高速自旋的中子星，它们也大要高速磁魔术。脉冲星每秒可旋转多达1000次，这意味着它们的表面移动速度可达光速的20％。在足够远离表面的地方，中子星发出的磁场的运动速度甚至能超过光速。这并不违背物理学法则，因为磁场并不携带能量或信息。这些超高速磁场可能是由脉冲星发出、最终到达地球的定期性强力辐射脉冲的源泉。这些脉冲抵达地球的时间差异或许很快就可被用来探测引力波——由爱因斯坦的相对论预测的运动的空间扭曲。

在黑洞引力帮助下，就连固体甚至也能接近光速。在黑洞的视界，一块岩石会悄无声息地消失，但两块处于不同轨道上的岩石则可能互相碰撞。根据科学家2010年的计算结果，黑洞的旋转会在周围空间激起一个涡旋，从而提升碰撞的最高速度。由此得出的结论是，在宇宙的某个地方，两块被—个快速旋转的黑洞俘获的岩石可能会以接近光速的速度互撞。

④　最亮

类星体亮度，可超过阳30万亿倍。

要计量宇宙亮度，日常数量单位实在是远远不够。天文学家运用太阳以及它那惊人的光亮—4×10的26次方瓦作为标准亮度单位。

说到亮度，太阳其实仅高于平均值，一些恒星远比太阳光彩照人得多。在这方面，裸眼可见的最明亮恒星是参宿二(猎户座ε星)——“猎户座腰带”中间那颗星，这颗蓝超巨星距离地球1300光年，亮度是太阳的40万倍。在银河系内部距离地球远得多的地方，或者被尘埃遮挡的地方，有亮度更大的星，例如不稳定的船底座海山二星，它抛出的光量是太阳的500万倍。

早在2010年7月，天文学家发现了一个新的破纪录者——R136al，它是大麦哲伦云里的一颗恒星，其亮度接近于太阳的900万倍。这颗怪异天体的质量据估计为太阳的250倍。从银河系及其近邻的化学组成来看，R136al实在是重得令人难以想象。不知出于什么机制，早期宇宙的纯净的氢气和氦气源被保留了下来，R136al是否就是由乎纯净的氢和氦构筑的?或者，现有的关于恒星结构的理论是不是错了?

一些大质量恒星的亮度还要大一些，但这样的亮度只能持续几周，并且是以它们自己的“性命”为代价的。在距离地球47亿光年的一个星系里，一颗叫做“SN2005ap”的超新是恒星爆发亮度的冠军，其最高亮度是太阳的大约1000亿倍。

伽马射线暴释放的能量甚至比超新星还大，而且这么巨量的释放集中在几秒钟内。伽马射线暴使得太阳亮度这个标准单位看起来也微弱得有些荒谬了：伽马射线暴的亮度可达到甚至超过太阳的10的18次方倍。

如果说这类爆发太过短暂，那么宇宙中最明亮而又稳定的“灯塔”就是类星体—一正在吞噬大量恒星和气体的大质量黑洞。当这些注定要遭遇厄运的材料旋转着坠向黑洞深渊时，它们会变得白热，亮度可超过太阳的30万亿倍以上。

⑤　最圆

黑洞的视界，或许在自然界中最圆。

在中世纪欧洲天文学中，宇宙是携带着太阳、月球、行星和恒星的一系列内嵌水晶球，而我们现在已经知道，真正的太空是相当凌乱的。不过，宇宙中有没有什么东西接近完美的球形呢?

行星在自身引力下被塑造成比较标准的球形。地球上最突出的隆起和凹陷部位分别是珠穆朗玛峰和马里亚纳海沟，但它们的高度或者深度都不到地球半径的0.2％。要不是被地球本身天天的自转所“压扁”——两极稍凹，上腹略鼓，地球就会是一个不折不扣的宇宙圆球。

与中子星相比，地球的表面应该算得上“崎岖不平”。巨大的密度使得中子星表面引力相当于地球的2000亿倍，足以压平几乎一切皱褶：在中子星上，珠穆朗玛峰的高度很可能不超过5毫米。中子星的直径一般为10－15千米，因此这样的“珠穆朗玛峰高度”还不到中子星半径的百万分之一。

从2004－2005年的16个月中，人类向太空发射了堪比中子星圆滑度的球体。“引力探测器B”是设计来探寻时一空扭曲的人造卫星，爱因斯坦的相对论预测地球自身的庞大质量会造成这种扭曲。这类扭曲之一是参考系拖拽效应，即空间被围绕着地球自转轴拖拉。“引力探测器B”搭载的四部陀螺仪基于—些小石英球，这些小球被打磨得极为光滑，其不规则度不超过百万分之0.4。

相对论预测了—个甚至比“引力探测器B”，的小球还圆滑的天体。黑洞的视界标志着没有任何光线能逃逸至遥远观测者眼中的黑洞区域，但这并不是—个有形的表面，你不可能一边用手触摸它一边惊叹它的光滑程度。不过，科学家或许很快就能辨识一些黑洞视界的图像，甚至最终给出这些假表面的清晰画面，而这些假表面或许才是自然界中最最接近于正圆的东西。

对爱因斯坦相对论的最严峻考验，也许就是观察到物质坠入黑洞视界。哪怕只是观测到轨道中有少量气体略微偏离相对论的预测，我们可能都需要一种全新的引力理论。当然，假如黑洞被证实根本就不存在预想中的视界，那我们就肯定会被惊呆。

⑥　最暗

今天或许仍存在暗星，可惜没发现。

星系被认为是熠熠发光的珠宝，其间点缀着数十亿颗明亮的恒星和闪亮的星云。而位于狮子座的球状星团(矮星系)“塞格韦1”却并非如此。“塞格韦1”距离地球仅75000光年，是银河系的—个近邻，但直到2006年，这匹真正的“黑马”才被发现——它的总光亮竟然只有太阳的300倍。

这就怪了。“塞格韦1”的一些恒星移动速度很陕，因此它的引力也必定很大，这暗示它包含至少100万个太阳质量的物质。然而，如果从可见的恒星和气体质量来看，它们加起来的总质量远远不够这么多，这意味着“塞格韦1”的几乎所有质量都被奇异的暗物质占据。

对诸如“塞格韦1”之类的矮星系进行探索，能够揭示有关暗物质的大量线索。例如，如果这些星系的核心比标准模型(标准模型是目前描写基本粒子的最成功的理论)预测的冷暗物质密度低，就可能说明暗物质实际上并不冷，或者暗物质有自毁倾向，又或者暗物质是由具有内在模糊性的超轻粒子构成的。

如果能找到一颗“暗星”则更好。所谓暗星，是指由衰变暗物质从内部柔和加热的低温而庞大的气团。这类猛兽被认为存在于宇宙的极早期，今天或许仍然存在一些，不过科学家至今连一个也没能发现。

与此同时，欧洲核子研究中心的大型强子对撞机正在寻找可能的暗物质微粒。如此看来，地球上最高温的东西——大型强子对撞机或许很快将“照亮”太空中最模糊的东西——暗物质。

⑦　最密

再致密的东西，也超不过黑洞上限。

地球表面的温度和气压对人类来说是很适宜的，而地球上已知最致密的物质是金属元素锇，1立方厘米锇的质量是22克，或者说一茶匙锇是100克多一点。但即便是我也很“蓬松”——其间的电子云隔开了致密的原子核。尽管如此“蓬松”，这些电子云却仍很壮实，就算是地球内部深处的极高压也只能把固态的锇压扁一点点。

在巨型恒星坍缩的内核——我们所称的中子星内部，压力远比地球内部大很多。在那里，物质以一些奇异的超致密形式存在——大部分可能是中子，或许还有一些质子和电子，它们彼此非常紧密地排列。来自中子星中心的1立方米中子态物质的质量可能高达1000万亿吨。所谓“中子态”是指，如果在超固态物质上再加上巨大的压力，由于原来已经挤得紧紧的原子核和电子已经不可能再紧了，于是原子核只好宣告“解散”，从里面放出质子和中子。从原子核里释放出的质子在极大压力下会和电子结合成为中子，这样一来，物质的结构就发生了根本的变化，原来是原子核和电子，现在都变成了中子。这样的状态叫做“中子态”。这种形态大部分存于中子星中，中子星是由大质量恒星晚年发生收缩而造成的。

在中子星内核，或许还存在更致密的假想物质——夸克(夸克被认为是比质子、中子更微小的物质组成基本粒子)。然而，最新证据不支持夸克的存在。两颗新近发现的中子星非常沉重，哪怕是夸克对它们来说也太“蓬松”。那么，中子星的腹心究竟是一些什么样的超致密物质呢?有关线索也许可通过研究星震来获取。所谓星震，是指中子星外壳爆裂时发生的震颤性能量爆发。

中子态或者夸克或许是宇宙中最致密的物质形式，但最致密的天体却可能并不是由它们构成的。进一步压缩中子星，它就会变成黑洞。并非所有黑洞都很致密，事实上，由其视界量度的大型黑洞都很稀薄。银河系附近星系之一M87星系的一个超大质量黑洞的质量是太阳的64亿倍，但其密度仅为每立方米0.37千克，也就是比空气还轻。另一方面，已知最小的微型黑洞——XTEJ1650－500只有太阳质量的3.8倍，但其密度却超过每立方米10的18次方千克。假如能找到一个比这还要小哪怕一点点的时一空扭曲，它就会超越中子态，成为最致密的东西。

微型黑洞可能是在大爆炸期间锻造出来的，当时宇宙极为致密，其间的量子涨落可能导致一些密度很大的区域坍缩。这类微型黑洞可能会在突然的辐射爆发中暴露自己的存在，假如真是这样，就能让我们窥见宇宙初期的量子涨落规模，以及究竟是哪些过程在实际推动大爆炸。

在黑洞的视界内部，事情会变得更奇异。相对论告诉我们，一切质量都被压缩成一个密度无限大的数学奇点。但在量子效应开始搅乱时一空的极端情况下，就连相对论也几乎全然崩溃。在引力与量子世界交会的地方，就是基本物理学的大前沿。正是通过考虑像黑洞奇点这样的极端，理论学家希望弄清现实的最基本根基。

黑洞腹心是否隐藏着一个由颤动弦构成的模糊球，或者一个吸收空间的量子虫洞?科学家对此仍不清楚，但粗略的计算暗示，黑洞密度的上限是每立方米5×10的96次方千克，这被称为普朗克密度。宇宙中哪怕最致密的东西可能都超不过这个密度——不管它是什么东西。

⑧　最大

最大行星、最大恒星、最大的洞……

对宇宙中最大的东西，我们不妨做以下细分。

最大的行星　在太阳系中木星是行星中的老大。与其他个头超过一定值的行星一样，木星是一颗主要由氢和氦构成的气态巨行星。在已知所有的气态巨行星中气体最多的是TrES－4，这颗于2006年发现的行星在距离地球1500光年的地方环绕一颗明亮的恒星运行。TrES－4的直径是木星的大约1.8倍，前者是迄今被准确测量的最大行星。奇怪的是，相对于其大小来说，TrES－4实在太过轻飘——它只有木星质量的约88％，其密度差不多为每立方厘米0.2克，也就是比软木塞的密度还小。一颗行星怎么会像TrES－4这般蓬松?这仍是一个谜。

最大的人造物　目前太空中已知最大的人造物是国际空间站，其宽度是109米，重达370吨。

国际空间站是国际合作研发、正在低地球轨道(地面以上160－2000千米高度)中安装的研究设施，其建造目的是研发和测试探索飞船系统，研发保持宇航员在低地球轨道外执行任务期间的健康及工作能力的技术，获取可能用于宇宙探索任务的实际操作经验。国际空间站的建设始于1998年，预计2012年中期全部建成。该空间站的横截面面积比此前任何空间站都大，因此在地面凭裸眼也可能看见它。

最大的恒星　它就是盾牌座UY星，距离地球5000光年，或许能吞下80亿个太阳。它的直径据估计接近30亿千米，这使得它和其他为数不多的恒星赢得红超巨星的头衔。不过，这—估计值仍存争议，有科学家认为盾牌座UY的直径只有10亿千米，它只是红超巨星中的最矮小者之一。

最大的星系　根据有关星系形成的标准模式，最大的星系就是从许多小星系碰撞中产生的椭圆巨无霸星系。已知最大的星系是透镜状的Ic 1101，它位于距地球10亿光年外的“阿贝尔2029”星系团。Ic1101的直径接近600万光年，其体积是银河系的数千倍。

最大的洞　换个口味吧，这里所说的洞并非黑洞，而是一片巨大的黑暗区域。从迄今探索的最大规模而言，星系就是宽达几亿光年的一面面巨墙和纽结，彼此间存在一定的空隙。其中已知最大的空隙发现于2037年，其宽度竟然达10亿光年左右。一个奇怪的观点是，它是远古与另一个宇宙相遇而留下的一个“巨疤”。

本文选自：今日头条

誓约之剑

最冷的为什么是星云最热的为什么是伽玛射线爆

cream123

太阳表面580K，我读书少米不要骗我。