什么是温度？如何被我们感受到的

温度是人类等生命感受环境的重要指标之一，它反映了物体分子热运动的剧烈程度（当然越热的物体分子运动越快），其对生命的存续产生了重要的影响。

就如演化学习一样，生命的发生既没有发生在固体物质中（变化太慢），也没有在气体中（变化太快，不利于维持自身状态），而是选择了液体。同理生命的存在也遵循着一定的温度范围，也许是水养育了我们，人类自发的将诞生我们的生命之源水的熔点定义为0℃，也许是人类生命起点摇篮的意思。

不同温度的体现

物理学中最高温度理论能达到1.4亿亿亿亿摄氏度，最低下限为-273.15摄氏度。而目前人造温度最高能达到55000亿度，诞生于大型强子对撞机中。为方便理解，让我们以0℃为分界点，举几个例子直观展现一下不同温度下的物质在宇宙间的例子。

（一）-273.15℃至0℃

①-12.3℃，南极洲的最高温度，其平均温度在-50℃左右。

②-32℃，手机的最低工作温度。

③-40℃，皮肤的冻结温度，一旦达到这个温度，我们的皮肤能被迅速冻结。

④-78℃，干冰的温度，其用途广，我们看到的灭火器，特殊药品的冷藏，餐厅里仙气腾腾的海鲜之类都需要用到干冰。

⑤-89.2℃，地球上所测最低自然温度，发生在1983年南极俄罗斯沃斯托克站。

⑥-196℃，让空气凝固的温度，空气不再以气体形式存在，人体冷冻技术在此温度下进行

⑦-272℃，生命存活的最低温度，水熊虫可在151℃的高温与-272℃的低温中生存，生物生存界的王者~

⑧-273℃，绝对零度，无法达到。

（二）0℃至55000亿℃

①0.01℃，冰变为液态水，水在此温度为固、液、气共存状态。

②10℃，蚊子在此温度以上开始繁殖。

③13.7℃，人体温度的最低记录（低体温患者）。

④14.6℃，地球的平均温度。

⑤46.5℃，人体温度的最高记录。

⑥56℃，地球气温最高记录。

⑦151℃，动物生存的最高温度，上文提到的水熊虫。

⑧1200℃，火山喷发后岩浆的温度。

⑨5600℃，太阳表面温度。

⑩6000℃，地球地核温度。

5500万℃，超新星的温度，比恒星一生辐射的能量大，能瞬间照亮整个银河系

55000亿℃，人造温度的最高境界，诞生于大型强子对撞机试验中。

人类等动物是如何感受温度

为了更好的适应环境得以生存。应激反应与神经系统的学习让我们的神经突触中针对不同温度所产生的蛋白质受体数量产生了不同数量的变化（学习），生命因此感受到外界的信息，通过对不同信息的反复尝试试错，人类最终学习到什么样的温度适合自己，躲避高温的地方，也会穿更多衣服以避免失温。

就如传感器一般，人类对温度的感受分为热感应器与冷感应器，当接收到外界温度变化时，反应器通过神经脉冲电信号（50mv左右）传输给大脑，产生的效果强弱由脉冲频率（能量大小）所决定。除了我们的皮肤中，人体体内的内脏、某些黏膜也存在温度感受器。这些感受器将电信号传导给脊髓、延髓、脑干网状结构等感受温度变化的神经元，其中下丘脑局部温度改变0.1℃，这类神经元传导电信号的频率就将改变（超过神经细胞去极化速度，达到阀上刺激，且随着电信号频率增强，阀上刺激频率也相应增多，个人感受到的刺激也增强），进而人脑通过电信号频率的改变意识到冷热的变化。

神经元传导电信号可以简单的理解为给一个电容器充电，当充电速度越快，两侧所积聚正负电荷的速度也越快，随着正负电荷的积聚电压增强，最终会超过某一阀值（击穿电压），两侧导通。在神经元细胞中这时就发生一次神经传输。而充电速度越快则击穿频率也越快，进而神经传输的频率也越快，此时人类将感受到越强的刺激。

说完了人类感受诸如外界温度等刺激的机制后，我们来看看，温度的变化到底会对我们自身产生何种影响？

温度变化对人体的影响

温度是怎么影响我们的？

大家都知道我们人体由细胞构成，而正是由于生物酶的存在每个细胞才能保持正常的生命活动，酶是体内新陈代谢的催化剂，生物酶的存在越多，越完整我们就越健康。反之我们人体大部分疾病均是因为生物酶的缺乏与合成问题造成的。

而要使生物酶正常的产生作用（也就是活性化），则需要使其保持在一定的温度内，过高与过低都不行。否则我们的各新陈代谢活动都将受到阻碍，严重的甚至会停止，进而威胁到生命。

人体如何调节温度？

不同温度下，各生理机制的变化（如汗腺分泌、肾上腺、甲状腺素的分泌等等）各类教科书已经阐述得很清楚，基本就是温度感受器接受体内、外环境温度的刺激，通过体温调节中枢（下丘脑等）的活动，相应地引起内分泌腺、骨骼肌、皮肤血管和汗腺等组织器官活动的改变，从而调整机体的产热和散热过程，使体温保持在相对恒定的水平。

人体温度调节机制

宇宙中的最高温与最低温

宇宙中的最高温

就如上文提到的，根据我们宇宙间的物理定律，理论最高温度可以达到1.4亿亿亿亿摄氏度（普朗克温度），在该温度下一切熟知的基本粒子以及四大基本作用力都还处于统一状态，此极高温度只有当初宇宙大爆炸时发生过，在宇宙产生的第一个普朗克时间之时，宇宙的体积极小，密度极大，宇宙的所有粒子都被压缩在一个极小尺度体积中做剧烈运动。众所周知，温度是描述大量粒子的平均动量，在如此小的体积中运动的粒子有多大的动量可以想象，其产生了物理学中的最高温度（1.4亿亿亿亿摄氏度）。

宇宙大爆炸

经过138亿年的冷却，整个宇宙的平均温度已经来到-270.4℃（比绝对零度高一点），到如今我们宇宙的四大基本作用力已经形成，虽然已冷却如此久，不过在一些极端天体中温度也可达到极高温，例如黑洞视界线的吸积盘处，强大的引力使大量物质聚集高速旋转互相摩擦产生极高的温度，而更加靠近奇点引力呈几何倍增强，温度更加难以想象。比中子星碰撞的3000亿摄氏度，大质量恒星内部等的温度大多了。

中子星撞击

黑洞等离子喷射流

一切的规则也许都因外部环境的变化而变化，当宇宙冷却到一定阶段，宇宙四大基本作用力形成后温度的上限貌似也被规定在一个范围内。我们知道当一个物体接近光速时，所需能量将呈指数级增长。如需将一个物体加速至接近光速时，需要无限大的能量。而超大质量黑洞所喷发出的等离子喷射流所含动量极高，等离子体完全电离，其中的电子运动速度非常快，达到了光速的99.9999％。可以推测在奇点以外喷射的等离子流之类为整个宇宙能量最大的事件，也就是最高温。

宇宙中的低温

其实就算在绝对零度下，物质也不是所有运动都停止了，所谓运动是绝对的，静止是相对的。物质的微观运动可以分为分子平动、分子转动、分子振动、电子运动和核运动等。绝对零度下，分子平动，绕质子的分子转动的确已经消失，但分子振动，电子运动和核运动在量子层面存在其最低的量子态，不随温度的降低而停止（所谓的量子涨落）。

所谓“不存在”任何物质的真空，是否真的没有任何物质且达到绝对零度

真空是物理学中对空间的一种描述，它描述了一种不存在任何物质的空间状态。不过在宇宙中的任何空间中都存在能量与热量，也就是我们所认为的真空其实不空，并不是不存在任何物质，只是密度低至10^-26千克/立方米，每立方米只有6个质子，近似真空而已。密度极小的空间中，单位体积粒子的总动量如此小，进而温度也是极低的，不过还远远说不上绝对零度。