何でも聞いてください: 最高気温は何度ですか?

理論上の最低温度である絶対零度は理解しやすい。一方、絶対最高温度は微妙だ。「エネルギーを無限大まで引き上げられるかどうかは分からない」とダートマス大学の物理学者ステフォン・アレクサンダー氏は言う。「しかし、理論的にはあり得ることだ」

上限の最もわかりやすい候補はプランク温度、つまり 142 ノニリオン (1.42 x 10 ³² ) ケルビン (K) です。これは、素粒子物理学の標準モデルで許容される最高温度です。しかし、温度は粒子が相互作用して熱平衡に達したときにのみ発生するとアレクサンダーは説明します。「温度の概念を持つには、相互作用の概念が必要です。」

多くの宇宙学者は、宇宙の歴史上最も高温だった実際の温度はプランク温度より数桁低かったと考えています。ビッグバン後の最初の瞬間、膨張が急激に起こったため、粒子は相互作用できず、宇宙は本質的に無温度でした。アレクサンダー氏によると、その後のほんの一瞬で、時空のさざ波が物質とともに振動し始め、その物質を熱平衡状態に追い込んだ可能性があります。これにより、宇宙は急速に 10 ²⁷ K 程度まで再加熱されました。それ以来、宇宙は膨張と冷却を続けています。

この記事はもともと、2014 年 11 月号の『Popular Science』に「最高気温はいくらか?」というタイトルで掲載されました。