Nhiệt độ cao nhất trong vũ trụ là bao nhiêu?

Bạn chẳng khó trả lời câu hỏi nhiệt độ thấp nhất trên lí thuyết: độ không tuyệt đối. Mặt khác, nhiệt độ tuyệt đối cao nhất thì khá rắc rối. “Chúng ta chẳng biết liệu ta có thể tăng năng lượng đến vô hạn hay không,” phát biểu của nhà vật lí Stephon Alexander tại trường Đại học Dartmouth. “Nhưng trên lí thuyết nó là hợp lí.”

Ứng cử viên dễ thấy nhất cho một giới hạn trên là Nhiệt độ Planck, hay 142 nonillion (1,42 x 10³²) Kelvin (K) – nhiệt độ cao nhất được phép bởi Mô hình Chuẩn của ngành vật lí hạt cơ bản. Nhưng nhiệt độ chỉ xuất hiện khi các hạt tương tác và thu được cân bằng nhiệt, Alexander giải thích. “Để có khái niệm nhiệt độ, bạn cần có khái niệm tương tác.”

Nhiều nhà vũ trụ học tin rằng nhiệt độ thật sự cao nhất trong lịch sử của vũ trụ nguội hơn Nhiệt độ Planck vài bậc độ lớn. Trong những thời khắc đầu tiên sau Vụ Nổ Lớn, sự dãn nở xảy ra nhanh đến mức không hạt sơ cấp nào có thể tương tác; vũ trụ lúc ấy về cơ bản không có nhiệt độ. Trong những phần nhỏ xíu của một giây sau đó, Alexander cho biết, các gợn sóng không- thời gian có lẽ đã bắt đầu dao động với vật chất và ép vật chất vào cân bằng nhiệt. Hiện tượng này sẽ gây ra một sự nóng lên nhanh trở lại của vũ trụ đến chừng 20²⁷ K. Vũ trụ tiếp tục dãn nở và lạnh dần kể từ đó.

Nguồn: Daniel Engber – Popular Science