强子对撞机的能力可达到逼近宇宙大爆炸之初的温度,即1/10000秒时的温度。这项技术已经使我们能够在实验室中模拟极端条件,从而有助于对宇宙和物质结构的研究。
据考古学家所知,最早的篝火灰烬出现于100万年前的南非奇迹洞。当时的直立人发现熟食更加卫生且更易消化,同时火焰也提供了光明和温暖。由此,直立人、尼安德特人和智人等人类物种适应了黑暗寒冷的时空,占领了整个世界。
篝火可以达到900℃以上的高温,足以让粘土中的硅铝酸盐失去结合水并重新结晶,变成坚硬致密的陶器。
早在2万年前,人类就开始制作陶容器。有了炊具,炖煮食物出现在人类的食谱上,显著提高了食物的利用率,而且让女性可以用流食喂养婴幼儿,从而大幅提高了新生儿的存活率,增加了整个社会的劳动力。
将木柴装入通风的炉中,火焰温度可达1100℃,超过了铜、锡和铅的熔点。冶金是人类进入文明的标志,率先发生在新月沃地的两河流域和古埃及,青铜工艺连同西亚人驯化的小麦、大麦、绵羊、黄牛、家马一起向周围传播,最终抵达了远东,成为旧大陆一切文明的共同财富。
含碳的铁要到1400℃以上才能融化,纯铁的熔点更高,达到1538℃。只有先将木柴烧成木炭,再配合高炉的鼓风机才能将其熔化。这项技术最早出现于公元前的中国,但直到1709年英国人解决了煤炭脱硫问题,1784年瓦特将蒸汽机用于高炉鼓风,钢铁工业才真正地蓬勃发展起来。
在当代科技中,人类已经可以通过一些特殊的设备实现更高的温度。以下是一些例子:
激光:激光可以产生高温的等离子体,例如激光等离子体喷流(LPP),用于制造芯片。这种技术可以产生超过100万摄氏度的等离子体。
静电力场:科学家已经成功地使用静电力场来控制物质中的离子,以实现高温和高密度等离子体。这种技术已经被用于研究热核聚变等问题。
磁流体动力学:磁流体动力学是一种研究等离子体在磁场中运动的物理学。这种技术已经被用于研究太阳和恒星中的等离子体。科学家们也试图使用这种技术来实现热核聚变。
恒星模拟器:恒星模拟器是一种设备,可以在实验室中模拟恒星中的物理过程。这种设备可以产生非常高的温度和密度,以研究恒星中的物理过程。
这些设备的研究已经为人类认识宇宙提供了重要的窗口。通过这些设备,科学家们可以模拟恒星和行星的内部过程,并研究宇宙中的许多未解之谜。