速度有光速限制溫度有絕對零度限制，宇宙為何要限制速度和溫度？

我們都知道，光速是宇宙的速度極限，而絕對零度是理論上溫度的最低值。為何速度和溫度等物理量不能是無限的呢？為何宇宙要限制速度和溫度呢？

簡單講，因為我們生活的宇宙本身就是有限的，有限的宇宙不會誕生無限的東西。

不要說速度和溫度了，在我們的宇宙里，任何物理量都不可能是無限的，比如說密度，體積，質量等，都是一個有限的物理量。

很多人都知道溫度的下限是絕對零度，但并不知道溫度其實也是有上限的，這個上限就是普朗克溫度。

普朗克溫度是宇宙大爆炸發生一個普朗克時間的溫度，這個溫度非常高，大約10的32次方攝氏度。普朗克時間是有意義的最小時間單位，它也非常短，只有10的負43次方秒。你可能會認為10的負43次方之前的溫度會比普朗克時間高，但你的觀點其實是沒有意義的，因為普朗克時間最有意義的最小時間單位，并不存在比普朗克時間更小的時間段！

再通俗來講，宇宙大爆炸發生一個普朗克時間的溫度，也就是普朗克溫度，宇宙中只出現過一次。如果你能再次創造這個溫度，就能創造一個全新的宇宙。

那么，為什么我們不能創造比絕對零度更低的溫度呢？

絕對零度，理論上是所有微觀粒子到達絕對靜止時的溫度。我們都知道溫度的本質是微觀粒子運動的快慢，所以如果所有的微觀粒子都靜止了，溫度就達到最低，也就是絕對零度。

那么微觀粒子能絕對靜止嗎？并不能。我們不能用宏觀世界的思維去衡量微觀世界的運動，按照量子力學詮釋，任何微觀粒子的速度和位置都是不確定的，位置的不確定性與速度不確定性的乘積必須不小于一個常數。

這就意味著微觀粒子的速度不可能為零，如果是零的話，表明速度的不確定性就是零，這顯然違背了量子力學不確定性原理。

所以絕對零度只是理論上的最低值，人類不可能創造出這個溫度。平時我們所說的真空，也不可能到達這個溫度，因為真空并不是“一無所有”，真空也擁有“真空能”，而只要有能量，溫度就不可能降低到絕對零度。

說完了絕對零度，再來看看速度，速度為何有光速這個上限呢？或者說光速為何不是無窮大呢？

簡單講，光速之所以不是無窮大，是受限于我們的四維時空，也就是說，光速其實是四維時空的內在秉性，它只與時空的磁導率和介電常數有關，麥克斯韋方程組早就推導出了光速的計算公式。

說白了，光速其實并不是指光的速度，而是四維時空的最高速度，是四維時空的固有屬性。言外之意，一旦超越了我們的四維時空，你可以盡情地超越光速，沒人管你。但在四維時空里，你必須受到光速的限制。

換一種思維方式，其實這也是人擇原理的直接體現。光速為何是宇宙的最高速度，因為如果沒有光速限制，光速可大可小，比如說光速比每秒30萬公里大一點或者小一點，我們的宇宙很可能就不會誕生，即使誕生了，也會以完全不同的形態呈現，不可能出現生命，更不會有人類的誕生，當然也不會有人來問這個問題了。

那么，為何萬物的速度都不能超越光速呢？

愛因斯坦的狹義相對論早就告訴了我們原因。任何具有靜質量的物體的速度都不能超越光速。物體的質量會隨著物體的速度增加而變大，當物體的速度無限接近光速時，質量就會變得無窮大，意味著這個物體擁有無窮的能量。

顯然，在我們宇宙的宇宙里，是不允許這樣的事情發生的。因為根據宇宙大爆炸理論詮釋，我們宇宙的總能量也只有大約10的19次方吉電子伏，一吉電子伏相當于十億電子伏特。這個數字很大，但不管有多大，也終歸是有限的，有限的宇宙能量是不可能出現擁有無窮多能量的物體的。

那么，為何光子能達到光速飛行而不會擁有無窮多的能量呢？

因為光子沒有靜質量，意味著盡管光子時刻以光速飛行，它并沒有無窮多的能量和質量。否則的話，如果光子擁有無窮的能量，任何物體只要被光子照射，瞬間就灰飛煙滅了，整個宇宙都不存在了。

雖然光子沒有靜質量，但它擁有動質量，這個質量可以根據愛因斯坦質能公式計算出來，一個光子的動質量大約為10的負37次方千克，是非常小的。

最后說一點，詭異的黑洞中心的奇點一度被認為體積無限小，密度無限大，這不是與“宇宙不允許出現無限的物理量”相悖了嗎？

其實不然，人類一直的物理定理根本無法詮釋黑洞奇點，人類根據現有物理定律對奇點的描述只是一種猜測。退一步講，即使黑洞奇點的密度真的是無窮大，體積無窮小，也不足為奇，因為在不少物理學家眼里，黑洞奇點很可能就不屬于我們宇宙的東西。