我們都知道，光速是宇宙的速度極限，而絕對(duì)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(wú)限的呢？為何宇宙要限制速度和溫度呢？

簡(jiǎn)單講，因?yàn)槲覀兩畹挠钪姹旧砭褪怯邢薜?，有限的宇宙不?huì)誕生無(wú)限的東西。

不要說(shuō)速度和溫度了，在我們的宇宙里，任何物理量都不可能是無(wú)限的，比如說(shuō)密度，體積，質(zhì)量等，都是一個(gè)有限的物理量。

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

普朗克溫度是宇宙大爆炸發(fā)生一個(gè)普朗克時(shí)間的溫度，這個(gè)溫度非常高，大約10的32次方攝氏度。普朗克時(shí)間是有意義的最小時(shí)間單位，它也非常短，只有10的負(fù)43次方秒。你可能會(huì)認(rèn)為10的負(fù)43次方之前的溫度會(huì)比普朗克時(shí)間高，但你的觀點(diǎn)其實(shí)是沒(méi)有意義的，因?yàn)槠绽士藭r(shí)間最有意義的最小時(shí)間單位，并不存在比普朗克時(shí)間更小的時(shí)間段！

再通俗來(lái)講，宇宙大爆炸發(fā)生一個(gè)普朗克時(shí)間的溫度，也就是普朗克溫度，宇宙中只出現(xiàn)過(guò)一次。如果你能再次創(chuàng)造這個(gè)溫度，就能創(chuàng)造一個(gè)全新的宇宙。

那么，為什么我們不能創(chuàng)造比絕對(duì)零度更低的溫度呢？

絕對(duì)零度，理論上是所有微觀粒子到達(dá)絕對(duì)靜止時(shí)的溫度。我們都知道溫度的本質(zhì)是微觀粒子運(yùn)動(dòng)的快慢，所以如果所有的微觀粒子都靜止了，溫度就達(dá)到最低，也就是絕對(duì)零度。

那么微觀粒子能絕對(duì)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(yùn)動(dòng)，按照量子力學(xué)詮釋?zhuān)魏挝⒂^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(gè)常數(shù)。

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(xué)不確定性原理。

所以絕對(duì)零度只是理論上的最低值，人類(lèi)不可能創(chuàng)造出這個(gè)溫度。平時(shí)我們所說(shuō)的真空，也不可能到達(dá)這個(gè)溫度，因?yàn)檎婵詹⒉皇恰耙粺o(wú)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(duì)零度。

說(shuō)完了絕對(duì)零度，再來(lái)看看速度，速度為何有光速這個(gè)上限呢？或者說(shuō)光速為何不是無(wú)窮大呢？

簡(jiǎn)單講，光速之所以不是無(wú)窮大，是受限于我們的四維時(shí)空，也就是說(shuō)，光速其實(shí)是四維時(shí)空的內(nèi)在秉性，它只與時(shí)空的磁導(dǎo)率和介電常數(shù)有關(guān)，麥克斯韋方程組早就推導(dǎo)出了光速的計(jì)算公式。

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

換一種思維方式，其實(shí)這也是人擇原理的直接體現(xiàn)。光速為何是宇宙的最高速度，因?yàn)槿绻麤](méi)有光速限制，光速可大可小，比如說(shuō)光速比每秒30萬(wàn)公里大一點(diǎn)或者小一點(diǎn)，我們的宇宙很可能就不會(huì)誕生，即使誕生了，也會(huì)以完全不同的形態(tài)呈現(xiàn)，不可能出現(xiàn)生命，更不會(huì)有人類(lèi)的誕生，當(dāng)然也不會(huì)有人來(lái)問(wèn)這個(gè)問(wèn)題了。

那么，為何萬(wàn)物的速度都不能超越光速呢？

愛(ài)因斯坦的狹義相對(duì)論早就告訴了我們?cè)?。任何具有靜質(zhì)量的物體的速度都不能超越光速。物體的質(zhì)量會(huì)隨著物體的速度增加而變大，當(dāng)物體的速度無(wú)限接近光速時(shí)，質(zhì)量就會(huì)變得無(wú)窮大，意味著這個(gè)物體擁有無(wú)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(fā)生的。因?yàn)楦鶕?jù)宇宙大爆炸理論詮釋?zhuān)覀冇钪娴目偰芰恳仓挥写蠹s10的19次方吉電子伏，一吉電子伏相當(dāng)于十億電子伏特。這個(gè)數(shù)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(xiàn)擁有無(wú)窮多能量的物體的。

那么，為何光子能達(dá)到光速飛行而不會(huì)擁有無(wú)窮多的能量呢？

因?yàn)楣庾記](méi)有靜質(zhì)量，意味著盡管光子時(shí)刻以光速飛行，它并沒(méi)有無(wú)窮多的能量和質(zhì)量。否則的話，如果光子擁有無(wú)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(gè)宇宙都不存在了。

雖然光子沒(méi)有靜質(zhì)量，但它擁有動(dòng)質(zhì)量，這個(gè)質(zhì)量可以根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能公式計(jì)算出來(lái)，一個(gè)光子的動(dòng)質(zhì)量大約為10的負(fù)37次方千克，是非常小的。

最后說(shuō)一點(diǎn)，詭異的黑洞中心的奇點(diǎn)一度被認(rèn)為體積無(wú)限小，密度無(wú)限大，這不是與“宇宙不允許出現(xiàn)無(wú)限的物理量”相悖了嗎？

其實(shí)不然，人類(lèi)一直的物理定理根本無(wú)法詮釋黑洞奇點(diǎn)，人類(lèi)根據(jù)現(xiàn)有物理定律對(duì)奇點(diǎn)的描述只是一種猜測(cè)。退一步講，即使黑洞奇點(diǎn)的密度真的是無(wú)窮大，體積無(wú)窮小，也不足為奇，因?yàn)樵诓簧傥锢韺W(xué)家眼里，黑洞奇點(diǎn)很可能就不屬于我們宇宙的東西。