众所周知,粒子的速度越大,温度越高。但是粒子的速度不能超过光速。你给一个粒子不停的加能量,当它的速度接近光速的时候 粒子的能量增加主要是以增加质量的方式。这样看来,似乎温度是没有上限的。
但是别忘了基本粒子的质量不能无限大。当粒子的质量增加到康普顿波长与史瓦西半径相比拟的时候,也就是量子效应的尺度与引力的尺度相等时,如果质量再增加,康普顿波长将小于史瓦西半径,这样的基本粒子在自身的引力作用下“坍缩”,不可能是稳定的。这个质量就是普朗克质量Mp,也就是基本粒子质量的上限。
`\frac{GM_p}{c^2}=\frac{\hbar}{M_p c}`
`M_p=\sqrt{\frac{\hbar c}{G}}`
回到刚才的问题上来,基本粒子的质量最大只能是普朗克质量,粒子这个时候的温度称为普朗克温度
`T_p=\frac{M_pc^2}{K}`
大约是10^32 K。
所以,普朗克温度就可以认为是温度的上限。