我收到了一些奇怪的电子邮件和评论，内容是关于一则新闻标题声称大型强子对撞机（LHC）的某些部分现在“比太空还冷”。这些邮件问道，太空不是没有温度吗？所以这个标题一定是错的。好吧，这很复杂。这取决于你如何定义温度。它实际上只是物质拥有多少能量的平均量度。物体中的所有分子都在摆动和晃动，这种运动的量就是我们所说的温度。它们拥有的能量越多，移动得就越多，温度也就越高。所以，如果空荡荡的太空里没有物质，它就是真空，因此没有温度。对吗？好吧，这很复杂。当然，如果那里什么都没有，那自然就没有温度。当然，太空并不是真的空无一物，它只是大部分是空的。在地球附近，每立方厘米的太空实际上有大量的亚原子粒子。即使在星系之间，每立方厘米也有一个或两个粒子。但即便如此，太空如此空旷，以至于在谈论温度时，这些粒子几乎可以忽略不计。对吗？好吧，这很复杂。当宇宙形成时，它是又热又密的。随着它的膨胀，它冷却下来。起初，平均每个光子——一种光粒子——拥有大量的能量。但与太空本身的膨胀作斗争需要付出代价，光子失去了能量。快进137亿年，今天我们看到这些光子已经失去了很多能量。宇宙形成之初的熊熊火球现在变成了一杯冰镇啤酒，光子处于微波光谱部分；能量确实非常低。你可以将这种能量转换成一种温度，得到的数字大约是2.7开尔文（-270摄氏度，或约-450华氏度）。
这意味着即使太空中完全没有物质，仍有能量为2.7开尔文的光子流经其中。如果你拿一块迷你棉花糖（为什么不呢）把它放在最深的太空里，它的温度会下降，直到达到2.7开尔文。它不会变得比这更冷，因为那些光子会把它加热到2.7开尔文。所以从某种意义上说，太空确实有温度。这可能不能满足纯粹主义者，但从现实角度来看，这样思考还不错。所以当LHC的某些部分被冷却到低于2.7开尔文时——你可以在局部通过泵走任何多余的热量来做到这一点，但这需要大量能量——它确实比太空冷。所以长话短说，我对这个标题没有任何实质性的异议。而且，嘿，它给了我一个解释一些事情的机会，并使用了“科学迷你棉花糖”的比喻。所以我很高兴它被提出来了。
