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为什么绝对零度这个数值只能无限接近?原来跟这些东西的运动有关

2019-09-05来源:五服茶馆

温度这个词,相信大家都不会陌生。我们每天都要和它接触,我们人体有温度,太阳的升起和降落带来了不同的温度,白天和黑夜的温度也不同,可以说,温度时刻伴随着我们。

温度就像时间一样,虽然每天都伴随着我们,但是我们对它们的了解却并不多,可能很多人会说,温度有什么复杂的?事实上,人类目前对于温度的认知还处于初级阶段,越是简单的事物往往越是神秘,比如:时间,看似简单的时间,却是宇宙中最神秘,最难理解和掌握的奥秘。

温度自宇宙大爆炸以后,它就出现了,恒星内部的核聚变反应给宇宙带来了一些温暖和光明,它本身也是温度源,太阳表面的温度可达6000摄氏度,内部的温度更是高到不可思议。

为什么绝对零度这个数值只能无限接近?原来跟这些东西的运动有关

温度到底是什么?我们并不知道,科学家为了更好的研究和探索温度的奥秘,给温度进行了定义和划分,将温度分为零上和零下。相信很多人都知道,温度是没有上限的,几千度,几万度,几亿度可以无限上升,但是温度却是有下限的,这个下限值就是绝对零度,也就是零下273.15摄氏度。

为什么绝对零度这个数值只能无限接近?原来跟这些东西的运动有关

虽然科学家提出了绝对零度这个下限值,但是直到目前,我们还没有在宇宙中发现能够达到绝对零度的超低温环境,而且实验室中也无法制造出绝对零度,只能无限接近这个数值。那为什么绝对零度这个数值只能无限接近,而无法到达呢?这主要跟它们内部的分子运动有关。

很多事物,你从宏观的角度很难搞明白,好在人类已经能够初步进行微观世界的探索。在微观世界中,很多宏观事物的本质能够表现得明明白白,一切的秘密都展现在我们眼前,温度也是一样。

为什么绝对零度这个数值只能无限接近?原来跟这些东西的运动有关

从宏观的角度,我们很难理解温度为什么可以不断升高,没有上限,更难以理解为什么温度却有了绝对零度这个下限值,而且还无法达到。可是进入微光世界后,这一切都可以获得答案。温度的变化其实就是微观世界粒子的运动剧烈程度。

当粒子的运动不断加强,越来越剧烈的时候,物体的温度也会不断升高,而且粒子运动的剧烈程度并没有上限,因此温度也就没有一个上限值,理论上温度可以无限上升。

当粒子的剧烈程度不断降低的时候,也就是温度开始不断下降,而粒子的运动却有一个极限,那就是静止,那粒子静止完全不动的时候,温度也就达到了极限,这个极限就是绝对零度,因此温度是有下限的,不可能想要多低都可以,分子没有了运动,温度也就不会再有变化。

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可是粒子的运动是一个相对的概念,它没有绝对的静止状态,也就是说粒子不可能完全静止下来,它多少还是会有一些运动,只是特别慢而已,正是由于粒子不可能绝对静止下来,所以温度也就不可能真正达到绝对零度,只能无限接近。

从另一个粒子动能的角度也可以很好地解释温度为什么无法达到绝对零度,当粒子的运动静止不动时,动能为零,热能为零,而动能,势能不可能存在负数,因此绝对零度就是温度的下限值。但是运动是相对的,粒子的运动不可能停止,因此温度也只能无限接近绝对零度,而无法到达。

为什么绝对零度这个数值只能无限接近?原来跟这些东西的运动有关

可能有些人认为,温度有没有上限和下限只是人类局限于目前的科技,对温度的一个理解。有可能随着科技的不断发展,未来人类对温度的理解会更加深刻,有可能我们今天对于温度的理解,在未来完全是错误的,温度有可能也会有上限,而下限的极限值有可能也不是零下273.15摄氏度。

为什么绝对零度这个数值只能无限接近?原来跟这些东西的运动有关

当然,对此我们也是支持的,科学的发展没有尽头,今天的理论明天不一定成立,温度的本质到底是什么?不同的时代可能会有不同的理解,也许未来科学家会真正揭开温度的本质,会让我们对温度有彻底的了解,并利用温度为人类服务、

想要破解绝对零度这个数值是不是极限,只有在宇宙中寻找到达到这个数值的温度环境,或者在实验室制造出能够达到绝对零度的温度,这样就能够说明,绝对零度也是可以达到,甚至打破的。不过,目前科学家还没有发现或做到。

为什么绝对零度这个数值只能无限接近?原来跟这些东西的运动有关

宇宙其实是一个温度超低的环境,能够达到零下270摄氏度,这个温度已经非常接近绝对零度。或许宇宙的某一处,还有比这个温度更低的环境,也有可能有能够达到绝对零度的地方。

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不过人类目前的可观测宇宙范围还是有限的,在现有的观测范围内,估计是没有能够达到绝对零度的地方,或许只有神秘的宇宙边缘才有真正的超低温度,只有期待未来去破解这个奥秘了。


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