高温也存在上限 , 它是宇宙最初的温度 , 也是孕育出宇宙的温度 。 绝对零度固然是低温的极限 , 但只是理论值 , 永远不成能达到 。 下面我们来聊聊怎么回事:
什么是绝对零度
在冷水中倒入热水 , 冷水会变热 , 称为温度的转变 , 即热水把本身部门热量传递给了冷水 。 下面做个试验 , 在冷水与热水中滴入墨水 。
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图:左边热水(温度高) , 右边常温水(温度低) 。
尝试中后滴入墨水的热水 , 墨水扩散速度反而更快 , 这申明烧杯中温度更高的水分子活动速度更快 。 温度是表述物质的冷热水平的物理量 , 但其素质是描述物质的平均动能 。
简单理解:车子停在您面前 , 对您毫无威胁可言 , 但若是行驶在高速公路上 , 它就具备了很高的能量 , 这就是动能 。
当分子速度为零 , 也就不具备动能 , 那么物质就达到了最低温度0K(K , 热力学温度单元开尔文) , 即绝对零度 , 换算当作摄氏度为-273.15度 。
绝对零度无法达到
【为什么高温没有上限,低温却有绝对零度的限制?】冰凉的冥王星 , 离太阳较远 , 最低温度可达到-248度 。 太空的布景温度为-270.3度 , 约为3K 。 宇宙降生时温度极高 , 随之发生了爆炸 , 敏捷膨胀 , 就像是炸弹爆炸 , 焦点高温 , 跟着能量标的目的外扩散 , 从细小的空间释放到更大的空间 , 温度逐渐冷 。
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宇宙大爆炸138亿年后的今天 , 宇宙空间中的余温冷却到了3k , 天文学中称为宇宙微波布景辐射(能量以电磁波的形式标的目的外辐射) 。
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距离地球5000光年的“布莫让星云” , 宇宙天然形当作的“极地” , 最低温只有-272度 , 比宇宙布景还低两度 , 比绝对零度高一度 。 这是不正常的 , 好比室温20度 , 屋里静置的水 , 无论若何也不成能低于20度 。
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布莫让星云是演化到末期的恒星以164km/s标的目的外抛洒的气体分子所形当作的星云 。 科学家阐发 , 太空接近于真空 , 是以热传递慢 。 星云在内部的压强感化下会在真空中膨胀 。 就像爆炸的过程:气体绝热膨胀 , 体积增大 , 温度就会下降 , 是以温度低于布景温度 。
尝试室中缔造的最高记载是0.5*10^(-7)K , 却无法达到0k 。 因为绝对零度 , 意味着绝对静止 , 万物都是相对的 , 您不动 , 地球也在动 , 是以您测不到 。
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量子力学中 , 测禁绝原则描述了您无法同时测得粒子的位置与动量 , 而绝对静止意味着速度为零、动量为零 , 显然是不成能存在的 , 是以绝对零度可以无限接近 , 但永远达不到 , 因为构成物质的根基粒子要维持量子特征 。
宇宙中存在最高温度
既然活动决议温度 , 若是分子速度无限快 , 动能无限大 , 温度不就可以无限大了?既然是物质就要遵守物质的根基法例 , 物质的速度是有极限的 。
《狭义相对论》中描述了信息、能量的传布无法超越光速 , 静止质量不为零的物质无法达到光速 , 只能无限接近 , 是以温度也有了上限 。
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除此之外 , 宇宙万物都源于最初那场炙热的能量喷发 , 是以最高温就是把整个宇宙压缩归去 , 在那个极端致密 , 将近井喷之时所具有的温度 。
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