宇宙中的溫度,存在上限和下限嗎?科學家:給出真實答案

2020-12-16 頭腦眼大設計

熱熱熱熱熱……這幾天真的是熱化了!平原大部分地區出現37℃以上高溫天氣,局地超過40℃。地表煎牛排 馬路孵小雞都不再是幻想。此時就有人好奇了,宇宙溫度有上下限嗎?

在整個宇宙當中,溫度無處不存在。這個溫度如果從微觀角度來看那便是微觀粒子的熱運動。當一個物體內的所有粒子都處於量子力學的最低動能時,運動的劇烈程度降低到了極限,那麼溫度也就達到了它的「下限」,這個就是絕對零度。這是根據理想氣體所遵循的規律用外推的方法得到的。用這樣的方法,當溫度降低到-273.15℃時,氣體的體積將減小到零。只不過,要達到此溫度是不可能的,只能無限趨近。

那麼溫度既然存在最低溫極限,是否也存在「最高溫度極限」呢?事實上,在目前人類的科學信息看來,溫度是沒有上限的。但是,也有科學家提出自己的觀點,他們認為可能的最高溫度是普朗克溫度,這大概是1.4億億億億度。宇宙能達到普朗克溫度,應該只有大爆炸那一刻了,因為在大爆炸之前,物質是什麼,時間是什麼,溫度又是什麼。

在這之後,宇宙的溫度隨著空間的急劇膨脹而下降,在宇宙大爆炸之後的38萬年,宇宙的溫度下降到3000K左右,此時,宇宙中的原子得以形成,光子可以在宇宙中穿行。因此,這個普朗克溫度也被視為溫度的上限值。

此外,迄今為止,人類所能創造出的極限高溫是51000000度,是在託卡馬克核聚變反應堆中製造出來的,比太陽的溫度要高三十倍左右。

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    絕對零度是溫度最低下限,那麼溫度上限是多少?科學家給出了答案引言:我們都知道宇宙中有很多我們還不能夠解釋的現象,這些現象目前人類的科技還不能夠完全解開,地球上能夠誕生出生命就是因為地球上有適宜的溫度。所以才能夠讓生命誕生,不過溫度這個詞是人類自己命名的,科學家通過研究之後,發現,溫度是有最低下限的,溫度的最低下限就是分子靜止的時候,但是目前科學家還沒有發現絕對零度,但是科學家知道絕對零度是零下273.15攝氏度,沒有溫度可以比它更低,那麼有很多人提出一個疑問就是溫度有最高上限嗎?下面我們就一起來看看科學給出的猜想!
  • 為什麼溫度有零下273.15攝氏度的下限,卻沒有一個明確的上限值?
    古時候的人們只能去感受溫度的高低,卻無法給出一個具體的溫度定義規則。直到人類走進科技時代之後,科學家給溫度提供了一個人類的定義,自此溫度的高低有了一個衡量的標準。在人類自定義下的溫度,出現了上限值和下限值,相信很多朋友也知道,溫度不可能無限降低,它有一個極限值那就是絕對零度,即零下273.15攝氏度。
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    筆者-小文在現實世界中,所有物質都被加上了枷鎖,無論是運動的速度還是一個生物的壽命,乃至一粒沙子也會有化為齏粉的一天。但這個問題遭到了一部分人的反對,最常見的例子就是溫度了,人類對於溫度的變化是非常敏感的,因此早在人類還處於原始時代就有了獸皮做成的衣服。
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    溫度關乎人的心情和感受,更事關人類的生存。在日常生活中,與溫度相關的討論,最多的就是氣溫和人的體溫。人類的平均體溫大約在37度左右,正常情況下波動不超過1攝氏度。最適宜人類生存的環境溫度大約為15攝氏度。在地球表面,通常兩極地區較冷、赤道地區最熱,地球上的氣溫差異可達100多度。
  • 絕對零度是宇宙中的最低溫度,宇宙中的最高溫度是多少?
    我們可以簡單的理解為,當物體內部所有粒子的運動都停止了,就達到了所謂的「絕對零度」,也就是熱學力中定義的 0 開爾文(K),0K 約為 -273.15 攝氏度。顯而易見的,絕對零度就是溫度的下限,因為只有所有的粒子都「不動」了,才可以達到這個溫度,在這種狀態下,任何能量的擾動都可能使粒子重新開始運動,從而導致溫度上升。
  • 絕對零度是最低溫度嗎?溫度是否有上限?聽聽科學家是如何解釋的
    溫度的兩個極端分別是最低溫度和最高溫度,理論上的最低溫度稱之為絕對零度,大約是零下273.15攝氏度,這種溫度下,物體不具有任何的動能以及勢能。可是這個絕度零度只是理論上的最低溫度,而在自然界中目前還沒有發現這種低溫的環境及物體,有科學家認為絕對零度只是一種幻想,現實中是不可能存在的。因為任何物體都是有自己的能量,不可能完全處於零能量的狀態。
  • 既然沒有超長溫度計,科學家如何測量出宇宙深空最高和最低溫度?
    其實科學家們在觀測宇宙和我們物質世界最深層次時,我們真的不能夠用生活中的常識來想像,經過幾百年現代科學的發展,科學家們已經有許多辦法來了解我們宇宙最遠處和微觀世界的最深處了。宇宙中最高溫度和最低溫度都不是直接測量出來的,而是一個理論值。
  • 宇宙中最高的溫度是多少?最低溫度是多少度?
    宇宙中不會再有比它更低的溫度了,但也永遠達不到「絕對零度」,只能無限接近。2018年5月,NASA的物理學家團隊利用Space X獵鷹號火箭將他們的冷原子實驗室(CAL)送上了國際空間站。憑藉空間站中零重力的優勢,CAL將把一團原子云的溫度降至前所未有的低點,甚至只比「絕對零度」高上100億分之一度而已。CAL這也是人類目前製造出來的最低的溫度,同時也是迄今為止宇宙中最低的溫度。
  • 宇宙中可能存在「矽基生命」嗎?科學家的答案讓人失望
    就算是光,在宇宙中旅行也需要花費大量的時間,而地球在宇宙中,只是一個「郊區」星球,地球的位置都十分的偏僻,如果不是地球上存在生命的話,地球就沒有任何出彩的地方,和地球相似的星球,在宇宙中還有無數個,所以很可能存在很多生命星球。
  • 5.5萬億攝氏度的溫度是什麼樣的概念?人類能實現這樣的溫度嗎?
    那麼粒子的運動劇烈程度有上限嗎?答案是肯定的,根據愛因斯坦相對論,物體的速度極限是光速,粒子的運動速度也不可能超載光速,所以從理論上來講,溫度也是有上限的,那麼這個上限值是多少呢?科學家通過研究認為,宇宙中最高的溫度應該是大爆炸的那一刻,也被稱之為普朗克溫度,數值達到了1億億億億攝氏度,這個數字足有33位數之多。可見這是一個多麼可怕的溫度。
  • 宇宙中無理數真實存在嗎?
    最近時不時想,宇宙中無理數真實存在嗎?數學是宇宙的高度抽象。人類認識世界,就是化繁為簡,高度抽象,最後發現世界竟然是由幾個最簡公式決定的。亞里斯多德基於觀察和推理,認為重的物體比輕的物體下落速度快。現在我們知道這個理論是錯誤的,但這個理論統治了人類認識上千年。伽利略通過實驗證明,在沒有阻力的情況下,重的物體與輕的物體下落速度是一樣的。
  • 如果宇宙中的溫度達到零下273.15℃,時間會不會就停止了?
    而溫度卻是度量物質的另一種特性的物理量。溫度在熱力學上的本質就是微觀粒子運動的劇烈程度的體現。只要物質有運動,那麼溫度必然大於絕對零度。即便在周圍數億光年都不存在天體的宇宙空間中,也存在電磁波的輻射。所以絕對零度和時間靜止都是物質絕對靜止的不同體現。絕對零度和時間是一種事物的兩種體現。如果A事物出現某一狀態,比然會同時出現B和C事物。那麼請問B和C有直接關係嗎?答案是有,不過這種關係是邏輯上的,而不是本質性關係。
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    但是在物理計算中,為了不引入負值,常用另一個溫標表示,就是開爾文溫標,它的零點就是絕對零度,它的單位是開,常用符號K表示,1K=1℃。這樣,理論上最低的溫度就是0K。那麼,可能很多有好奇心的小夥伴就會問了,溫度有沒有上限呢?其實上面對於絕對零度的解釋,已經給出了一半答案。因為物質的溫度取決於粒子的動能,而動能又取決於速度,而微觀粒子的運動速度有一個上限,那就是光速,所以溫度肯定也有一個最大值。
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    熱力學第一定律告訴我們能量守恆,熱力學第二定律告訴我們在能量傳遞的過程中,「熵」在不斷的增加,熱力學第三定律告訴我們「絕對零度」不可能達到。物質的溫度取決於內部的原子和分子,這些微觀粒子的動能越大,溫度也就越高,科學家正是根據這個原理,製造出了大型的粒子對撞機,並且實現了1.4億億億億度的超高溫度,堪稱人造太陽。
  • 絕對零度這個溫度極限有可能被打破嗎?聽完科學家的解釋恍然大悟
    相信每一個朋友對於溫度並不陌生,它存在於我們的周圍,存在於這個世界,存在於這個宇宙。可以說,自從138億年前,奇點大爆炸誕生宇宙之後,溫度就出現了。而溫度又是宇宙非常強大的一種能量宇宙大爆炸的瞬間正是誕生了超級的普朗克溫度,才能夠讓宇宙早期的氫和氦元素出現。
  • 普朗克溫度是什麼?在它面前太陽如同一滴水,瞬間被融化
    筆者-小文人類對於溫度最直觀的感受莫過於冷和熱了,而在現實生活中,無論是什麼物體都是具有一定的溫度的,但令人感到好奇的是,人們只聽說過「絕對零度」,那麼為什麼溫度不存在上限卻有著下限呢?其實,所謂的溫度指的是物體內部的粒子運動所產生的動能,但一個物體中的粒子動能越小,這個物體的溫度就越低,反之,其溫度就越高。絕對零度的溫度是零下273.15度,其熱力學溫標寫成K,但一個物體的粒子動能再低也不可能做到完全靜止,因此,絕對零度就相當於粒子運動的下限。
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