為什麼宇宙間溫度高可達上億度,而低溫最低只有-273.15度?

2020-12-17 飧君談宇宙

記得是去年,看到一則新聞,說中國人造太陽的溫度已經超過太陽溫度的五倍,我當時覺得自豪但也好奇,溫度都已經可以人為的提高這麼大,那麼人造低溫也應該低至負的幾千萬度吧,直到我網上查了一下後,大吃一驚。人類目前能夠認為製造的低溫只能接近-273.15度,同時也表示,自然界最低溫度(下限)也就是-273.15度。為什麼會這樣呢,首先,我們得弄清楚什麼是溫度。

初中物理書上給出的溫度定義是:物體的冷熱程度。這其實這只是更好地理解什麼是溫度,但這樣解釋並不具體。準確的來說,溫度應該是物體分子熱運動的劇烈程度。也就是說,物體分子運動越劇烈,溫度越高,當分子靜止不運動時,也就相當於是最低溫度,為-273.15度,但為什麼不直接定義為0度呢,這就涉及到溫度單位的使用問題。

目前我國等大多數國家使用的是攝氏度。攝氏度來源於瑞典天文學家安德斯·攝爾修斯於1742年提出的,其後歷經改進。攝氏度的含義是指在1標準大氣壓下,純淨的冰水混合物的溫度為0度,水的沸點為100度,其間平均分為100份,每一等份為1度,記作1℃。

而美國等少數五個國家使用的是華氏度。華氏度(°F)是溫度的一種度量單位,以其發明者德國人華倫海特命名的。1714年他發現液體金屬水銀比酒精更適宜製造溫度計,以水銀為測溫介質,發明了玻璃水銀溫度計,選取氯化銨和冰水的混合物的冰點溫度為溫度計的零度,人體溫度為溫度計的100度。在標準大氣壓下,冰的熔點為32℉,水的沸點為212℉,中間有180等分,每等分為華氏1度,記作「1℉。

但是,上面兩種單位最低溫度也不是0度,所以,就有了第三個單位,即國際通用溫度單位:開爾文。開爾文(Kelvins),為熱力學溫標或稱絕對溫標,是國際單位制中的溫度單位。開爾文溫度常用符號K表示,其單位為開。它和攝氏度單位差一樣,每變化1K相當於變化1℃,只是計算起點不同。

所以這就很清楚地解釋了溫度最低是-273.15度其實只是一種單位上的叫法,也可以是0開爾文。並且溫度是有下限,無上限的。

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  • 為什麼宇宙最低溫度是-273度左右?為什麼不是-300度?
    其實宇宙中的最低溫度被我們叫做絕對零度,這個絕對零度的數值是:-273.15℃。可能你要問了,為什麼不是零下300度,或者其他的一些數值,非得是精確的-273.15℃?熱力學這裡就涉及到熱和溫度的概念了。
  • 據說宇宙最低溫是零下273.15度,那麼零下274度會是什麼樣子呢?
    零下273.15攝氏度是絕對最低溫度,根據熱力學原理,不可能會出現比絕對零度再低的溫度。在熱力學上,人們把溫度作為衡量組成物體微觀粒子平均動能的一種宏觀標量,在宏觀上反映的是物體冷熱程度,在微觀上反映粒子熱運動的劇烈程度。
  • 人造最高溫度已經達到5.5萬億度,為何造不出-273.15度的低溫呢?
    為什麼高能粒子加速器內會誕生這麼高的溫度呢?為什麼加速器內可以承受這麼高的溫度?人類已知的熔點最高的物質鉿合金(Ta4HfC5)的熔點也才僅僅4215℃啊,如此高的溫度究竟是如何存在於地球的?想要知道這些,我們需要複習一下物理學中對於溫度的定義:溫度是微觀粒子運動的宏觀表現。所以說,我們感受到的並不是溫度,而是熱量。
  • 低溫只能達到-273,而高溫可以達到上億度!是什麼導致的?
    低溫只能達到-273.15,而高溫可以達到上億億度!是什麼導致的?這個問題不難理解,不用太過深奧複雜的數學方程就能明白。首先我們要弄清楚溫度是什麼,簡單說就是微觀粒子的運動劇烈程度,運動越劇烈,溫度就越高。
  • 為什麼高溫無限而低溫最低是-273.15℃?
    在我們學習物理的時候,課本裡描述溫度是這樣的「溫度是表示物體冷熱程度的物理量,微觀上來講是物體分子熱運動的劇烈程度。」我們以水為例,一杯熱水的熱量是來自於水分子的微觀運動,當水漸漸冷卻的時候,那麼水裡面每個水分子的平均運動速度會越來越慢,直到溫度降到0k,也就是-273.15℃,分子才會停止熱運動。
  • 宇宙最高溫度是多少?為何最低溫卻只有-273度?
    隨著宇宙大爆炸之後,空間發生膨脹,隨著膨脹進行宇宙的整體溫度是在逐漸下降的。宇宙大爆炸的餘熱,我們叫做宇宙微波背景輻射,如今還在宇宙中傳播,他們作為背景輻射,目前還保持著2.7K的溫度,用我們現在的探測器可以很好地獲得宇宙微波背景輻射的信息。
  • 從絕對0度到40000億度,人類對溫度的探索歷程
    從此不但極大的帶動了熱力學的發展,而且也為我們溫度的探索上建立了一個堅實的支點。絕對零度是如何定義的絕對零度是由開爾文勳爵提出的熱力學的最低溫度,是粒子動能低到量子力學最低點時物質的溫度,等於攝氏溫標零下273.15度(-273.15℃)。但是絕對零度是僅存於理論的下限值,並不能真正達到。
  • 溫度能否低至零下1000度?網友評論太有才了
    首先,地球上不可能出現零下一千攝氏度的低溫,就連宇宙中也不會出現這麼低的溫度。因為最低溫度只有-273.15℃,而且這還是無法達到的極限溫度——絕對零度。那麼,為什麼溫度會有下限?為什麼下限是-273.15℃,而不是-1000℃,或者更低的溫度?粒子熱運動的劇烈程度下限是完全停止,這時對應的溫度就是絕對零度。絕對零度是間接得到的,而非直接測出這個溫度,因為絕對零度是不可能達到的溫度,這又是為什麼呢?
  • 溫度能否低至零下1000度?地球在這種溫度下會怎樣?
    首先,地球上不可能出現零下一千攝氏度的低溫,就連宇宙中也不會出現這麼低的溫度。因為最低溫度只有-273.15 ℃,而且這還是無法達到的極限溫度——絕對零度。那麼,為什麼溫度會有下限?為什麼下限是-273.15 ℃,而不是-1000 ℃,或者更低的溫度?
  • 宇宙中最高的溫度是多少?最低溫度是多少度?
    最低溫度:所以理論上,當物體的分子完全靜止的時候,就是溫度最低的時候,科學界對這個溫度有一個專業名詞——絕對零度。根據計算,「絕對零度」的數值為-273.15℃,在此溫度下,物體分子的動能為0,處於完全靜止的狀態,所以這就是溫度的下限,也是一個理論值。
  • 絕對零度是零下273.15度,那宇宙中的最高溫度是多少?
    很多人都知道,在熱力學理論之下最低的溫度是零下273.15攝氏度,也就是我們所說的絕對零度。當物質達到這一溫度,連原子都會凍結。那與此對應的宇宙中最高的溫度又是多少,當達到最高溫度上限時又會出現怎樣無法用常理解釋的事情呢?
  • 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?
    而且現在所謂的最高溫度和最低溫度,這兩種溫度都不存在。一種是最高溫度,為普朗克溫度。這種溫度只有在宇宙大爆炸那一剎那,也就是普朗克時間,普朗克空間,發生的普朗克溫度。普朗克溫度約10^32K,其計算公式為:這個溫度就是在宇宙大爆炸發生在普朗克尺度和普朗克時間裡面的溫度,在那種只有原子核的萬億億分之一半徑空間裡,在大爆炸剛開始的1000億億億億億分之一秒時間,所發生的億億億億K高溫。
  • 人類能創造上億度的高溫,卻無法突破絕對零度,為何會這樣?
    宇宙最高溫度。普朗克溫度指的是宇宙大爆炸開始的第1個普朗克時間中宇宙的溫度,達到了1.416833(85) × 10的32次方K,也就是大約1.4億億億億度,這也是目前理論上推測出的宇宙最高溫度。關於最低溫度的定義數值為—273.15攝氏度,即最低溫度的極限,也被稱為絕對零度,因此-273.15℃就是熱力學當中的絕對零度。絕對零度的發現。在16世紀末,法國物理學家阿蒙頓發現,在水的沸點以下,溫度與氣體的壓力成正比。他認為壓強的下降是有極限的,因此溫度也是有下限的,通過計算他認為溫度的下限是—246℃。
  • 溫度能降到零下一千度嗎?如果人在這種低溫中會怎樣?
    這個如果不會成立,因為零下一千度是不可能達到,不管是攝氏溫標還是華氏溫標都到不了-1000度。原因在於溫度有一個下限,約為零下273.15攝氏度。微觀粒子始終會存在熱運動,它們具有動能和勢能(統稱內能),這是物體會有溫度的根本原因。
  • 絕對零度:最低溫度的極限:宇宙中永遠達不到的溫度:-273.15℃
    也就是說,如果想提高卡諾熱機的效率,就必須考慮低溫和高溫熱源的溫度。在任何一種熱機中,只要燃燒就可以獲得溫度比環境要高的高溫熱源。那麼低溫熱源就是環境。在這裡,T1和T2用的都是熱力學溫度。在這套算式中,人們就可以很清楚:一定要提高T2的溫度。
  • 溫度的絕對零度是-273.15攝氏度,為什麼高溫無限高呢?
    溫度這個概念的對於我們來說並不陌生,水的沸點是100℃,人的正常體溫是36.5℃,冰點是0℃,最低溫度的極點是-273.15℃也就是我們所說的絕對零度。可對於溫度的最高上限我們卻不得而知,科學的研究讓我們認知到溫度的上限是無窮大的,溫度可以無限制的升高,可能量守恆定律又告訴我們一切的能量都是在相互之間轉換而不能再生的。那麼既然宇宙的能量總和是有限的,為什麼轉換成熱能後體現出來的溫度卻是無限高呢?想要了解溫度首先我們要知道溫度的概念。
  • 零下273.15℃是個什麼概念?你對溫度和熱的理解可能錯了
    俄羅斯的奧依米亞康的極端最低氣溫達零下71攝氏度,被氣候學家稱為世界「寒極」。按這樣來說,零下273.15℃好像也沒有特別冷吧,但其實在整個宇宙來說,沒有物質的溫度能低於零下273.15℃,因為它也被稱為絕對零度。
  • 零下273.15℃是個什麼概念?你對溫度和熱的理解可能存在偏差
    俄羅斯的奧依米亞康的極端最低氣溫達零下71攝氏度,被氣候學家稱為世界「寒極」。按這樣來說,零下273.15℃好像也沒有特別冷吧,但其實在整個宇宙來說,沒有物質的溫度能低於零下273.15℃,因為它也被稱為絕對零度。
  • 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
    前段時間,日本的高溫還造成10多人死亡,上萬人中暑,由此可見,高溫天氣已經成為人類的一大威脅。我們能感受到的高溫天氣,最高氣溫也不過是40度左右,可是如此的溫度已經讓人類受不了,那在自然界中溫度最低和最高又是多少呢?溫度有沒有極限?下面我們就來聽聽科學家的解釋。我們先來了解下什麼是溫度?
  • 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?
    138億年前,一個理論上質量無限大,體積無限小的奇點發生了大爆炸,隨之宇宙誕生了。宇宙大爆炸之後,誕生了數不盡的天體和其它各類物質,同時誕生的還有很多的宇宙法則和物理量,比如宇宙大爆炸發生的同時,溫度這個物理量也就出現了。相信大家對溫度這個詞並不陌生,我們每時每刻都在跟它打交道。