宇宙最低溫度為什麼是-273.15度這麼奇怪的數字?其實原因很簡單

2020-12-04 兔斯基聊科學

為什麼宇宙的最低溫度是-273.1度,而不是零下300度。其實我覺得這和「為什麼光速是每秒鐘299792.458公裡,而不是30萬公裡?」的原因有異曲同工之處。

宇宙

問題之中所說的-273度中的「度」其實就是我們生活中常用的攝氏溫度,符號是℃。宇宙中的最低溫度叫做絕對零度,用宇宙的絕對零度作為起點規定的溫度叫做熱力學溫度,又叫做開爾文溫標。有時候我們叫它「開氏溫度」,單位是K。開氏溫度是衡量客觀世界的真實溫度。它是由英國的開爾文男爵在1848年提出的。宇宙的溫度用開氏溫度表示的話,那就是0K。開始溫度和攝氏溫度的換算關係是:T(K)=273.15+t(℃)。舉個例子,10℃就是283.15K 。

開氏溫度的發明者開爾文男爵

而宇宙中的絕對零度用攝氏溫度來表示的話,那就是-273.15℃了。這完全是單位換算的問題。我們為什麼對攝氏度有感覺而對開氏溫度沒有感覺呢?攝氏度的出現要比開氏溫度出現的要早一些。攝氏度是瑞典天文學家安德斯攝爾修斯在1742年提出的,至今已經有278年的歷史了。攝氏溫度要比開氏溫度早出現了106年。攝氏溫度規定的是純淨的水冰混合物的溫度是0℃,沸水的溫度是100℃。水是我們生活中最常見的一種物質,用它來規定溫度很容易被感知。

水冰混合物為0攝氏度

但是冰水混合物的溫度並不是宇宙中最低的溫度啊,很多時候地球上的氣溫會低於這個溫度,因此攝氏度就有正負之分。比冰水混合物的溫度低的溫度就是負數例如零下20℃,或者是零下20℃。宇宙中的最低溫度要比攝氏度0度的起點要低得多,如果換算過來就是零下273.15℃了。

攝氏溫度和開氏溫度規定的標準不一樣,因此相互換算出來的數字毫無規律可循也就不奇怪了。這就像光速的數值為什麼是每秒299,792,458米而不是300,000,000米一個道理。當初人們在定義米的時候是以地球上經過巴黎的那條經線長度的一千萬分之一作為一米的長度。這樣很大的隨機性。地球經線的長度的千萬之一和光速沒有任何的關係。因此後來科學家測量光速的時候用米作為單位只能得出299792458這樣毫無規律的數字了。

溫度

如果人類一開始就以光速為標準來定義米的話,那麼光速一定是個非常簡單的數字的。同樣如果世界上只有開氏溫度的話,我們今天的天氣預報就應該這樣報了「今天白天到夜間,最高氣溫283.15K,最低氣溫280.15K。」朋友知道這是多少度嗎?習慣這樣的天氣預報嗎?

相關焦點

  • 為什麼宇宙最低溫度是-273度,而不是-300度?
    就目前所知,宇宙最低溫度是絕對零度,為-273.15攝氏度。那麼,為什麼最低溫度不是300度,而是這麼一個看似奇怪的數值呢? 事實上,這個原因很簡單,並不是什麼重大內在物理規律在起作用,而是源於人類的定義。那麼,人類是如何定義溫度的呢? 在日常生活中,為了衡量物體的冷熱程度,我們需要經常用到溫度的概念。為此,科學家定義了一種常用的溫標——攝氏溫標,符號為℃。
  • 為什麼宇宙最低溫度是-273.15度?
    :冰水混合物的溫度是0度,水沸騰溫度是100度(標準大氣壓下),如果當初人類制定的這兩個標尺有所變化,比如說我們定義「冰水混合物溫度為100度」,那麼最低溫度就不會是-273.15度了! 我們今天所要說明的是為何宇宙中存在一個最低溫度(絕對零度),而不能再低了?
  • 為什麼宇宙間溫度高可達上億度,而低溫最低只有-273.15度?
    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。
  • 為什麼最高溫度沒有上限,而最低溫度卻只有-273.15℃?
    關於最低溫度約為-273.15℃,這其實是一個人為定義的數值。所以題目裡說的-273.15度其實指的就是熱力學裡的絕對零度,熱力學是研究物質熱運動的一門物理分支科學,在熱力學裡把分子沒有動能也沒有勢能,動勢能為0時定義為絕對溫標的零點。在絕對零度下分子沒有熱運動。
  • 為什麼溫度可以無限升高,而最低卻只有零下273.15度?
    說起溫度我們再熟悉不過了,這是我們在生活中時刻要接觸的,人類以水是否結冰作為零界點,但是也許你並不知道,溫度其實是沒有上限的,尤其是在宇宙之中,恆星的溫度動不動就幾千萬度,甚至達到幾億度,可以說溫度只有更高沒有最高!
  • 宇宙最低溫度為什麼是-273度左右,原來這裡面包含重大物理規律!
    其實宇宙是存在最低溫度的,這個溫度就是零下273.15度,同時宇宙也存在一個最高溫度,這個溫度就是1.4*10^32K(1.4億億億億度)。最高溫度和宇宙大爆炸模型有關。而最低溫度其實和熱力學、量子力學有關。
  • 宇宙最低溫度是-273.15℃,宇宙中存在溫度上限?
    在我們所在的這個宇宙當中,其實存在著最高溫度,同時也存在著最低溫度。最低溫度其實就是零下273.15度,那最高溫度呢? 最高溫度是宇宙才形成時的問題,這個溫度達到了1.4*10^32度,也就是1.4億億億億度,
  • 為什麼高溫無限,而最低溫度為-273.15攝氏度?
    為什麼高溫無限,而最低溫度為-273.15攝氏度?廣義上來講溫度表示物體的冷熱程度,在日常生活中最直觀感受就是每天的氣溫高低,例如北方的冬季天寒地凍大雪紛飛溫度都是零下二三十攝氏度,而南方的夏季溼潤炎熱,溫度可以飆升到零上三十攝氏度。
  • 溫度沒有上限,最低溫度卻在零下273.15度,這意味著什麼?
    導語:溫度沒有上限,最低溫度卻被限制在零下273.15度,這意味著什麼?人也需要在適宜的溫度環境下生存,就像是夏天熱了要開空調降溫一般。這就是我們需要適宜的溫度來保證自己的舒適感。其實地球上的很多生物都是如此,他們都有自己需要的溫度,不過話說回來,溫度沒有上限,最低溫度卻被限制在零下273.15度,這意味著什麼?
  • 為什麼有最低溫度-273.15℃,最高溫度卻沒有上限,該如何測量?
    為什麼有最低溫度-273.15℃,最高溫度卻沒有上限,該如何測量?比起高緯度的嚴寒和低緯度的酷熱,我們生活的地方有著獨特的氣候變化。一年四季,寒來暑往,人類生活的地球擁有著不斷變化的時令,伴隨著它們的變化,我們感知到的溫度也在不斷地變幻著。
  • 宇宙最高溫度達到1.4億億億億度,為什麼最低溫卻只有-273度?
    太陽內部溫度高達1500攝氏度不過什麼事情都有兩面性,既然宇宙存在過一個最高溫度,那麼宇宙也應該存在過一個最低溫度,科學家發現宇宙最低的溫度只有-273.15℃,這個溫度也被稱為絕對零度,說到這裡可能就有人感覺疑惑,宇宙的最高溫度可以達到1.4億億億億度,而最低溫度卻只有-273.15℃,最高溫度和最低溫度相差如此巨大,
  • 為何宇宙最低溫度只有-273度,最高溫度卻能達到1.4億億億億度?
    茫茫宇宙,存在多少謎團宇宙是一個神奇的空間,它神奇的地方在於什麼東西都存在兩面性,比如物質存在正物質和反物質、電子存在正電子和負電子、黑夜與白晝、最大天體和最小天體等,除了這些以外,宇宙中還存在另一個與我們生活息息相關的現象,那就是最高溫度和最低溫度,科學家表示宇宙的最高溫度是1.4億億億億度,最低溫度是-273.15攝氏度
  • 溫度為什麼可以沒有極限,而低溫卻有零下273.15度的下限?
    溫度為什麼可以沒有極限,而低溫卻有零下273.15度的下限?地球上為什麼會有這麼多的生物,追究其原因就是因為地球的環境比較適合生物的生存,首先地球上有充足的陽光,有水,還有適合生物生存的溫度,有資料顯示溫度是沒有上限的,卻有下限,有網友就要問了溫度為什麼可以無上限,而低溫卻有零下273.15度的極限呢?
  • 為什麼溫度可以高達幾億度,卻只能低到負273.15度?
    現如今科學家們在尋找適宜人類居住的星球時,溫度也是首先考慮的一個元素。不同的生命對於適宜居住的溫度要求也有所不同。人類最適宜生活的溫度是23度,而或許生活在遙遠星球的外星人,就又有另外一個溫度要求。而在我們的日常生活中我們也可以發現,對於溫度來說是沒有一個真正的上限的,但是卻有一個絕對零度的下限。
  • 溫度為什麼可以達到上萬度,但是低溫卻只能到達零下273.15度?
    溫度為什麼可以達到上萬度,但是低溫卻只能到達零下273.15度?在生活中,溫度可以說是一個我們時時刻刻可以感知到的東西,雖說可以感覺到,但是不並表明它是有形的,所以說我們並不知道是從什麼時候開始就有了溫度,更不了解溫度是怎麼誕生的。
  • 溫度可無限提高,最低溫度卻只能到零下273.15攝氏度
    溫度可以無限提高,最低溫度卻只能到零下273.15攝氏度每天我們燒水喝水的時候,我們都知道,水溫到了100攝氏度才可以喝,要不然就會因為,水不乾淨而拉肚子,一般來講,我們見過的最高的溫度也就是100攝氏度,對我國南方很多人來講,他們到了冬天,遇到了最低的溫度也就零下五六度,但是你知道宇宙中最低的溫度是多少嗎?
  • 為什麼最高溫度可達億萬度,最低溫卻只有負273.15度?
    人類的發展其實就是能源的利用的更替。但是最基本的能源來源就是太陽。而太陽靠的就是那超高的溫度。所以人類能源的來源從最基本的來說就是熱量,核能的熱量。要知道就是一個巨大的核彈,太陽能量的發出就是核能。從感受上來說,熱量是人類最為明顯的一種感覺。
  • 宇宙的最低溫度-273℃,最高溫度卻高達1.4億億億億度,怎麼算的?
    對於時時關注氣溫的我們來說,一天內最高溫是多少,最低是多少,我們都能測量的出來,那關於宇宙的溫度呢?溫度的存在其實是與微觀粒子運動的速度緊密相連,微觀粒子運動越劇烈,溫度就越高,微觀粒子的運動速度不可能超過光速,所以溫度有上限,上限是多少呢?溫度的上限被稱為普朗克溫度,大約1.4乘以10的32次方K。宇宙誕生100多億年來,只出現過一次普朗克溫度。
  • 高溫與低溫都有極限,最低溫度-273.15℃,那最高溫度又是多少
    低溫的極限——絕對零度熱力學裡所使用的是絕對溫標,溫度的單位是K(開爾文) ,它定義了最低的溫度為絕對零度,即0K(零開爾文,不是英文單詞OK……),對應我們日常使用的攝氏溫度為-273.15℃。開爾文所以題目裡說的-273.15度其實指的就是熱力學裡的絕對零度,熱力學是研究物質熱運動的一門物理分支科學
  • 為什麼零下273℃是宇宙最低溫度,1.4億億億億度是最高溫度
    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。