為什麼太陽內部溫度有1500萬度,而宙中的最低溫只有零下273.15度

2020-12-05 Mr老丁

最近天氣反覆無常,又有些降溫了,說到降溫我就想到一個問題:宇宙的最低溫度和最高溫度,分別可以達到多少?

首先我們來說說宇宙的最高溫度,宇宙的最高溫度是多少呢?達到溫度上限的時候又會發生什麼事情呢?

人類目前接收的主要能量其實都是來自於太陽,而太陽的內部核心溫度大約是1500萬度,這是因為太陽內部的氫聚變成氦。

不少人都認為太陽的高溫是接近宇宙的極限,但事實上在恆星之中,太陽的溫度已經是非常低的了。

根據科學家的計算,古老的大質量恆星,在超新星爆發的前期,它的溫度可以達到60億度。而令人意外的是,就連人類的科技,都可以製造出遠遠超過恆星內部的高熱火球。

歐洲核子研究組織的科學家,曾經使用大型強子對撞機,將兩束鉛原子加速到接近光速,並且進行了對撞。他們成功地製造出了一個高度炙熱和稠密的亞原子爆炸,溫度超過了5萬億度。

科學家認為,在如此高溫之下,不但原子本身會被分解,就連構成原子核的質子和中子都會融化,生成一種由更小、更微小的基本粒子,夸克和膠子構成的不穩定狀態,被稱為夸克膠子等離子體。

這一奇特的狀態也存在於宇宙大爆炸發生後的20—30微秒,科學家期望可以複製出這種狀,以便來分析宇宙大爆炸時物質誕生的過程。

在宇宙的歷史當中,真正最熱的那一刻,就是有宇宙大爆炸造成的。

科學家計算出,在宇宙誕生的最早期階段,宇宙由一個密度無限大的奇異點組成,當時的四種基本力,包括電磁力、萬有引力、強相互作用和弱相互作用力,全部都統合在一起,所有原子核物質都未曾存在,這一時期被稱為普朗克時期。

當時宇宙的一起都只是高熱和密集的能量,這是一個難以想像的混沌空間,在這樣的環境下,現存的所有物理定律都不會適用。

那裡的溫度有可能超過10的32次方攝氏度,這就是宇宙可以達到的最高溫度,也被稱為普朗克溫度。

普朗克溫度所維持的時間非常短暫,只是10的43次方分之1秒,之後宇宙就開始降溫。

空間快速膨脹,接著基本粒子和物質也相繼出現,形成我們現在看到的世界。

說完最高溫度,我們再來說說最低溫度,這個想必大家都很清楚,最低溫度就是絕對零度,也就是零下273.15攝氏度。

那麼為什麼是這樣一個溫度呢?原因很簡單,因為物體產生溫度實際上就是原子在物體內部的運動。當我們感覺到一個物體比較熱的時候,就意味著它的原子在快速的運動。反之,我們感覺一個物體比較涼的時候,則是因為其內部的原子運動速度變慢了。

根據原子運動的知識我們知道,如果到達了絕對零度的時候,那麼原子的運動就會完全停止。那也就是說我們能夠精確地測出粒子的速度,可是1890年普朗克引入的普朗克常數,已經說明了這絕對是不可能的。

這兩者相互違背,那就只能說明,我們理論上可以推斷出來,絕對零度是無法達到的。

或者我們也可以從理想氣體方程裡面得出來,如果溫度達到絕對零度的話,氣體的體積會變成零,這很明顯是不可能的。

所以通過理論推導,我們雖然無法達到,但是我們可以確定這個溫度就是宇宙的最低溫度。絕對零度無法達到,只能無窮接近。

相關焦點

  • 溫度有零下273.15度的最低點,為何有沒有最高點?
    溫度可以說是一個非常神奇的存在,他自從宇宙大爆炸的時候就產生了。並且生命的存在必須依賴於適宜的溫度。因為如果溫度不適宜的話,那麼就不會有液態水存在,我們大家都是知道的,生命的基本構成必須有水。只有水才能夠讓生命進行物質交換。
  • 為何宇宙中有最低溫零下273.15度,卻沒有最高溫的明確數字?
    文/行走天涯為何宇宙中的最高溫能突破百萬億度,而最低溫卻只有零下273.15度?這就說明人類需要不斷的去抑制地球上氣溫的升高,儘管目前為止,地球上的溫度還沒有影響到人類,可並不代表在未來依舊還會如此,如果地球有一天也會和太陽一樣,成為一顆熾烈燃燒的星球的話,雖然人類肯定無法再繼續生活在地球上了,不過由於地球和太陽存在本質性的差別,地球是不會發生核聚變反應的,但是並不代表地球不會朝著金星和火星的方向前進,地球同樣也會成為一顆非常炙熱的星球!
  • 為什麼最高溫度可達億萬度,最低溫卻只有負273.15度?
    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。而如果沒有熱量的話,那地球將沒有四季,沒有日夜,地球將不會再是地球。四季的變化,就是溫度的變化,冷暖的交換。
  • 為什麼宇宙中最高溫度能達到百萬億度,而最低溫只有零下273.15度?
    冰的熔點是0℃,水的沸點是100℃,地心溫度能夠達到6000℃,液氮的溫度可低至零下196℃。看到這裡,有些小夥伴就會問,為什麼最低溫度只有零下兩百多攝氏度,而最高溫度能夠達到幾千甚至上萬攝氏度?溫度,是一種表示物體冷熱程度的物理量,從微觀角度講,溫度代表物體中分子運動的劇烈程度,一個物體中分子運動越快,其溫度就越高,分子運動越慢,其溫度就越低。在國際上,溫度的單位主要有三種:攝氏溫度(℃),開氏溫度(K)和華氏溫度(℉)。宇宙中的任何物質都是有溫度的,連光線也不例外,因為光線也是由光子組成的,光子的快速運動使得光線也有了溫度。
  • 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?
    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。
  • 溫度為什麼可以無限不斷升高,而低溫卻有零下273.15度的極限?
    不知從何時起有了溫度這個概念,可能自宇宙大爆炸之後,無數的恆星形成,這些恆星內部時刻發生著核聚變,散發出光和熱,溫度也就產生了。溫度也是生命產生的源泉,只有適宜的溫度才能誕生生命,太高或太低都不適合生命生存,當然不同的生物對溫度的適宜要求也不一樣,有的生物可能這個溫度非常溫暖,但有的生物可能這個溫度就是殺手,根本受不了無法生存。
  • 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?
    太陽表面溫度高達6000攝氏度不管是400℃還是600℃,它們與太陽的溫度相比弱爆了,根據科學家分析太陽表面溫度可達6000攝氏度,內部溫度更是達到驚人的1500攝氏度, 目前地球上熔點最高的物質是鉿合金,在標準大氣壓之下它的熔點為4200℃,比太陽表面溫度還要低1800℃,因此理論上將太陽可以把地球給全部融化掉,我們本以為太陽內部的溫度已經高到無法現象
  • 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!
  • 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?
  • 為什麼宇宙最高溫是1.4億億億億度,而最低溫是-273.15度?
    溫度是人類描述自然界中物質的物理性質的七大物理量之一,它描述的是大量粒子的熱運動的劇烈程度,宏觀上表現為物體的冷熱程度。物質是由大量粒子構成的,溫度本質上就是物質內部分子、原子等粒子的平均動能的體現,體系中的平均動能越高,溫度也就越高。 在我們的認知中,最熱無非就是恆星上。
  • 為什麼宇宙最高溫是1.4億億億億度,而最低溫是-273.15度?
    在我們的認知中,最熱無非就是恆星上。恆星就是一個大火球,以太陽為例,其表面的溫度大約為5500攝氏度,其內部的核心溫度為1500萬攝氏度,而某些超大質量恆星內部的溫度可以達到數10億度。實際上,宇宙中既存在溫度下限,也存在溫度上限。
  • 核聚變至少要一億度,太陽核心只有1500萬度,為什麼還能核聚變?
    看到這裡相信很多朋友都會有一個疑問,教科書上寫著太陽中心溫度也就1500萬度,而ITER第一次開機運行的溫度也遠超1500萬度,為什麼太陽能行而ITER不行?太陽除了有1500萬度的高溫外還有什麼?太陽是一個直徑接近140萬千米的等離子火球,儘管早期天文學家並不清楚太陽的發光原理是什麼,但也知道太陽中心的溫度會在引力坍縮的作用下變得極高,到底有多高呢?
  • 為什麼溫度可以高達幾億度,卻只能低到負273.15度?
    自從宇宙誕生以來,溫度便也隨之產生了。在浩瀚無垠的宇宙中,無數的恆星內部無時無刻不在發生著劇變,散發出無盡的光和熱,這也就是在宇宙初期溫度的來源。當人類還處在茹毛飲血的原始社會時,陽光就是我們獲取溫暖的唯一來源。而萬物生長靠太陽,如果說水是萬物之母,那麼太陽就是萬物之父。
  • 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?
  • 溫度為什麼可以無限升高,卻有零下273.15度的極限?看完漲見識了
    Hello大家好,今天我們科普的問題是:溫度為什麼可以無限不斷升高,而低溫卻有零下273.15度的極限?地球似乎有著幾千年甚至上億年的歷史了,但自宇宙大爆炸之後,無數恆星誕生,這些誕生的恆星內部時刻發生著核聚變,因而產生了光和熱,因此我們的世界裡出現了一個新的詞語,叫做溫度。而溫度可以說是我們賴以生存的必不可少的,人類作為恆溫動物,自然需要維持一個固定的適合人們生存的溫度,太熱會讓我們感到難受,太冷就又會讓我們出現這個疾病。
  • 國際空間站上打造太空最低溫 零下273.15攝氏度
    ­  國際空間站上打造出太空最低溫­  美國航天局噴氣推進實驗室最新報告說,他們利用一個叫冷原子實驗室的設備,成功在國際空間站上製造出僅比絕對零度(零下273.15攝氏度)高100納開爾文的極端低溫。這是太空中迄今已知存在的最低溫度。
  • 為什麼高溫能達億萬度,最低溫卻僅為負273.15度?
    比如根據科學家們的計算,每時每刻都在劇烈核反應的太陽,其表面溫度已經達到了6000多度,而它內部的溫度竟然達到了驚人的1000-2000萬度。再比如說目前宇宙中密度最大的天體中子星,它的表面溫度已經超過了1000萬攝氏度,內部更是達到了超出人類認知的60億攝氏度。
  • 宇宙最高溫高達1.4億億億℃,為什麼最低溫只有-273℃?
    地球是目前宇宙中唯一發現存在生命的星球,地球能夠誕生出生命,很重要的一個條件是地球擁有非常合適的溫度,地球的平均溫度只有15攝氏度,是一顆非常溫和的星球,反觀太陽系其他星球,白天的溫度動輒幾百攝氏度,晚上溫度又下降到零下100多攝氏度,根本不適合生命的生存和繁衍,不過地球的平均溫度雖然只有
  • 最低溫只能到達零下273.15,為什麼高溫卻能達到上億度?
    之所以有如此巨大的差異,與人類如何定義溫度有關。我們在生活中通常使用攝氏溫標,它的定義與水有關。在標準大氣壓下,純水的冰點被定義為0攝氏度,而純水的沸點則被定義為100攝氏度。基於這樣的標準,通過理論可以推導出最低溫度為-273.15攝氏度,這就是無法達到的絕對零度。至於為什麼最低溫度只能到絕對零度,並且還不能達到,這與物體產生溫度的機制有關。
  • 溫度能否低至零下1000度?網友評論太有才了
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