人類無法達到絕對零度,但溫度沒有上限如何解釋?科學家:相對論

2020-12-05 神龜洛書

在我們的認知當中任何事物都是有限度的,我們如果把手放進100攝氏度的沸水之中,大多數人肯定無法忍受.溫度是有限度的,但是它只有下限:絕對零度!

舉一個普通人認為溫度最高的物體:太陽.作為太陽系的恆星它的溫度一定很高.即使是最表面的溫度都能達到5500攝氏度左右,而太陽的中心溫度能夠達到驚人的2000萬攝氏度,人類想要進入太陽內部在可見的未來是不可能的.

那麼2000萬攝氏度就是溫度的上限了嗎? 答案顯然不是,就拿我們人類研發的氫彈為例,爆炸時需要產生的溫度比太陽溫度還要高上幾倍.實際上人類所能達到的最高溫度比太陽中心的溫度要大上許多數量級,而且所創造的最高溫度在不斷刷新之前的記錄.

目前已知人類創造出的極限高溫是5.5萬億攝氏度,該溫度由2012年歐洲科學家使用相對論重離子加速器實驗室創造出的.在未來這樣的記錄會被不斷刷新.以目前的理論來看,溫度是沒有上限的.

相比於人類所能達到的最大溫度,絕對零度的數值讓人看起來就比較小,小到讓人覺得奇怪為什麼無法突破所謂的絕度零度呢?絕度零度表示-273.15攝氏度.

我們先了解溫度是怎樣定義的,溫度表示物體冷熱程度的物理量,但這只是從宏觀程度上理解,從微觀角度來看,溫度表示的是物體重各種粒子熱運動時的劇烈程度,運動越激烈溫度就越高.反之,我們可以理解為粒子運動速度越慢溫度就越低.所以當粒子運動完全靜止的時候,物體溫度就可以達到絕對零度.

根據海森堡提出的測不準原理,絕度零度無法達到.絕對零度只是一個理論值但是能通過實驗和數據計算,但物體的最高溫度相對來說,難以計算得到準確的數據,因為以現在實驗室的條件,只能做到讓粒子達到接近停止運動的狀態,也就是我們可以無限接近絕度零度,但不能達到或者超過它.

在了解完絕度零度之後,我們再把目光投向了最高溫度,解釋溫度沒有上限的原因.根據愛因斯坦相對論光速不變的定理,在一定的條件下,粒子的運動速度會接近光速,這個時候產生的能量近乎無窮大,所以人類是無法探測到最高溫度的。

即使有相對論解釋了關於溫度上限有無的問題,仍有很多人對於溫度沒有上限的說法保持懷疑態度.

但是,就像上文表述的那樣,5.5萬億攝氏度只是人類能夠達到的最高溫度,我們人類對於浩瀚無垠的宇宙了解太少,並不能排除宇宙之中還有什麼天體溫度能夠達到更高的溫度.

目前人類推測宇宙中產生的最高溫度,是在宇宙大爆炸之後的極短時間內,根據大爆炸理論宇宙是由奇點爆炸而來,就在爆炸的那一瞬間產生的溫度大約在100萬億億億攝氏度.

科學是神奇的,僅僅關於溫度的問題就層出不窮,科學的魅力著實令人著迷!

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  • 為何人類永遠都無法達到「絕對零度」?科學家給出解釋!
    眾所周知現如今在我們的生活中,溫度無處不在,溫度並且也是我們一直能夠體驗到的,可以說從宇宙大爆炸開始產生了第一道光粒子以後,溫度也就隨之慢慢誕生了,然而在我們的物理理論當中溫度只有下限,沒有上限。其實之所以說會存在對低溫度那是因為粒子不會停止運動,也就是說,不會出現動能和勢能都為零的情況,也就是絕對零度的狀態了,為何人類永遠都無法達到「絕對零度」?科學家給出解釋。
  • 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?
  • 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
    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!
  • 所謂絕對零度,就是絕對無法達到的溫度,因為它會讓時間失去意義
    對於普通人而言,零度就是寒冷,因為這是標準大氣壓下冰水混合物的溫度,如果溫度再低一點,水就會完全結成堅硬的冰。 不過零度並不是世界上最低的溫度,世界上最低的溫度被稱為絕對零度,也就是零下273.15攝氏度。絕對零度的提出是理論推導和實驗證明的結果,而在宇宙之中並沒有達到絕對零度的物質存在。
  • 為什麼溫度沒有上限,卻有最低下限?絕對零度是根據什麼來判斷的
    科學家認為溫度是沒有上限的,有時候溫度能夠高達幾百度,幾千度甚至上億度,但是溫度卻有下限,這個下限就是絕對零度273.15度,為什麼溫度有絕對下限呢?當粒子的運動程度下降的時候,也就是溫度開始下降的原因,而粒子運動有一個極限,就是靜止,如果粒子完全靜止的話,溫度就達到了極限,這個溫度就是絕對零度,分子沒有了運動,溫度就不會變了,但是粒子的運動只是一個概念,它沒有完全靜止的狀態,只能說是粒子可以非常的慢,所以溫度不可能達到絕對零度,只能夠無限的接近,從另一個粒子動能的角度也可以理解,當粒子的運動是靜止的時候,動能就是零,熱能也會是零!
  • 為什麼溫度沒有上限,卻有絕對零度存在,物理學家給出答案
    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。而人類對於溫度最直觀的感受,莫過於寒冷和溫暖了,過大的溫差會讓人體失衡,而除了生活的需要人們會主動了解氣溫變化以外,在物理學和化學中,溫度也有著重要的意義。
  • 為什麼溫度有下限,沒有上限?絕對零度是什麼?這裡一次說清楚
    溫度,是我們再熟悉不過的物理學概念。我們都知道,水沸騰的溫度是100攝氏度,到0攝氏度的時候,水就會結冰。每一天我們都在根據溫度的變化決定穿什麼衣服。然而許多人可能不知道,溫度有下限,但是沒有上限。物理學家確定的溫度下限就是絕對零度,也就是零下273.15攝氏度,而宇宙中的恆星溫度可以達到上百萬攝氏度甚至上億攝氏度。
  • 為什麼溫度有下限,沒有上限?絕對零度是什麼?這裡一次說清楚
    溫度,是我們再熟悉不過的物理學概念。我們都知道,水沸騰的溫度是100攝氏度,到0攝氏度的時候,水就會結冰。每一天我們都在根據溫度的變化決定穿什麼衣服。然而許多人可能不知道,溫度有下限,但是沒有上限。物理學家確定的溫度下限就是絕對零度,也就是零下273.15攝氏度,而宇宙中的恆星溫度可以達到上百萬攝氏度甚至上億攝氏度。這究竟是為什麼呢?要解釋這個問題,我們先要了解一下溫度在物理學的含義。在經典的物理學理論中,溫度指的就是物質內部粒子熱運動的程度,粒子運動越快,溫度也就越高。這幾乎等同於我們對速度的概念。
  • 為什麼溫度沒有上限,卻存在絕對零度?物理學家給出答案
    自從宇宙大爆炸之後,溫度就誕生了,恆星的內部時刻發生著核聚變,輻射出光和熱,這就是宇宙溫度的早期來源。人類還沒有發展科技的時候,溫度主要還是來自於太陽。太陽每天照耀大地,給地給帶來的光和溫暖。也帶來了生命的誕生。為什麼溫度沒有上限,卻存在絕對零度?物理學家給出答案
  • 絕對零度是溫度的下限,那存在溫度的上限麼?答案顛覆認知
    因此,我們目前可以暫且把這個溫度看成是宇宙中的最高溫度。 而我們要知道的是,普朗克溫度其實已經是溫度的上限值了,按照目前的理論,無論用什麼樣的辦法,都沒有辦法使得溫度高於這個溫度。 (不過也要補充一點,之所以會有這樣的結論,是因為目前廣義相對論一直無法和量子力學實現結合起來,我們缺少量子引力論的相關理論。
  • 絕對零度和普朗克溫度是怎麼測出來的?
    物理學告訴我們,理論上最低的溫度是絕對零度,約為-273.15攝氏度,這是無法達到的低溫極限。
  • 最冷的是絕對零度 最熱的呢?-絕對零度,冷熱,溫度,科普,普朗克...
    絕對零度是物體的最低溫度,那麼溫度是否有上限呢?如果有最高溫度是多少呢?溫度不但有下限,實際上,溫度也是有上限的,但這已經高到離譜,除了高能物理學家外一般沒有人會談論它。最高的可能溫度就是普朗克溫度(Planck temperature),等於10^32K——開爾文K為熱力學單位,與攝氏度的轉換關係為:開氏度=攝氏度+273.15。相比之下,太陽中心的溫度為1500萬K(1.5x10^7K);矽可在10億K(10^9K)的溫度下通過核聚變產生。簡而言之,普朗克溫度是極端之高。
  • 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
    在人類沒有走進科技時代之前,我們對於溫度基本沒有什麼了解,雖然那個時候,古人每天都在接觸溫度,跟溫度打交道,但是對於溫度是什麼,溫度的本質是什麼?基本是一無所知。直到人類走進科技時代,才開始了溫度的探索研究。如果從宏觀的角度,我們只能感受到溫度的高低,可是我們是無法真正了解溫度的本質。直到人類開始了微觀領域的探索之後,溫度的一部分奧秘也被我們揭開了。
  • 人類能否達到絕對零度?時間會停止嗎?
    立冬過後,北方很多地區都換上羽絨服,相信大家能夠直觀感受到氣溫變化,不同的季節,我們會改變自己的穿衣風格,雖然我們能夠感受到氣溫變化,可是我們卻難以解釋溫度,科學家表示物體溫度不進行任何運動的情況下,會達到零下273.15攝氏度。在絕對零度的情況下,地球上的時間和空間還有什麼意義?
  • 絕對零度是最低溫度?絕對零度也可以突破。最高溫度又是多少
    絕對零度並不意味著粒子停下運動了不過即使是物質的溫度達到絕對零度,也並不意味著分子停下運動了。微觀世界是由量子力學主導的,如果絕對零度時,分子完全不運動,那麼我們就能夠精準的測量出分子的動量和位置。這明顯違反不確定性原理。
  • 溫度的上限和下限分別是多少?人類竟然創造出5.1億℃的高溫!
    當粒子的運動速度慢到極限的時候,溫度也會下降到一個極限,當粒子完全靜止的時候,就是溫度的下限了,這就是我們平常說的「絕對零度」——零下273.15℃。但是到目前為止,科學家們還從未發現過絕對零度的狀態,因為粒子的熱運動是永遠也不會停止的。這個客觀事實意味著,絕對零度是一個理論的極限值,在實際中永遠也無法達到。
  • 溫度的上限和下限分別是多少?人類竟然創造出5.1億℃的高溫
    當粒子的運動速度慢到極限的時候,溫度也會下降到一個極限,當粒子完全靜止的時候,就是溫度的下限了,這就是我們平常說的「絕對零度」——零下273.15℃。但是到目前為止,科學家們還從未發現過絕對零度的狀態,因為粒子的熱運動是永遠也不會停止的。這個客觀事實意味著,絕對零度是一個理論的極限值,在實際中永遠也無法達到。
  • 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?
    雖然太陽的內核溫度可以達到2000萬攝氏度,但是在廣袤無垠的宇宙中還存在著比太陽更大的恆星和星球,而恆星的質量越大溫度也就越高,因此這些恆星溫度很可能比太陽高得多,於是科學家們就認為溫度沒有上限。
  • 為什麼溫度沒有上限,卻有一個「絕對零度」的下限呢?漲知識了!
    為什麼溫度沒有上限,卻有一個「絕對零度」的下限呢?漲知識了!生活中,一年四季不停的變幻不停,夏天顏色讓我們難以忍耐,冬天嚴寒,讓人只想縮在床上,春秋氣候很好,溫度非常適合我們,不冷不熱。溫度和我們一直相伴著,每一天,每一個小時,每一刻。
  • 絕對零度和"熱寂"
    絕對零度0K約等於攝氏溫標零下273.15攝氏度,也就是0開氏度,在此溫度下,物體分子沒有動能和勢能,動勢能為0,故此時物體內能為0。物質的溫度取決於其內原子、分子等粒子的平均動能。因此物體的溫度實際上就是原子在物體內部的運動。達到絕對零度一切事物都將達到運動的最低形式。因為任何空間必然存有能量和熱量,也不斷進行相互轉換而不消失。所以絕對零度是不存在的,除非該空間自始即無任何能量熱量。