堅硬的金屬,同樣存在著不停的運動,宇宙中沒有不運動的狀態

2020-08-11 開心小魚

宇宙中,沒有絕對靜止的物質。因此,任何物質都處於絕對永恆的運動狀態。

宏大到天體,微小至粒子,均遵循著這一法則。

對於宏觀世界中,存在於氣體或者液體中的微小顆粒,它們在組成氣/液體的分子熱運動碰撞下,做著無規律的,具有隨即運動軌跡的布朗運動

布朗運動 盯著看,一輩子也找不到規律的

由於絕對零度只能是理論溫度,因此組成分子的原子永遠存在,分子熱運動也永遠存在。

而固體似乎讓人很迷惑,尤其是金屬,看上去它是如此堅硬和牢固,完全不能像氣/液體一樣隨意瀰漫流淌,那麼它又是如何運動的呢?

生活中,最常見的金屬是鐵塊,我們用一臺超級顯微鏡去觀察,會發現鐵原子在鐵塊內部非常整齊的有序排列,組成了一個個晶胞結構。鐵的晶體呈立方體狀,被稱為體心立方晶體。無數個晶胞之間通過晶格相連,即組成了我們所見的鐵塊。

排列整齊的體心立方晶體

原子之間的空隙異常緊密,無法再讓原子通過。這使原子在固體中,無法像在氣/液體中那樣隨意穿越。因此,原子只能在原地做非常微小的振動,稱為原位振動。

放大1650億倍的鐵原子

我們現在說的是理想晶體,實際上,金屬在形成過程中,並不能達到理想晶體的狀態。在它的形成過程中,不可避免的總會形成一些缺陷,這種缺陷被稱為空位。顧名思義,空位讓原本應該被金屬原子佔據的地方空了出來。

有空位,就會產生原子擴散,這種擴散,是由熱能激發的原子遷移現象,溫度越高,原子打破勢壘穿越的機率就越大,擴散也就越快。這個擴散,也同樣是一種無規則的運動。

晶體空位的隨機遷移

在我們的高中課程中,老師會帶我們做一個實驗:

將兩種表面非常光滑的金屬緊緊的壓在一起,那麼足夠長的時間後,它們會相互朝著對方擴散。為快速觀察現象的產生,我們還可以給它們施加一定的溫度,讓原子的運動頻率更高。因為這個過程,分子需要能量來轉化為動能,也就需要從外界吸收熱量。

由於兩種金屬的擴散速度並不相同,擴散快的金屬會失去更多原子,從而在其表面留下許多孔洞,看上去,如果被蟲蛀一般。這種現象被稱為柯肯達爾效應。

孔洞

運動如此,永恆存在。

那麼絕對零度下,運動是否存在呢?依然存在,絕對零度是一個理論上的極限低溫,它只能無限接近而永遠不可能達到。即便設定一個理想空間,自開始即無任何能量和熱量,達到了絕對零度,因為不確定原理決定了粒子在絕對零度依然會振動,這就決定了達到絕對零度的瞬時,即被運動打破。

絕對零度的圖片,那是不可能找到的

並且空間具有巨大的本底能量,它瞬時產生和湮滅的正反虛光子對和電子對也讓絕對零度處於一個永遠不能達到的理論狀態。

因此,在我們這個宇宙中,絕對靜止的狀態,無法存在。

相關焦點

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    中學的科學書上就明確告訴大家,宇宙中所有天體都在不停的運動,地球在自轉的同時本身還以30千米/秒的速度繞著太陽公轉,太陽則帶著一幫小弟以120千米/秒的速度繞著銀心公轉,而銀河係數千億顆恆星卻正朝著一個叫做巨引源的神秘區域以超過600千米/秒的速度前進!更大範圍呢是怎麼運動呢?宇宙又是咋個運動呢?
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    物質是矛盾的統一體,物質內部的互化性不但表明物質內部有力的存在,而且也表明物質內部是在運動著的。物質,力,和運動三者不可分割,宇宙中一旦出現物質,那物質就包含著運動,也包含著力的存在。物質,運動和力同時產生,同時存在,同時消亡。沒有先後之分,沒有誰決定誰。
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  • 《宇宙中的哲學原理》-【變化與運動】
    運動則專指物質的運動,物質是運動的物質,運動是物質的運動,物質與運動是同時產生於宇宙,同時存在於宇宙,也同時消亡於宇宙的,運動是一種變化,運動從屬於變化。物質的變化則不僅包括物質的運動,而且還包括物質在宇宙中產生,存在和消亡的變化。
  • 地球在宇宙中的真實運動軌跡是怎樣的?
    然而,地球在宇宙中的運動非常快,甚至從某種意義上來說,已經超光速了,而且運動方式非常複雜。那麼,地球在宇宙中的運動方式是怎樣的呢?地球的運動速度到底有多快?作為太陽的行星,地球繞著太陽公轉,平均運動速度為每秒30公裡,繞行一圈的時間為1年。從太陽系的角度來看,地球環繞太陽運動的軌跡為一個近似的圓形。但要放眼銀河系,地球的運動就不是這麼簡單了。
  • 宇宙的本性就是運動
    在生命的時間空間中,每一天生命都經歷了不同的故事,但把它抽象出來無非就是物質和精神,兩者相互對立,相互轉化。生命的一切都在運動,宇宙的一切都在輪迴中運轉。世界的本質是運動,靈魂和宇宙溝通的是運動。一切都是運動中的對立統一。整體的概念就是打破正常的界限。整個世界都被推斷為虛幻。
  • 宇宙中的天體為何會做「圓周運動」?它們的作用力又是哪裡來的?
    宇宙中的天體為何會做「圓周運動」?它們的作用力又是哪裡來的?在宇宙當中有大大小小無數個星系,幾乎每個星系當中都會存在行星圍繞著恆星,衛星圍繞著行星的運動。首先根據物理學上的定律,物體要做勻速圓周運動,一定是有一個初速度,然後再加一個和初速度時刻垂直的向心力,就能夠保持勻速圓周運動的狀態了。而物體能夠擁有初速度,也一定是因為受到了「力」的作用。那麼這個給星球初速度的「力」,和讓星球保持圓周運動的「向心力」,兩個作用力分別都是哪裡來的呢?首先是星體初速度的「力」。
  • 一起來看看地球在宇宙中的真實運動軌跡是怎樣的
    然而,地球在宇宙中的運動非常快,甚至從某種意義上來說,已經超光速了,而且運動方式非常複雜。 那麼,地球在宇宙中的運動方式是怎樣的呢?地球的運動速度到底有多快?這不僅是因為天上的星辰本身在運動,而且太陽在宇宙中的位置也不是固定的,太陽同樣在運動,並且還帶上包括地球在內的整個太陽系天體。 地球的公轉運動是以太陽為引力中心,而太陽的運動則是以銀河系中心為引力中心。銀河系中分布著數以千億計的恆星,還有大量的星雲,它們的共同質心位於銀心,這就是整個銀河系的引力中心。
  • 「創作開運禮」分子在不停地做無規則運動的根本原因
    如:我們生活中常用的水主要由水分子構成,常用的不鏽鋼餐具主要由鐵原子構成,常用的食鹽主要由鈉離子和氯離子構成。也就暗示了:能量能夠生成宇宙中的任何物質(包括各種場),且已生成的任何物質都可以消亡,全部轉化為能量,畢竟萬事萬物都有產生、發展和消亡的過程。否則,我們身處的宇宙是永恆存在的,其年齡應為無窮大,但這與宇宙一百多億歲的有限年齡矛盾。所以,不管大爆炸宇宙論是否正確,在我們身處的宇宙中,構成物體的任何微粒,都不可能憑空產生,只能是由能量生成的!
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    宇宙間物質運動的最高速度不能超過光速,這是相對論的理論基礎,更是我們這個宇宙的存在基礎。那麼宇宙中有沒有運動速度超過光速的非物體?答案是肯定的。為什麼呢?相對論的光速限制原理指的是傳遞能量或信息的物質的最高速度不能超過光速,那些不傳遞信息的物質以及非物體並不在此限制。比如說量子糾纏、空間的膨脹、意識等等。量子糾纏是非定域化的,它把整個宇宙看成一個整體,知道其中一個粒子的狀態,另一個粒子的狀態馬上就知道了,不管它多遠,速度遠超光速,但這裡面沒有任何的信息或能量的傳遞。
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    說它簡單,一句話就能解決:空間和物質、時間在我們這個三維世界是不可分割的三位一體,有物質存在,才有空間存在,有了物質和空間,就必須用時間來衡量它們的變化。實際上,時空就是物質的存在形式和屬性,空間是靠物質來支撐的,物質是靠時間來度量的,沒有了物質支撐,空間和時間就不存在。
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    宇宙的本質是運動。靜止是描述運動狀態的衍生詞。決對的靜止在宇宙的範疇內是不存在的。假若宇宙是靜止的,那麼,宇宙就是虛無。不會產生物質、時空、意識等宇宙萬物。由此推論:物質、生命不會一成不變的。也就是生命「長生不死」是不存在的。是與宇宙存在的本質相悖逆的。物質是運動的載體或表象。是宇宙由運動而產生宇宙凝聚的宇宙表象。這些表現宏觀到宇宙天體,微觀到粒子、量子。
  • 地球在太陽系裡運動,太陽在銀河系裡運動,銀河系是怎麼運動的?
    在我們所處的宇宙中,沒有什麼東西是絕對靜止的,每時每刻宇宙萬物都在以不同的方式做著運動,當我們在享受各種歲月靜好的時候,其實地球正載著我們以大約每秒鐘30公裡的速度圍繞著太陽公轉,每當地球完成一次公轉,地球上就過了一年。
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    摘 要物體運動的規律是怎樣的呢?1687年,艾薩克·牛頓在《自然哲學的數學原理》一書中總結提出:物體運動牛頓運動定律。牛頓的三大運動定律構成了物理學和工程學的基礎。但是,牛頓運動定律解釋不了物理界存在的疑問,比如:為什麼地球的公轉軌道是橢圓,為什麼宇宙中會存在黑洞,為什麼會出現時空彎曲,為什麼微觀粒子世界裡會出現波粒二象性,等等。
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  • 地球圍繞太陽運動,太陽圍繞銀心運動,那銀河系圍繞什麼運動?
    從宇宙大爆炸理論上提到的,在138億年前,一個奇點突然發生爆炸,宇宙就是從這個爆炸誕生的。但宇宙在出現後同時在不斷膨脹,而我們今天賴以生存的地球還有看到的所有物,都是在這個膨脹的過程中出現的。其實,這都是因為在引力作用下的結果,在宇宙中的眾多天體,雖然各自都是分離的狀態 ,但是都同時遵守同一個規則——「強者為尊,引力為王」。簡單的來說,就是小的遵從大的,如同月球繞著地球運動,而地球又會繞著太陽系運動一樣。這是因為質量越大的天體引力越大,其他質量小的天體只能圍繞著質量大的天體進行運動。
  • 永動機並不存在,那天體為何運轉不停,宇宙又為何恆久不衰?
    既然永動機是不可能存在的,那麼為什麼天體看起來運轉不停,而宇宙又好像恆久不衰呢?首先必須明確的是永動機和宇宙天體的運行都完全不同的兩回事。其次,無論是宇宙天體,還是宇宙本身,都不是永遠運行、恆久不衰的。表面上看起來似乎並沒有什麼給宇宙中的一切提供能量,但實際上整個宇宙運行的能量都來源於宇宙誕生之初的大爆炸,當然,可能有人並不相信大爆炸理論,那我們可以換一個說法,那就是宇宙中一切物質的運行都來自於宇宙誕生之初的純能量。
  • 地球在宇宙中的真實運動軌跡是怎樣的?複雜程度超乎想像!
    然而,地球在宇宙中的運動非常快,甚至從某種意義上來說,已經超光速了,而且運動方式非常複雜。那麼,地球在宇宙中的運動方式是怎樣的呢?地球的運動速度到底有多快?作為太陽的行星,地球繞著太陽公轉,平均運動速度為每秒30公裡,繞行一圈的時間為1年。從太陽系的角度來看,地球環繞太陽運動的軌跡為一個近似的圓形。但要放眼銀河系,地球的運動就不是這麼簡單了。