為什麼低溫是有限的,高溫卻可以無限高?

2021-01-11 天文在線

在我們溫度的中低區間,水是液體,像DNA和蛋白質這樣的複雜分子可以發揮作用,使我們這樣的生物成為可能。而只需稍高一點的溫度,蛋白質就會變性(比如說烹飪),這樣我們的生活方式就可以達到滅菌的程度。據我所知,朊病毒可以在比沸水高135攝氏度的溫度下存活,需要121攝氏度的氫氧化鈉溶液(壓力低於135攝氏度)才能使它們失活。

在高溫區間,原子不能結合在一起以形成分子,液體或固體相不存在,電子也不會與等離子體中的原子結合。除了在極高或極低溫度下可能存在的物質以外,還有其他奇異的物質狀態,但超出了這種反應的範圍。恆星產生的能量,就像超新星一樣,可以導致令人難以置信的高溫,我們可以在幾千光年之外安全地觀察到。幸運的是,大氣層和地球磁場屏蔽了我們在這些高能和高溫事件中發出的大部分紫外線、X射線、伽馬射線和宇宙射線。有些星體能量如此之強,以至於在地球過去的歷史中,所釋放出的伽馬射線爆發可能導致了地球的大滅絕。

舉個例子來說就是,人類一般的行走速度是每小時兩英裡,而從理論上來講,即便我們處於每小時零英裡的狀態,我們也可以每小時行走6.7億英裡(光速)!我們生存於速度和溫度的低端,這兩者都處於能量的低端。(不只是我們,整個宇宙都很「懶」。喜歡低能狀態的這種情況很好地描述了為什麼東西生鏽,為什麼東西掉落,為什麼東西燃燒,為什麼東西放射性衰變等等。)

我不同意溫度沒有上限的說法。溫度的一個定義是,它是平均分子的動能。精確的公式是T=1/(3k)mv^2,其中m是以kg為單位的分子質量,v是以m/s為單位的速度,k是玻爾茲曼常數1.3806488E-23J/K,因此,當萬物靜止時,絕對零度為v=0。最高溫度將出現在v略低於光速時,或約等於3e8米/秒。

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    絕對零度是-273.15℃,也就是K氏溫標的0K,家裡的冰箱就能輕易達到零下十幾度,乾冰可以達到-78.5℃,液氮可以達到-196℃,但繼續往下,顯然難度就越來越高!但高溫卻很容易到達數百度,點根火柴就差不多400-500℃了,一般的熱處理爐溫就到上千度了,高爐則1500℃以上,當然最簡單的還是電焊電弧的溫度,輕鬆超過3000℃!
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  • 溫度的絕對零度是-273.15攝氏度,為什麼高溫無限高呢?
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    冷知識:為什麼低溫只能達到-273.15,而高溫卻可以達到上億度?科學常識告訴我們,在自然界,低溫是有限制的,即只能達到-273.15,但是高溫卻沒有什麼限制,甚至能達到上億度,這是為什麼?難道降溫技術要求高,而加熱沒有什麼限制?要弄清這個道理,先要明白什麼是溫度。我們所理解的溫度和科學定義上溫度是不同的,按照科學來描述溫度,就是指大量粒子能量的一個量。它正比與大量粒子動能的平均值。明白了溫度的定義,那麼我們就能理解動能的最低值就是零。也就是說動能達到最低的極限,但卻沒有上限,可以無限加大。
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    摘要:絕對零度是-273.15℃,即k氏溫度的0K,家裡的冰箱可達零下十幾度,乾冰可達-78.5℃,液氮可達-196℃,但是很明顯,高溫容易達到數百度,劃火柴可達到約400-500℃。為什麼低溫有下限,高溫沒有上限?-273.1499999999℃,但離絕對零度還有一步!
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  • 為什麼高溫無限,而低溫最低是-273.15℃?
    事實上無論是高溫和低溫,在現有認知體系下,都不是無限的,都具有一個明確的限值,表明在一個極端特殊又不可超越的前提下所能體現出來的溫度值。在理想氣體狀態下,一個系統的溫度,可以平均到一個粒子平均動能上,其計算公式為:Ek=1/2mv^2=3kT/2,其中k為玻爾茲曼常數,值為1.38*10^(-23)J/K。通過這個公式,我們推導出系統溫度的計算公式為:T=mv^2/3k,然後將v替換為光速c,則可以推算出在光速下的物系最高溫度。
  • 為什麼高溫無限而低溫最低是-273.15℃?
    在日常生活中,溫度用來表達物體冷熱程度的,冬天溫度低了大家就要加衣,夏天溫度高了就會脫衣,不管氣溫高低,都在影響著我們的生活。在我們地球上,所有的生物對溫度都有一個適應機制,溫度如果過高或者過低都會對生物機體造成一定的影響。在北宋大文學家蘇軾詞中說「我欲乘風歸去,又恐瓊樓玉宇,高處不勝寒。」
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  • 為什麼宇宙存在最低溫度,而高溫卻可以無限?
    在大部分人常規的理解中溫度就應該是沒有限制的,最高最低都可以是無限的,但實際情況遠非如此,宇宙是有溫度極限的,最低溫度是絕對零度(0k),也就是-273.15攝氏度。而最高溫度按照現在的科學體系來說也是有極限的,我們可以稱之為普朗克溫度,大約為1.42x10^32度,也就是經常出現的數據1.42億億億億度。
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    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。
  • 人類可製造5.5萬億度高溫,卻無法達到絕對零度,這是為什麼?
    人類可製造5.5萬億度高溫,卻無法達到絕對零度,這是為什麼?溫度是一個神奇的概念,人體的溫度一般維持在37攝氏度左右。如果超過這個溫度,意味著身體發燒了,要及時就醫。太陽是公認地球上最高的表面溫度,達到6000攝氏度,很難想像人類製造的溫度竟然比太陽溫度還要高。若人類真能製造出這麼高的高溫,那整個地球豈不是被其融化了?人類可製造5.5萬億度高溫,卻無法達到絕對零度,這是為什麼?人類對溫度的理解有哪些?
  • 為什麼宇宙存在最低溫度,而高溫卻可以無限?誰規定的?
    在大部分人常規的理解中溫度就應該是沒有限制的,最高最低都可以是無限的,但實際情況遠非如此,宇宙是有溫度極限的,最低溫度是絕對零度(0k),也就是-273.15攝氏度。而最高溫度按照現在的科學體系來說也是有極限的,我們可以稱之為普朗克溫度,大約為1.42x10^32度,也就是經常出現的數據1.42億億億億度。
  • 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。
  • 為什麼低溫能達到-273.15就到底了,而高溫突破上億度都可以呢?
    (溫度高到一定程度便空氣中的氧氣 物質燃燒化為火焰傳遞熱 可導致物質融化融解 高到極致便毀滅物質(質量)能量一切;溫度低到一定程度便可以與水或空氣或身體(血液)中的水分凝固成冰傳遞冷 冰凍 可導致物質碎裂 冷到極致可碎裂物質質量能量一切 危及生命,可以改變物體的移動(運動)速度。)對於真空而言,溫度就表現為環境溫度,是物體在該真空環境下,物體內分子間平均動能的一種表現形式。
  • 宇宙到底是無限還是有限的?為什麼有宇宙930億光年範圍的說法?
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    根據目前的科學研究宇宙是有限的,也就是說宇宙有大小,並不是無限大。但無論如何你找不到宇宙的「邊」,因為有限的宇宙沒有「邊」,這就是所謂的「有限無邊」! 為什麼說宇宙是有限的?從兩點來說。
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