假如-1000℃的低溫降臨，地球會怎麼樣？可能地球將成為黑體

2020-10-18 星辰大海種花家

零下一千攝氏度的低溫出現在地球上，那肯定要比2012凍住帝國大廈的寒流威力要大得多！會是怎樣嗎？其實可能並不是這樣，因為零下1000攝氏度的溫度並不存在！宇宙中能夠達到的最低溫度也只有-273.15℃，也許吃瓜群眾會很好奇，為什麼存在上千萬甚至上億度的高溫，卻沒有-1000℃？

一、什麼是溫度？

宏觀上溫度就是表現物體冷熱程度的度量，是一個名詞！但在微觀上衡量物質微觀粒子熱運動的指標，也許用動詞來定義它似乎更準確一些！

微觀粒子運動的劇烈程度表示了物體溫度高低的差異，比如我們被開水燙傷是因為劇烈運動的水分子撞擊在人體表面，並且將能量釋放在皮膚上，才導致我們燙傷！這是高溫，看起來似乎沒有上限？我們等下再討論。

二、最低溫度在多少？

事實上低溫卻有一個下限，因為最低的溫度也僅僅是讓微觀粒子不運動，那麼物質粒子不運動時表現出的溫度是多少呢？-273.15℃，但這只是一個計算溫度，而非實際存在的溫度！

根據查理定律或者蓋-呂薩克定律，我們可以計算出這個微觀粒子絕對停止時的溫度為-273.15 ℃，熱力學中將絕對零度定義為0K！因此從理論上來看，低於這個溫度似乎不可能的，粒子都停止運動了，沒有什麼現象比停止運動所表現的宏觀溫度更低！

為什麼要計算才能得到絕對零度？因為微觀粒子的熱運動始終存在，即使到宇宙的熱寂時代，也只能無限接近絕對零度，卻不能到達絕對零度！而在海森堡不確定性原理的條件下，微觀粒子的位置和動量均已確定，因此到達絕對零度只是一個夢！

上圖是雷射製冷原理，一個比較有意思的話題，既然微觀粒子在不運動時候將會達到最低溫度，那麼我們用多束雷射來囚禁原子，使其達到相對「靜止」狀態！那麼此時就是宇宙中最低的溫度！

三、宇宙中最低的溫度

2018年5月21日，一艘攜帶了OA-9設備的天鵝座飛船的軌道ATK Antares火箭從美國宇航局瓦洛普斯基地發射升空，為國際空間站送去了冷原子云研究設備，製造出了宇宙中最低的溫度：-273.1499999999 ℃！但這仍然是一個高於絕對零度的溫度！

玻色-愛因斯坦凝聚體，當然在地球上也能製造，但由於引力影響以很快的速度解體，存在的時間只有幾分之一秒，但在國際空間站的微重力環境中可以留存超過10S，得以長時間的觀測與研究玻色-愛因斯坦凝聚體！

當地球達到-1000℃，不對，是-273.15℃，那麼可以想像一下的是無論什麼東西都將結冰，但您不要認為可能看到一個白色的地球，而是黑色.......因為從理論上來看，處在絕對零度下的物質的電子已經「靜止」，它將無法輻射任何波段的電磁波，因此它會成為一個黑體，但一旦受到光照輻射，它就會吸收能量，打破這個平衡，也許是-273.14℃，也許是-273.13℃，它可以達到這個以上任何溫度！

四、宇宙中最高的溫度

那麼宇宙中有無限高的溫度嗎？沒有，它也有一個上限，而傳說中將質量轉換為一團能量的溫度則是哈格多恩溫度之上的某個溫度，也就是夸克膠子等離子體的相變溫度！

那麼宇宙中高溫的上限在哪裡呢？當然是宇宙大爆炸第一瞬間的溫度了！也就是傳說中的普朗克溫度！

這個溫度有點高，不太念得出來啊，有興趣的朋友可以嘗試著念一下這個溫度哈！

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