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?

2020-12-03 訴說科技

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。每當天氣有任何變化,我們都能直觀的感受到溫度的上升或下降,全球氣候變暖導致全球各地溫度直線攀升,每個人深有感觸。站在物理學的角度上來看,溫度是粒子運動速度的外在表現,它並不是所謂宏觀意義上的溫度。

正因為如此,物理學家才能利用加速器,製造出歷史上最高的溫度5.5萬億攝氏度,這是一個非常恐怖的概念,100攝氏度的水蒸氣我們都難以承受,別提破萬億的溫度了。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?

其實人類對溫度的了解比較片面,粒子的運動速度越快,意味著溫度越高,如果它在可控的範圍內,運動溫度上升的同時,並不會對周圍事物產生很大的影響。粒子的運動經常受到光速的限制,當它無限制接近光速時,能量也會隨之增大,最後達到溫度的極限,也就是所謂的絕對最高溫度。雖然人類在製造高溫上有了明顯的突破,在製造低溫的道路上卻停滯不前。

我們都知道,零下273.15攝氏度被稱為絕對零度。既然人類能夠製造出上萬億的高溫,為什麼低溫卻製造不了呢?原理與粒子運動也有一定的關聯,高速運動會使溫度上升,如果溫度下降,意味著運動的粒子處於靜止的狀態,這是一件非常困難的事,人類目前根本無法做到,因為粒子的位置與動量是難以確認的。

絕對零度為何造不出來?

一個運動的粒子,不管運動的速度有多慢,它都會產生熱量,所以不可能有絕對零度的出現。絕對零度只能是一種無限的接近,想要實現是一種奢望。或許大家會普遍認為製造高溫比低溫更容易,其實兩者的原理相差不大,高溫不斷突破,卻始終無法達到最高溫度,因為數值是人類難以計算出的。

世界上沒有絕對靜止的物質,所以人類永遠也不可能製造出絕對零度,只能無限的接近,無論製造高溫還是低溫,與光速都有很高的相似之處。光速被認定為宇宙中最快的速度,宇宙的膨脹速度比光速還要快,它在不斷擴張,無論用光速怎麼追趕,也永遠無法趕上它的膨脹速度。從理論上講,速度是無極限的,就跟高溫低溫一樣。你們對此是怎樣看待的呢?可以留言互動。

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    對人類來說單個或者多個粒子的5.5萬億攝氏度沒有任何威脅,也根本無法影響整個宏觀世界,這也是為什麼如果人暴露在太空中會被凍死而不是被太陽高溫毀滅的原因,畢竟太空物質密度太低,有限的幾個原子運動速度再快溫度再高,也不至於燒毀人體。
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    溫度這個概念的對於我們來說並不陌生,水的沸點是100℃,人的正常體溫是36.5℃,冰點是0℃,最低溫度的極點是-273.15℃也就是我們所說的絕對零度。可對於溫度的最高上限我們卻不得而知,科學的研究讓我們認知到溫度的上限是無窮大的,溫度可以無限制的升高,可能量守恆定律又告訴我們一切的能量都是在相互之間轉換而不能再生的。那麼既然宇宙的能量總和是有限的,為什麼轉換成熱能後體現出來的溫度卻是無限高呢?想要了解溫度首先我們要知道溫度的概念。