絕對零度真的無法超越嗎?關於絕對零度幾個有趣的事實!

絕對零度真的無法超越嗎？關於絕對零度幾個有趣的事實！

絕對零度是熱力學的最低溫度，這是根據理想氣體狀態方程推導出來的，也可以說是理想氣體分子停止運動時的溫度，這個時候理想氣體的體積將減少到0，分子和原子的運動已不再遵從經典物理的物理學統計規律。但是隨著量子力學及科技手段的不斷發展，對於絕對零度的概念我們也有了新的理解，其中四個有趣的實事跟大家交流如下：

一、絕對零度是否能達到？

根據絕對零度的定義，它是粒子動能低到量子力學最低點時物質的溫度，這是僅存於理論的下限值，相當於攝氏溫標零下273.15度（即273.15℃）。

然而，根據熱力學定律，絕對零度永遠無法達到，只可無限逼近。因為在宇宙中，任何一個空間必然存有能量和熱量，也不斷進行相互轉換而不消失。

所以絕對零度在實際上是不存在的，除非該空間自始即無任何能量熱量。

二、絕對零度狀態下無能量存在嗎？

在中學物理中，我們認識到在絕對零度下，物體分子沒有動能和勢能，動勢能為0，此時物體內能為0。有部分人可能會誤認為，在絕對零度狀態下，粒子不再運動了，也不存在任何能量。

但實際上，在絕對零度狀態下，原子和分子擁有量子理論允許的最小能量，這個能量就叫作真空零點能，這是量子真空中所蘊含的巨大本底能量。

因為根據海森堡不確定性原理指出，不可能同時精確地測量一個粒子的位置和動量，粒子動量的不確定性、位置的不確定性的乘積一定不能小於普朗克常數。因此，即便是溫度降到絕對零度時，粒子必定仍然在振動；否則，如果粒子完全停下來，那它的動量和位置就可以同時精確的測知，而這是違反測不準原理的。粒子在絕對零度時的振動稱作零點振動，振動所具有的能量就叫真空零點能。

三、絕對零度狀態下時間停止了嗎？

時間是什麼？時間實際上是一個感覺量，它是我們對事件過程長短和發生順序的度量，實際上是物質的運動和能量的傳遞效應。

有的人認為，絕對零度狀態下，粒子不再運動，時間也會停止。這是對絕對零度的誤解。因為我們已經討論過，絕對零度狀態下，粒子仍然在振動（零點振動），所以粒子仍然處於運動狀態，而並非絕對靜止；同時，時間是一個宏觀的物理量，它與我們的宇宙一起誕生並與宇宙一起寂滅，即便宇宙中存在那麼一個區域，在這個區域中物體絕對靜止或者說是時間靜止的區域，但相對於整個宇宙來說，時間仍然是正常流逝，不存在停止這樣的概念。

四、絕對零度是否能超越

絕對零度只能無限逼近，而永遠無法達到。

目前人類逼近絕對零度的最高紀錄是僅僅比絕對零度高0.5納開爾文，這是由德國、美國、奧地利等國科學家組成的一個國際科研小組在實驗室內創造的，所用的技術是鐳射(雷射)冷卻和蒸發冷卻。

但是德國物理學家烏爾裡奇·施奈德認為，從技術上來講，人們能從一條溫度曲線上讀出一系列溫度數，但這些數字表示的只是它所含的粒子處於某個能量狀態的概率。通常，大部分粒子的能態處於平均或接近平均水平，只有少數粒子在更高能態上下。理論上，如果這種位置倒轉，使多數粒子處於高能態而少數粒子在低能態，溫度曲線也會反過來，溫度將從正到負，低於絕對零度，約在負十億分之幾開氏度。這篇論文已發表在科學雜誌上並引起物理學界廣泛的討論。

這似乎與絕對零度的定義相互矛盾，但部分科學家包括諾貝爾物理學獎獲得者沃爾夫岡·克特勒也認為在磁場系統中存在負絕對溫度，這也可能是尋找暗物質的一種途徑。