若能達到絕對零度,連光也會被凍住,被凍住的光像氣體

2020-12-04 科學信仰

物質的形態會根據周圍環境溫度的變化而發生變化,比如當物質的溫度達到一定高度的時候就會呈現出氣態,若溫度下降則會變為液態。

而晶體還擁有一個結冰點,所謂的結冰點就是能夠促使晶體由液態轉變為固態的溫度。我們最常見的結冰物質就是水了,水的結冰點就是零攝氏度。除了水之外,還有一些物質的的結冰點溫度非常低,比如在標準大氣壓下,液氮的結冰點就達到了零下196攝氏度。這是一個超越我們常識的低溫,但卻不是宇宙間最低的溫度,宇宙間最低的溫度被稱之為絕對零度,其只存在於理論之中。

其實,說絕對零度是宇宙間的最低溫度似乎並不準確,因為宇宙中沒有任何一種物質和一個區域可以真正達到絕對零度,也就是零下273.15攝氏度,如果用熱力學溫標來表示那就是0K。

宇宙間為什麼沒有物質和區域可以達到絕對零度呢?這還要從溫度的本質說起,溫度源於運動,沒有運動,也就沒有溫度。但宇宙間只要有物質的存在,那麼運動也就無處不在,物質越密集,運動速度越快,溫度就越高,反之,溫度則越低。宇宙中的很多區域看似空無一物,但其實並不是真的「真空」,在空曠的宇宙空間中,總是會有個別的粒子存在,它們帶來了運動和溫度。

絕對零度就代表了絕對的靜止或絕對的「真空」。

然而世間沒有任何事物是絕對靜止的,我們所見的一塊石頭看似靜止不動,但其實其內部的分子始終處於運動之中,只不過運動的速度相對緩慢,所以石頭的溫度並不是很高。

從另一個角度來說,我們所知的世界,任何一個系統、任何一個空間,都存在有能量和熱量,這些都是溫度的源泉,而能量是守恆的,只能夠進行轉化,而不會消失,所以除非能量從一開始就不存在於這個空間之中,否則這個空間則永遠不會徹底失去溫度,因此絕對零度是一個無法達到的極值。

如果真的達到了絕對零度,又會發生什麼呢?那一切都將會被凍住。

這其中也包括了運動速度達到每秒約30萬公裡的光。絕對零度就代表絕對的靜止,而光從出現的一刻就處於每秒30萬公裡的運動速度之中,那麼失去了運動速度的光會是什麼樣子呢?從某一光源發射出來的光柱會不會被凍住成為一根筆直的冰柱呢?並不會如此。

光子的本質實際上是一種規範玻色子,規範玻色子在達到絕對零度的時候會呈現出一種氣體、超流體的狀態,所以被凍住的光看起來更像是一種氣體。其實不僅是光,任何一種物質在達到絕對零度之後都會超越我們的認知。

死亡是人類最為畏懼的一件事,而絕對零度所代表的就是整個宇宙的最終死亡。

因為絕對零度表示運動不再發生,物質的密度歸為零的狀態,在沒有密度和運動的世界之中,一切物理規律都不再起作用,就連主導整個宇宙運行的無處不在的引力也會消失。

在我們的常識中,低溫代表凍結,而在絕對零度所帶來的卻不僅僅是凍結,而是物質的性質和狀態的徹底改變。在絕對零度的狀態下,世界將變得超乎我們的認知。不過幸運的是,絕對零度是一種永遠無法達到的極值,關於絕對零度的一切都只能停留在理論之中。

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    材料的溫度取決於原子和分子內的物體,如熱能產生的粒子運動,也就是說,粒子動能越大,材料的溫度越高,所以理論上達到絕對零度,因此所有物質運動到最低,沒有物質的運動空間,不產生熱量,所以在現實生活中本質上是無法達到絕對零度的溫度,只能無限接近它。據說,宇宙中最冷的地方——回飛棒星雲,距離原子的絕對靜止只有一度。
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    先說絕對零度,在攝氏溫標下為-273.15°C,熱力學溫標表示為0 K。就是說,當粒子的動能低到量子力學的最低點時,那麼我們就可以說物質達到了絕對零度。簡單的講,溫度就是體現物質內原子或分子的平均動能。而在絕對零溫度下,動能為0,也不存在任何能量交換的。那麼光又是什麼,算是物質嗎?量子力學中,是把所有粒子按一種叫「自旋」的特徵量分為兩大類。
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    如今正值冬季,人們都已經穿上了羽絨服、保暖衣,在我們國家東北等一些地方,氣溫已經低到零下二十多攝氏度了,人們出門那絕對是要全副武裝,那小夥伴們知道絕對零度是多少嗎?在絕對零度情況下會發生什麼情況呢?下面小編就來介紹下。
  • 絕對零度能把時間凍結嗎?
    人是恆溫生物,可以感受到周圍溫度的變化,溫度高你會覺得熱,溫度低你會覺得冷。但你聽說過最高溫復嗎?是幾萬攝氏度還是幾十萬攝氏度?如果沒有,你一定要知道最低溫度,絕對零度,這個絕對零度可不是我們日常生活中的零攝氏度,而是零下273.15攝氏度,這個溫度是宇宙間的絕對零度。
  • 絕對零度是光的終結者嗎?凍住的光會呈現什麼狀態?看完明白了
    但基於存在即思考的命理,一個問題來了,在絕對零度以下,還有物體能夠存活嗎?光是不是個例外?實際上,絕對零度是個很可怕的假設,它真切地與死亡掛鈎。要知道,在現在的理論基礎上,任何運動著的存在都會產生熱量,即使那個熱量小到用現在的最精密儀器都測不出來,並且在人們的想像中無限約等於不存在,就是這樣,對絕對零度來說,也是個不會放過的存在。
  • 在絕對零度下的宇宙,時間和空間將失去意義
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