絕對零度停止運動,宇宙最高溫讓粒子變黑洞

2021-01-09 IT之家

IT之家訊 學過物理的人可能都知道,宇宙最低溫就是零下273.15攝氏度,也成為絕對零度,這個溫度可停止分子運動。然而這只是理論下限,能夠無限接近,但目前還沒發現有物質能夠達到這一溫度。

也許有朋友會問,有溫度下限,有沒有上限?宇宙最高溫是多少?

根據科學家研究結果,溫度上限可能就是普朗克溫度(Planck Temperature),即1032K。這是個什麼概念?熱力學單位「K」即「開爾文」,T(K)=t(℃)+273.15,而絕對零度就是0開。舉例來說,太陽中心的溫度為1500萬K(1.5x107K);矽可在10億K(109K)的溫度下通過核聚變產生。所以普朗克溫度可以用一句名言來表達:高,實在是高!

那麼這個溫度究竟是不可達到的上限,還是可以實現的夢想?一些科學家相信我們的宇宙曾經達到過這個溫度,應該是在宇宙大爆炸之後的10-43秒時發生的。好在這個溫度現在似乎和咱們沒什麼關係,否則全都灰飛煙滅了。

達到這個溫度有什麼效果?

由於溫度越高分子運動越快,根據愛因斯坦狹義相對論,在1010K時,電子的速度接近光速,質量也變得更大,所以在1032K時可能會導致物質的每個粒子變成自己的黑洞,這會進一步導致現有空間和時間系統的崩潰,要說宇宙毀滅,這比《三體》的降維可勁爆的多。

科學家表示,如果量子引力理論有進一步突破,那麼超過普朗克溫度的更高溫就有可能被發現,到那時候……理論上模擬一下就挺好,實際上還是算了。

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  • 與絕對零度相對的絕對最高溫度,是否存在?在哪裡可以發現
    直到發現原子,發現原子內部結構,溫度就是微觀粒子不規則運動的宏觀表現,微觀粒子運動越劇烈,溫度越高,反之,微觀粒子運動越緩慢,溫度越低。因此,當微觀粒子靜止不動的時候,就是溫度最低的時候,把這個溫度稱為絕對零度,通過計算,得出絕對零度是零下273.15攝氏度,由於沒有絕對的靜止,絕對零度不能達到,只能無限接近。
  • 宇宙中存在絕對零度嗎?絕對零度下時間是否停止?
    但我想告訴你的是,液氮的溫度並不是世界上最低的溫度,在宇宙中有一種溫度叫作絕對零度,絕對零度約等於零下273.15度,在絕對零度下物體內部的分子結構將處於完全靜止的狀態,物體的動能和勢能也都為零。但是,絕對零度只是理論上的,物體的溫度只能無限接近而無法達到絕對零度!
  • 絕對零度是宇宙中的最低溫度,宇宙中的最高溫度是多少?
    溫度是描述一個物體的冷熱程度的物理量,現代物理學告訴我們,溫度的高低取決於物體內部的微觀粒子運動的激烈程度,即粒子運動得越激烈,其溫度就越高。在熱學力中,溫度的單位為「開爾文」,通常用字母 K 來表示,它將絕對零度定義為零點。
  • 為什麼宇宙最高溫是1.4億億億億度,而最低溫是-273.15度?
    這個臨界值便是粒子的普朗克質量,它是粒子的康普頓波長等於其史瓦西半徑時的質量。故而,這個宇宙中的理論最高溫被稱之為普朗克溫度。 早在上世紀70年代,科學家便使用雷射形成光阱,將粒子困在其中,限制其運動,這被稱之為雷射冷卻技術。它能夠在極小的空間範圍內將物質的溫度降到極其接近絕對零度的狀態,但仍然無法達到絕對零度。在宇宙中,某些星雲的溫度就十分接近絕對零度。
  • 為什麼宇宙最高溫是1.4億億億億度,而最低溫是-273.15度?
    根據相對論,任何粒子的運動速度都不可能達到或者超過光速,只能無限接近於光速。當粒子的速度趨近於光速時,動能會趨於無限大,按理來說,溫度也會趨於無限大。實際上,在此過程中,粒子的質量也會趨於無限大,當超過某個臨界值時,便會坍縮成為黑洞。此時,物質陷入時空奇點內,也就沒有溫度概念了。這個臨界值便是粒子的普朗克質量,它是粒子的康普頓波長等於其史瓦西半徑時的質量。
  • 絕對零度是-273.15℃,為啥沒有最高溫度定義呢?
    高中的物理課本裡存在一個概念:絕對零度,就是-273.15℃。絕對零度是人類公認的最低溫度,據說絕對零度是無法出現在宇宙中的。世間存在的東西總是相對的,既然有人定義了絕對零度,那是不是也該存在絕對高溫?事實上,截至目前為止,還沒有人提出過絕對高溫或者是最高溫的概念。
  • 絕對零度是最低溫度?絕對零度也可以突破。最高溫度又是多少
    絕對零度並不意味著粒子停下運動了不過即使是物質的溫度達到絕對零度,也並不意味著分子停下運動了。微觀世界是由量子力學主導的,如果絕對零度時,分子完全不運動,那麼我們就能夠精準的測量出分子的動量和位置。這明顯違反不確定性原理。
  • 零下273.15度的絕對零度有多可怕?專家:時間和空間毫無意義
    所以按照這樣的規律,其實我們很容易就能夠知道絕對零度的基本概念,那就是當這些物體當中的粒子完全不做任何的運動的時候,物體的溫度就會下降到一個非常極限的地步,那就是零下273.15攝氏度,而對於最高溫,嚴格來說,基本上是不存在上限的,目前人類製造出來的最高溫就到達了1.4億億億億攝氏度。
  • 若宇宙溫度達到絕對零度,一切物質會失去意義,宇宙將重新歸零
    宇宙之中存在著一種非常罕見的狀態,那就是「絕對零度」,這種狀態是針對宇宙某一區域內的時間以及空間來說的。絕對零度就是指宇宙的某一區域在失去了時間以及空間後,這一區域內的一切將會不復存在。一個粒子的動能在降低到量子力學的極低點的時候,那麼這個粒子就達到了我們所說的絕對零度狀態,在這樣的一種狀態下,粒子的動能已經達到了低點的極限。
  • 黑洞的溫度是多少?最高只比絕對零度高5000萬分之一度
    既然黑洞是完全黑的,那麼,黑洞有溫度嗎?黑洞的溫度是絕對零度,還是多少度呢? 另一方面,溫度是微觀粒子熱運動劇烈程度的度量,代表的是粒子的平均動能。也就是說,只有當物體由微觀粒子構成時,溫度才有意義。對於沒有任何粒子的絕對真空,就沒有溫度的概念。
  • 最冷的是絕對零度 最熱的呢?-絕對零度,冷熱,溫度,科普,普朗克...
    絕對零度是物體的最低溫度,那麼溫度是否有上限呢?如果有最高溫度是多少呢?溫度不但有下限,實際上,溫度也是有上限的,但這已經高到離譜,除了高能物理學家外一般沒有人會談論它。最高的可能溫度就是普朗克溫度(Planck temperature),等於10^32K——開爾文K為熱力學單位,與攝氏度的轉換關係為:開氏度=攝氏度+273.15。相比之下,太陽中心的溫度為1500萬K(1.5x10^7K);矽可在10億K(10^9K)的溫度下通過核聚變產生。簡而言之,普朗克溫度是極端之高。
  • 黑洞的溫度是多少?最高只比絕對零度高5000萬分之一度!
    既然黑洞是完全黑的,那麼,黑洞有溫度嗎?黑洞的溫度是絕對零度,還是多少度呢?關於這個問題,首先要弄清楚黑洞究竟是怎樣的一種天體。根據廣義相對論,黑洞是沒有實體表面的,黑洞本身的所有質量都在中心的奇點,這個奇點會極度扭曲周圍的空間。在這種彎曲空間中,光也會被束縛住,這是導致黑洞不發光的原因。
  • 絕對零度下,分子運動強度最低,但仍然不會停止運動
    接近絕對零度時,一些液體會產生第二種被稱為超流體的流體狀態,因為它的粘度為零,或流動性無窮大。在1937年,人們便發現了氦,當氦接近絕對零度時,它會使超流體的溫度低於2.17 開爾文。超流體還具有無限的能量導電性,因此在超流體中不會發生溫度變化。將超流體置於運動的容器中,可以產生量子化的渦流。
  • 你知道宇宙最低溫和最高溫會有多少度嗎?
    這個溫度就是我們常說的絕對零度。為什麼絕對零度我們無法達到,為什麼最高溫度我們平時很少討論?要了解以上的問題,我們首先要了解下溫度的概念。 什麼是溫度?在宇宙中,有些物理概念是物質的本質屬性,例如質量、能量、自旋,就算沒有人類物質也具有這些內在的性質。
  • 如果將宇宙的溫度降到絕對零度,那麼時間就會停止?沒那麼簡單!
    討論這個問題之間,我們有必要先簡單了解一下絕對零度以及時間的定義。一個物體的溫度來自於其內部的微觀粒子的運動,如果一個物體內的所有微觀粒子都停止了運動,那麼這個物體就達到了一個理論上的最低溫度,即絕對零度(零下273.15攝氏度)。
  • 所謂絕對零度,就是絕對無法達到的溫度,因為它會讓時間失去意義
    對於普通人而言,零度就是寒冷,因為這是標準大氣壓下冰水混合物的溫度,如果溫度再低一點,水就會完全結成堅硬的冰。 不過零度並不是世界上最低的溫度,世界上最低的溫度被稱為絕對零度,也就是零下273.15攝氏度。絕對零度的提出是理論推導和實驗證明的結果,而在宇宙之中並沒有達到絕對零度的物質存在。
  • 人類能否達到絕對零度?時間會停止嗎?
    溫度的變化起初科學家們並沒有從熱力角度上來考慮溫度問題,他們認為冷熱只是和空氣有關,在看不見摸不著的地方,它們卻又是真實存在的,每當空氣中的粒子相互碰撞的過程中會產生劇烈溫度,和我們常常所說的摩擦生熱是一個概念,畢竟地球上所有的事物都是由粒子構成,它們無時無刻都在進行運動,當它們碰撞到一定階段後,我們會感覺到周圍溫度會越來越高,反之當它們停止運動後,會進入一個絕對零度狀況下
  • 最冷的是絕對零度 最熱的呢?
    絕對零度是物體的最低溫度,那麼溫度是否有上限呢?如果有最高溫度是多少呢?溫度不但有下限,實際上,溫度也是有上限的,但這已經高到離譜,除了高能物理學家外一般沒有人會談論它。最高的可能溫度就是普朗克溫度(Planck temperature),等於10^32K——開爾文K為熱力學單位,與攝氏度的轉換關係為:開氏度=攝氏度+273.15。相比之下,太陽中心的溫度為1500萬K(1.5x10^7K);矽可在10億K(10^9K)的溫度下通過核聚變產生。簡而言之,普朗克溫度是極端之高。
  • 絕對零度和普朗克溫度是怎麼測出來的?
    另一方面,理論上最高的溫度非常高,那就是高達1.4億億億億度的普朗克溫度。那麼,為什麼理論最低溫和理論最高溫相差如此之大呢?這兩個溫度又是怎麼測出來的呢?溫度的由來而物體之所以會有熱量,是因為組成物體的各種原子核原子粒子存在熱運動,所以溫度本質上反映的是微觀粒子的熱運動劇烈程度。絕對零度的由來當粒子的熱運動完全停止時,溫度就會降到最低點——絕對零度,不會有比這更低的溫度。不過,粒子的熱運動是永不停歇的,這意味著絕對零度只是一個理論極限,現實中無法達到。
  • 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。