高溫可以無限,低溫最低是-273.15℃?宇宙中最高的溫度是多少?

2020-12-03 深街科學

摘要:絕對零度是-273.15℃,即k氏溫度的0K,家裡的冰箱可達零下十幾度,乾冰可達-78.5℃,液氮可達-196℃,但是很明顯,高溫容易達到數百度,劃火柴可達到約400-500℃。為什麼低溫有下限,高溫沒有上限?-273.1499999999℃,但離絕對零度還有一步!所以,相對於普朗克溫度,絕對零度和我們有點接近!

正文

絕對零度是-273.15℃,即k氏溫度的0K,家裡的冰箱可達零下十幾度,乾冰可達-78.5℃,液氮可達-196℃,但是很明顯,高溫容易達到數百度,劃火柴可達到約400-500℃。

但是,這沒有上限,太陽表面為5500℃以上,天狼星超過9000℃,中子星表面超過1000萬度,中心超過100億度,中子星碰撞時溫度更高……似乎沒有上限。 為什麼低溫有下限,高溫沒有上限?

溫度的本質是什麼

以前熱質說很流行,當時科學界認為熱質是沒有質量的氣體,物體吸收熱質時溫度上升,熱質是溫度高的物體流向溫度低的液體的熱質,可以說明很多發熱現象,但是無法說明摩擦發熱。 例如1798年,英國科學家倫福德在建造大炮時,發現鑽頭比尖利的鑽頭髮熱得多,有趣的是,在18世紀末,也有科學家認為冷是物質

因摩擦發熱

焦耳在1840年多次進行導體通電發熱實驗後,認為熱只是能量的形式,隨著熱機理論的發展和布朗運動的發現,熱論逐漸被粒子運動論所取代,1738年丹尼爾·伯努利發表了著作《流體力學》,伯努利向各個方向運動 1744年,羅莫諾索夫首次表明熱現象是分子不規則運動的表現,但遺憾的是,伯特先生的努力和羅莫索夫先生的意見當時並未被接受!

19世紀中葉克勞狄和麥克斯威爾·波爾茲曼的統計法則發表了,熱質論支持者認為粒子運動只不過是假設,在這個大棺材上釘上最後一根釘子的是關於愛因斯坦和馬裡安斯·莫倫斯基布朗的論文,從那以後熱質論就被完全拋棄了

最低溫度和最高溫度的起源

研究表明,物質的溫度取決於原子、分子等粒子的動能。 麥克斯韋-玻爾茲曼分布粒子的動能越高,物質的溫度越高。 當粒子的動能下降到量子力學的最低點時,物體也達到了最低溫度,因此不能計算最低溫度的粒子不運動的溫度

這個理論的最低溫度是絕對零度,即微粒子不動的溫度。 -273.15℃,但無法達到此溫度。 我們不能在有限的周期內將溫度降低到這個值以下。 另一個是粒子的宏觀運動可以靜止,但量子力學的運動我們無法控制。 所以-273.15℃是理論值,我們永遠達不到。 即使宇宙的未來是炎熱時的溫度!

但是,該理論以最低溫度即雷射頻率的都卜勒效應使原子接近「停止」運動,在宇宙中達到了最低溫度,國際空間站的冷原子云實驗在宇宙中達到了最低溫度。 -273.1499999999 ℃,但離絕對零度還有一步!

宇宙中最高的溫度是多少?

粒子不運動是最低溫度,運動最快的是最高溫度,這個溫度普朗克已經好了

1.416808(33) × 10^32 K

我們需要知道粒子運動的最高速度。 好像沒有上限嗎? 但狹義的相對論規定了速度的上限為光速,粒子運動也必須遵守這一規律,因此宏觀物體的理論最高溫度就是微粒子在光速下的運動速度! 與絕對零度相比,這是人類不能做到的溫度!

宇宙誕生時的溫度

這個宇宙中最高的普朗克溫度,也就是有特異點時的溫度,在整個宇宙處於特異點時達到了這個溫度。 但是,我們不知道這個奇點能維持多久。 這個奇點膨脹後,溫度逐漸下降。 10^-6S後夸克在餃子的作用下產生重子,之後是太初核融合,之後是光子時期,38萬年後光子被冷卻到能夠突破束縛,在宇宙中傳播

所以,相對於普朗克溫度,絕對零度和我們有點接近!

相關焦點

  • 為什麼高溫可以無限,而低溫最低是-273.15℃?
    絕對零度是-273.15℃,也就是K氏溫標的0K,家裡的冰箱就能輕易達到零下十幾度,乾冰可以達到-78.5℃,液氮可以達到-196℃,但繼續往下,顯然難度就越來越高!但高溫卻很容易到達數百度,點根火柴就差不多400-500℃了,一般的熱處理爐溫就到上千度了,高爐則1500℃以上,當然最簡單的還是電焊電弧的溫度,輕鬆超過3000℃!
  • 為什麼高溫可以無限,而低溫最低是-273.15℃?
    絕對零度是-273.15℃,也就是K氏溫標的0K,家裡的冰箱就能輕易達到零下十幾度,乾冰可以達到-78.5℃,液氮可以達到-196℃,但繼續往下,顯然難度就越來越高!但這遠沒有上限,太陽表面5500℃以上,天狼星超過9000℃,中子星表面超過1000萬攝氏度,而中心則超過了100億度,而中子星碰撞時候則溫度更高……似乎沒有一個上限,為什麼低溫有個下限,而高溫卻沒有上限?溫度的本質是什麼?
  • 為什麼高溫無限,而最低溫度為-273.15攝氏度?
    為什麼高溫無限,而最低溫度為-273.15攝氏度?廣義上來講溫度表示物體的冷熱程度,在日常生活中最直觀感受就是每天的氣溫高低,例如北方的冬季天寒地凍大雪紛飛溫度都是零下二三十攝氏度,而南方的夏季溼潤炎熱,溫度可以飆升到零上三十攝氏度。
  • 為什麼高溫無限,而低溫最低是-273.15℃?
    事實上無論是高溫和低溫,在現有認知體系下,都不是無限的,都具有一個明確的限值,表明在一個極端特殊又不可超越的前提下所能體現出來的溫度值。最高溫度的推算既然溫度表徵的是微觀粒子進行熱運動時所具有的平均動能,那麼宏觀系統中所有微觀粒子熱運動時,在最高速度下所表現出來的宏觀標量,就代表這個系統的最高溫度,而這個最高速度只能是光速,而無法突破光速,因此,任何由微觀粒子組成的宏觀系統必然有最高溫度上限。
  • 高溫與低溫都有極限,最低溫度-273.15℃,那最高溫度又是多少
    低溫的極限——絕對零度熱力學裡所使用的是絕對溫標,溫度的單位是K(開爾文) ,它定義了最低的溫度為絕對零度,即0K(零開爾文,不是英文單詞OK……),對應我們日常使用的攝氏溫度為-273.15℃。分子熱運動雖然絕對溫度的零度相當於攝氏溫度的-273.15度,看起來完全是兩個標準,但其實它們的溫度增減是一樣的
  • 溫度可無限提高,最低溫度卻只能到零下273.15攝氏度
    溫度可以無限提高,最低溫度卻只能到零下273.15攝氏度每天我們燒水喝水的時候,我們都知道,水溫到了100攝氏度才可以喝,要不然就會因為,水不乾淨而拉肚子,一般來講,我們見過的最高的溫度也就是100攝氏度,對我國南方很多人來講,他們到了冬天,遇到了最低的溫度也就零下五六度,但是你知道宇宙中最低的溫度是多少嗎?
  • 為什麼宇宙存在最低溫度,而高溫卻可以無限?
    在大部分人常規的理解中溫度就應該是沒有限制的,最高最低都可以是無限的,但實際情況遠非如此,宇宙是有溫度極限的,最低溫度是絕對零度(0k),也就是-273.15攝氏度。而最高溫度按照現在的科學體系來說也是有極限的,我們可以稱之為普朗克溫度,大約為1.42x10^32度,也就是經常出現的數據1.42億億億億度。
  • 為什麼高溫無限而低溫最低是-273.15℃?
    在我們學習物理的時候,課本裡描述溫度是這樣的「溫度是表示物體冷熱程度的物理量,微觀上來講是物體分子熱運動的劇烈程度。」我們以水為例,一杯熱水的熱量是來自於水分子的微觀運動,當水漸漸冷卻的時候,那麼水裡面每個水分子的平均運動速度會越來越慢,直到溫度降到0k,也就是-273.15℃,分子才會停止熱運動。
  • 溫度的絕對零度是-273.15攝氏度,為什麼高溫無限高呢?
    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。
  • 宇宙中最高的溫度是多少?最低溫度是多少度?
    最低溫度:所以理論上,當物體的分子完全靜止的時候,就是溫度最低的時候,科學界對這個溫度有一個專業名詞——絕對零度。根據計算,「絕對零度」的數值為-273.15℃,在此溫度下,物體分子的動能為0,處於完全靜止的狀態,所以這就是溫度的下限,也是一個理論值。
  • 溫度為什麼可以沒有極限,而低溫卻有零下273.15度的下限?
    溫度為什麼可以沒有極限,而低溫卻有零下273.15度的下限?地球上為什麼會有這麼多的生物,追究其原因就是因為地球的環境比較適合生物的生存,首先地球上有充足的陽光,有水,還有適合生物生存的溫度,有資料顯示溫度是沒有上限的,卻有下限,有網友就要問了溫度為什麼可以無上限,而低溫卻有零下273.15度的極限呢?
  • 為什麼宇宙存在最低溫度,而高溫卻可以無限?誰規定的?
    在大部分人常規的理解中溫度就應該是沒有限制的,最高最低都可以是無限的,但實際情況遠非如此,宇宙是有溫度極限的,最低溫度是絕對零度(0k),也就是-273.15攝氏度。而最高溫度按照現在的科學體系來說也是有極限的,我們可以稱之為普朗克溫度,大約為1.42x10^32度,也就是經常出現的數據1.42億億億億度。
  • 為什麼溫度可以無限升高,而最低卻只有零下273.15度?
    說起溫度我們再熟悉不過了,這是我們在生活中時刻要接觸的,人類以水是否結冰作為零界點,但是也許你並不知道,溫度其實是沒有上限的,尤其是在宇宙之中,恆星的溫度動不動就幾千萬度,甚至達到幾億度,可以說溫度只有更高沒有最高!
  • 絕對零度是零下273.15度,那宇宙中的最高溫度是多少?
    很多人都知道,在熱力學理論之下最低的溫度是零下273.15攝氏度,也就是我們所說的絕對零度。當物質達到這一溫度,連原子都會凍結。那與此對應的宇宙中最高的溫度又是多少,當達到最高溫度上限時又會出現怎樣無法用常理解釋的事情呢?
  • 為什麼最高溫度沒有上限,而最低溫度卻只有-273.15℃?
    關於最低溫度約為-273.15℃,這其實是一個人為定義的數值。低溫的極限——絕對零度熱力學裡所使用的是絕對溫標,溫度的單位是K(開爾文) ,它定義了最低的溫度為絕對零度,即0K(零開爾文,不是英文單詞OK……),對應我們日常使用的攝氏溫度約為-273.15℃。
  • 最低溫度是-273.15℃,為何很少聽說最高溫?是不存在嗎?
    最低溫度是-273.15℃,為何很少聽說最高溫?是不存在嗎?接觸過物理學的朋友都知道,在物理當中宇宙最低溫度是零下273.15攝氏度,也就是我們經常說的絕對零度,這個數字被公認為是宇宙的極限低溫,但是我們卻從來沒有聽說過極限高溫可以達到多少度,極限溫度的概念在我們的心中是非常模糊的,在我們的意識當中溫度並沒有上限,可以不斷的升高升高再升高。那麼溫度在宇宙當中真的沒有最高的限度嗎?
  • 冷知識分享——為何最低溫度只有零下273.15攝氏度而高溫卻無限熱?
    為何最低溫度只有零下273.15攝氏度而高溫卻無限?學過物理的我們都知道世界上的最低溫度只有零下273.15攝氏度,當溫度達到來這個程度的時候又被稱為絕對零度。但是同樣的,物體的最高溫度卻沒有上限,宇宙中最炙熱的物體早已遠遠超過了上億攝氏度。
  • 宇宙最低溫度是-273.15℃,宇宙中存在溫度上限?
    在我們所在的這個宇宙當中,其實存在著最高溫度,同時也存在著最低溫度。最低溫度其實就是零下273.15度,那最高溫度呢?那為什麼會有最低溫度和最高溫度的說法呢? 按照目前主流的宇宙學理論,我們知道,宇宙並不是永恆的,而是有個起點,這個起點也被我們稱為奇點。
  • 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。
  • 冷知識:為什麼低溫只能達到-273.15,而高溫卻可以達到上億度?
    冷知識:為什麼低溫只能達到-273.15,而高溫卻可以達到上億度?科學常識告訴我們,在自然界,低溫是有限制的,即只能達到-273.15,但是高溫卻沒有什麼限制,甚至能達到上億度,這是為什麼?要弄清這個道理,先要明白什麼是溫度。我們所理解的溫度和科學定義上溫度是不同的,按照科學來描述溫度,就是指大量粒子能量的一個量。它正比與大量粒子動能的平均值。明白了溫度的定義,那麼我們就能理解動能的最低值就是零。也就是說動能達到最低的極限,但卻沒有上限,可以無限加大。雖然我們認為速度有上限,但是從數學邏輯上看速度接近光速的時候,動能會趨向於無窮大。