為何物質溫度永遠不可能低於負273度?今天才理解「絕對零度」

2020-12-03 MJ君科普

大家好，我是MJ君。在熱力學術語中有個詞叫「絕對零度」，在生活中我們經常能聽到它。在熱力學中規定了所有物體的溫度都不能低於「絕對零度」，因為根據絕對零度的定義，在這樣的環境下粒子是靜止，靜止就不會產生動能。根據根據麥克斯韋-玻爾茲曼分布，粒子動能越大，物質溫度就越高。因為任何空間必然存有能量和熱量，也不斷進行相互轉換而不消失，所以自然界不存在絕對零度這樣的溫度。

絕對零度

既然不存在人類規定的絕對零度，那麼自然界中的最低溫度是多少呢？這樣的溫度出現在什麼地方呢？經過研究，地地球上最低溫度的曾出現在南極。最低溫度有-93.2℃。由於海拔高，空氣稀薄，再加上冰雪表面對太陽輻射的反射等，使得南極成為世界上最為寒冷的地區，其平均氣溫比北極要低20℃。南極的年平均氣溫度約為-25℃。

南極

而太陽系中最低溫度的地方在哪裡呢？天文學家通過對各大行星進行溫度測量之後發現，太陽系裡最低溫度的地方就在天王星，哪裡遠離太陽，接收到的太陽輻射有限。經測量的出是零下214攝氏度，太陽系的最低溫度就是零下214攝氏度。而太陽系外則發現了有更低溫度的天體。這天體是一種形似回力棒的星雲，就坐落在半人馬星座上。經過探測之後，科學家發現該星雲的溫度竟然達到了零度272.15攝氏度，只比絕對零度高一度。

半人馬座

茫茫宇宙，無奇不有。或許在遙遠的將來人們會發現比絕對零度更加低的溫度。其實除了絕對零度以外，還存在著一個普朗克溫度,這個溫度是一個溫度上下，也就是說超過了這個溫度就變得沒有意義了。有興趣的同學可以私下找我了解哦。本文純屬個人觀點，如有不正之處，還請指正。

絕對零度時-273.15she'shi'du

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  • 為何這種物質的溫度永遠不可能低於負273℃?
    它在一定的邏輯和理論的體系上的最低溫度是相比於任何東西的溫度都只能接近一種無限的逼近，但是 是不可能，而且絕對不能夠達到一種零度的狀態之下，也更不可能說是低於絕對零度，這些到底是因為什麼原因呢？我們就好比說這樣的一件事情，物體它之所以會產生一種熱度和熱量，是因為在這一種物體它本身就具有一定的分子，在有原子一些其它物質的存在，更是具有一種動能，他們一直在這種物質體內不停的運轉，當它們運轉得越多，這種體內的物質也就會越來越大，而且相反隨之物體的溫度也就會越來越深高，他們的動能性就會越來越小，溫度也就越低，因此當我們感受到一個物體
  • 為何物質的溫度永遠不可能低於負273℃?可算理解「絕對零度」了
    那麼今天我們就要來探討一個物理學上的問題，我們都知道任何空間內存在的任何物體都會存在屬於自己的溫度，沒有溫度的物體是不存在的。我們人類就被稱為是恆溫的，在冬天我們能感受到寒冷，在夏天我們能感受到熱度。但是在物理學上就有一個絕對零度的概念，是指物體達到了負273℃，但是運用熱力學的知識的話，我們的單位就變成了開爾文，那麼我們就把負273攝氏度成為0開氏度，這樣就是熱力學上的絕對零度。
  • 如果溫度達到了絕對零度(約零下273度),時間就停止了嗎?
    我們來看看所謂的溫度是什麼？而絕對零度-273.15℃意味著什麼？這可不僅僅是時間停止那麼簡單。攝氏溫標現在我們最熟悉的溫度單位是攝氏度，是瑞典人攝爾修斯（1701～1744）最早提出來的，以數字刻度表明溫度高低的方法。所以以他的中文譯名的第一個字為單位，符號為℃。
  • 什麼是負溫度?難道比絕對零度還冷?
    本文來自：百度知道日報組成物質的分子不斷地做熱運動，在宏觀上就體現為溫度，它是物體分子運動平均動能的標誌。分子運動越劇烈，則物體的溫度就越高，反之亦然。因此，物體的溫度存在一個下限，那就是當分子運動完全停止之時，此時的溫度被稱為絕對零度（約為零下273.15攝氏度）。
  • 人造最高溫度已達5.5萬億度，卻為何達不到-273.15度的絕對零度？
    我們的宇宙中最低溫度是零下273.15攝氏度，叫絕對零度，目前達到的最高溫度是5.5萬億攝氏度，-273.15和5.5萬億這兩個數字看上去後者似乎比前者更難，但在物理學中前者就好像光速一樣，你只能無限接近它，但永遠不可能達到它。那麼人類為什麼永遠無法達到絕對零度呢？
  • 如果溫度達到了絕對零度（約零下273度），時間就停止了嗎？
    我們來看看所謂的溫度是什麼？而絕對零度-273.15℃意味著什麼？這可不僅僅是時間停止那麼簡單。攝氏溫標現在我們最熟悉的溫度單位是攝氏度，是瑞典人攝爾修斯（1701～1744）最早提出來的，以數字刻度表明溫度高低的方法。
  • 為什麼最高溫度可達億萬度,最低溫卻只有負273.15度?
    溫度的變化，在往零度以上變化時，似乎這溫度是沒有限制的。可是在往零下變化時，這溫度卻是有著一定的限制。在通常的認知之中就可以得出，好像這世間幾萬度的高溫的物體是有的，可就是沒有聽說過零下幾萬度的低溫物體。哪怕是有人說上億攝氏度的物體也存在於世間，你或許不會懷疑他的話。但是要有人說，零下億攝氏度的物體也存在，那你可能會非常懷疑這話。
  • 絕對零度:最低溫度的極限:宇宙中永遠達不到的溫度:-273.15℃
    在瓦特蒸汽機中，如果能把溫度進一步升高（我們可以利用高壓鍋產生120℃的水蒸氣），在環境溫度不變的情況下，就能夠提高熱機效率；那麼同時，如何降低T1的溫度呢？那就最好是在冬天，在地球上越冷的地方越好。但是，即使是地球上最冷的溫度，如果用熱力學上表示的話它依然還是一個大於零數值！那麼也就是說，在地球上，根本就找不到一個T1=0的環境，也就是說，卡諾熱機的效率永遠都不可能等於1。
  • 突破絕對零度 下限遠不止-273.15攝氏度
    目前科學家通過努力，突破了絕對零度。什麼是絕對零度呢？就是說0K約等於攝氏溫標零下273.15攝氏度，也就是0開氏度，在此溫度下，物體分子沒有動能和勢能，動勢能為0，故此時物體內能為0。物質的溫度取決於其內原子、分子等粒子的動能。在絕對零度的下，微觀粒子都停止了運動。
  • 絕對零度是最低溫度,可能出現低於絕對零度的物體嗎?
    絕對零度是熱力學上定義的最低溫度，也是宇宙中理論上的溫度下限，宇宙中不存在低於絕對零度的物體。絕對零度的定義和由來絕對零度是科學家根據蓋-呂薩克定律，並配合大量的實驗數據得到的。根據蓋-呂薩克定律，一定質量的氣體，當壓強不變時，其體積跟熱力學溫度成正比。
  • 零下273.15℃是個什麼概念?你對溫度和熱的理解可能錯了
    按這樣來說，零下273.15℃好像也沒有特別冷吧，但其實在整個宇宙來說，沒有物質的溫度能低於零下273.15℃，因為它也被稱為絕對零度。科學家發現的宇宙最冷之地——「回力棒星雲」，那裡的溫度為零下272攝氏度比絕對零度(零下273.15℃)高將近1度。這個「熱度」（因為實際上我們談到的溫度總是在絕對零度之上）是作為宇宙起源的大爆炸留存至今的熱度。
  • 為什麼宇宙最低溫度是-273.15度?
    ：冰水混合物的溫度是0度，水沸騰溫度是100度（標準大氣壓下），如果當初人類制定的這兩個標尺有所變化，比如說我們定義「冰水混合物溫度為100度」，那麼最低溫度就不會是-273.15度了！ 我們今天所要說明的是為何宇宙中存在一個最低溫度（絕對零度），而不能再低了？
  • 為什麼說-273.15℃是絕對零度?這個溫度有什麼神奇的?為什麼能被稱為絕對零度?
    攝氏溫標把水結冰到沸騰的溫度設定為0-100攝氏度。在發現絕對零度之前，這一直是一個方便的溫標。在這之後，對科學家來說有了更方便的溫標，就是將絕對零度定義為0開氏度，並以升高1攝氏度的標準定義1開氏度的增量。那麼這個數字有什麼特別的呢？在新的溫標下，水在273.15開氏度時結冰。
  • 零下273.15℃是個什麼概念?你對溫度和熱的理解可能存在偏差
    按這樣來說，零下273.15℃好像也沒有特別冷吧，但其實在整個宇宙來說，沒有物質的溫度能低於零下273.15℃，因為它也被稱為絕對零度。 科學家發現的宇宙最冷之地——「回力棒星雲」，那裡的溫度為零下272攝氏度比絕對零度(零下273.15℃)高將近1度。
  • 人造最高溫度已達10萬億度，但為何達不到-273度的絕對零度
    另外，高溫不一定意味著高熱量。雖然人造溫度可以達到令人瞠目結舌的10萬億度，但人造的最低溫度卻連零下273.15度都達不到，這是為什麼呢？在熱力學中，最低溫度被定義為0開氏度，即絕對零度。，但根據查理定律——理想氣體的壓強與溫度之比是一個恆定常數（P/T=C），可以結合實驗數據推導出絕對零度為-273.15 ℃。
  • 絕對零度真的無法超越嗎?關於絕對零度幾個有趣的事實!
    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。
  • 「絕對溫度」被顛覆!科學家制出低於絕對零度的氣體
    什麼是「絕對溫度」？18世紀中期，開爾文男爵威廉·湯姆森定義了絕對溫度，在此規定下沒有物質的溫度能低於絕對零度。氣體的絕對溫度與它所包含粒子的平均能量有關，溫度越高，平均能量越高，而絕對零度是氣體的所有粒子能量都為零的狀態，這是一種理想的理論狀態。到了上世紀50年代，物理學家在研究中遇到了更多反常的物質系統，發現這一理論並不完全正確。
  • 絕對零度為何正好是-273.15度,後面的小數點有何意義?
    筆者-小文我們總是感到疑惑，為何宇宙中沒有最高溫度，卻存在著絕對零度呢？溫度的上限或者下限又是由什麼決定的？當物體內部的分子運動程度越劇烈，該物體的物體就越高，反之，這個物體的溫度就越低，而按照這一原理，世界上不存在絕對靜止的分子，或者運動速度沒有上限的分子。也就是從理論上講，溫度存在下限，但不存在上限，而根據科學家的假想得知，目前普朗克溫度就被認為是宇宙溫度的上限，幾乎沒有一樣物質的溫度可以達到或者超過普朗克溫度。
  • 為何人類永遠都無法達到「絕對零度」?科學家給出解釋!
    其實之所以說會存在對低溫度那是因為粒子不會停止運動，也就是說，不會出現動能和勢能都為零的情況，也就是絕對零度的狀態了，為何人類永遠都無法達到「絕對零度」？科學家給出解釋。其實這一狀況終究歸於粒子運動的激烈程度，粒子運動的激烈程度越低，溫度也就會降低，直到溫度達到一個極限，粒子也就會對中完全停止運動，這也就是最低溫度了，然而這種狀況卻是根本不存在的，於是也就出現了絕對零度這個極限值。
  • 為什麼溫度可以高達幾億度,卻只能低到負273.15度?
    現如今科學家們在尋找適宜人類居住的星球時，溫度也是首先考慮的一個元素。不同的生命對於適宜居住的溫度要求也有所不同。人類最適宜生活的溫度是23度，而或許生活在遙遠星球的外星人，就又有另外一個溫度要求。而在我們的日常生活中我們也可以發現，對於溫度來說是沒有一個真正的上限的，但是卻有一個絕對零度的下限。