絕對零度為何正好是-273.15度,後面的小數點有何意義?

2020-12-04 奇點使者

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?

我們對於溫度最直觀的感受就是冷暖了,當氣溫無比炎熱時,即使不看天氣預報,我們心裡也很清楚,當天的氣溫一定很高。

而當我們觸碰一個有溫度的物質時,在熱傳導效應的影響下,我們可以感知到這個物體的冷熱,而其實決定一個物體冷熱的關鍵,與物體內部分子運動的劇烈程度有關。

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。

普朗克溫度又被稱為是普朗克熱點,以德國物理學家馬克斯·普朗克命名,這是一個溫度的計量單位,也是絕對零度的相反概念,而物理學家普朗克認為,任何物質只要超過普朗克溫度,它就會失去意義。

而在該含義中,普朗克溫度被認為是宇宙大爆炸時所產生的第一個瞬間的溫度,因此是最高的,也是分子運動最為劇烈的時候,想要還原或者超越普朗克溫度,就必須讓宇宙再經歷一次爆炸。

那麼,絕對零度又是怎麼一回事呢?既然分子不可能無限快速地運動,那麼分子也無法處於完全靜止的狀態。

但值得注意的是,絕對零度的數值卻又無比精準,在人類無法還原出絕對零度的狀態下,絕對零度的數值又是如何被精準測量出來的?

其實,絕對零度之所以有兩個小數點,這是由其本身的定義決定的,1 K 被定義為絕對零度和純水三相點溫差的273.16分之一,因為水的三相點的溫度正好是0.01℃,所以0 K 就是-273.15℃。

因此,絕對零度或者絕對高溫都是人們通過分子運動的劇烈程度再結合氣壓等因素結合出來的,在現實生活中,無論是絕對零度或者最高溫度,人類都無法通過實驗模擬出來。

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  • 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
    零下273.15度的絕對零度有多可怕?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。
  • 為什麼絕對零度是-273.15℃?這個數字有什麼特別的?
    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。
  • -273.15℃的絕對零度,究竟有多可怕?時間與空間都將毫無意義
    導語:-273.15℃的絕對零度,究竟有多可怕?時間與空間都將毫無意義你知道地球上最低溫度能達到多少度嗎?你知道地球上的最高溫又能達到多少度嗎?而我們預測的最低溫竟然才只有-273.15攝氏度。對於我們未曾探索過的宇宙之外,可能還會存在更高的溫度,你肯定好奇了,這麼高的溫度就沒有上限嗎?據了解高溫目前是沒有上限的,但是低溫卻有一個最低的下限,那就是人們常說的絕對零度,絕對零度的溫度可以達到-273.15攝氏度,為什麼溫度會出現下限,卻沒有上限呢?宇宙中還會不會有更低的溫度出現呢?
  • 零下273.15度的絕對零度有多可怕?時間和空間的意義都將消失!
    此時,溫度也會降到最低,對應的溫度被稱為絕對零度,其大小為-273.15 ℃(或者0 K),這是根據實驗結合理論推導出來的結果。正因為如此,溫度不會無限降低,絕對零度是溫度的下限。宇宙在最初時刻達到過普朗克溫度,但絕對零度無論如何都達不到。經過138億年的膨脹冷卻,目前整個宇宙的平均溫度為-270.42 ℃(宇宙微波背景輻射的溫度),仍然比絕對零度高了2.73度。
  • 零下273.15度的絕對零度有多可怕?時間和空間的意義都將消失!
    此時,溫度也會降到最低,對應的溫度被稱為絕對零度,其大小為-273.15 ℃(或者0 K),這是根據實驗結合理論推導出來的結果。正因為如此,溫度不會無限降低,絕對零度是溫度的下限。
  • -273.15℃絕對零度,究竟多可怕?時間、空間都將毫無意義
    導語:-273.15℃的絕對零度,究竟有多可怕?你知道地球上的最高溫又能達到多少度嗎?這些都是科學家們可以觀測到的,那麼宇宙中的最高溫人類科學家們能夠觀測到嗎?據了解,到目前為止,宇宙中的最高溫可以達到1.4億億億億攝氏度,這麼高的溫度是怎麼達到的呢?據了解,這是宇宙大爆炸的溫度,就在爆炸的那一瞬間達到了我們可以預測的最高溫。而我們預測的最低溫竟然才只有-273.15攝氏度。
  • 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?
    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。
  • -273.15℃絕對零度,究竟多可怕?時間、空間都將毫無意義
    導語:-273.15℃的絕對零度,究竟有多可怕?時間與空間都將毫無意義
  • 273.15℃的絕對零度,究竟有多可怕?時間與空間都將毫無意義
    而我們預測的最低溫竟然才只有-273.15攝氏度。 據了解高溫目前是沒有上限的,但是低溫卻有一個最低的下限,那就是人們常說的絕對零度,絕對零度的溫度可以達到-273.15攝氏度,為什麼溫度會出現下限,卻沒有上限呢?宇宙中還會不會有更低的溫度出現呢?今天小編就帶領大家一起探討一下絕對零度這個話題。
  • 273.15℃的絕對零度,究竟有多驚人!時間和空間都將毫無意義
    你知道地球上的最高溫又能達到多少度嗎?這些都是科學家們可以觀測到的,那麼宇宙中的最高溫人類科學家們能夠觀測到嗎?據了解,到目前為止,宇宙中的最高溫可以達到1.4億億億億攝氏度,這麼高的溫度是怎麼達到的呢?據了解,這是宇宙大爆炸的溫度,就在爆炸的那一瞬間達到了我們可以預測的最高溫。而我們預測的最低溫竟然才只有-273.15攝氏度。
  • 時間和空間都失去意義,零下273.15℃的絕對零度到底有多可怕?
    想一想我們在東北零下30度就足夠讓我們感到很恐懼了。而北極圈南極圈那樣的溫度已經不適合讓人生存了。可溫度到底是什麼呢?在沒有用熱動力學考慮之前,溫度就是一種看不見摸不著的存在。用熱動力學考慮的話,溫度的本質上就是由於分子做運動的程度。當分子做運動與距離的時候,溫度就越高,反之就越低。
  • 為什麼宇宙最低溫度是-273.15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?
  • -273.15℃的絕對零度究竟有多可怕!
    我們經常會聽到許多恐怖的溫度,比如煉鋼爐內的溫度大約是1600度左右,地核的溫度大概有4000-7000度,而太陽內部的溫度可以達到恐怖2000萬度,而人類能夠製造出的溫度更是達到了5.1億度,根據科學家的估算,宇宙大爆炸時的溫度大概有1.4億億億億攝氏度,可以說是宇宙的最高溫度了。
  • -273.15℃的絕對零度,到底可怕在哪?時間與空間都被凍結
    雖然高溫從某種程度上來說沒有上限,但是宇宙中的低溫卻是有一個明確的下限的。這個下限是0K,也就是-273.15攝氏度,也就是我們常說的「絕對零度」。那麼這個絕對零度究竟是個什麼概念呢?宇宙中為何不能出現比絕對零度還要低的溫度呢? 想要知道宇宙中有沒有比絕對零度還要低的溫度,我們首先需要知道絕對零度到底是怎麼來的。實際上,絕對零度是可以根據理想氣體的狀態方程pV=nRT,用外推的方法進行推理得到的。
  • 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
    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?另外,相對論否認絕對靜止參照系的存在,所以粒子必然有某種運動,靜止只是相對的。,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 ℃。
  • 溫度有零下273.15度的最低點,為何有沒有最高點?
    因為如果溫度不適宜的話,那麼就不會有液態水存在,我們大家都是知道的,生命的基本構成必須有水。只有水才能夠讓生命進行物質交換。但是生命對於溫度的要求也是不一樣的,比如說我們地球上的生命,它所適宜的溫度,可能對於外星生命來說就不適宜了。比如說溫度,如果達到將近一百度,那麼對於我們來說無疑是一個噩夢,但是對於其他的外星生命來說,可能卻是他們生命的溫床。
  • 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。
  • 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?
  • 零下273.15℃的絕對零度有多可怕?時間和空間都會失去意義
    ,生物種類卻很少,可以在低溫的極端環境下生產的生物,基本都有一手「絕活」那麼在浩瀚的宇宙中,最低的溫度又是多少,最寒冷的地方會有多冷呢?其實在熱力學中,存在一個「絕對零度」,也就是溫度的下限,宇宙的最低溫度只可能是絕對零度,不可能出現比絕對零度還要低的溫度。
  • 零下273.15℃的絕對零度有多可怕?時間和空間還有意義嗎?
    所以很容易得出絕對零度的概念,當物體分子幾乎不做任何運動時,物體的溫度將下降到一個極限值,也就是零下273.15℃。這個數字大嗎?一點也不大,科學家早就在實驗室裡,製造出了1.4億億億億攝氏度的可怕高溫。科學家還猜測,奇點發生大爆炸時的溫度,會比這個值還要大。理論上來說,在我們的宇宙裡,溫度是沒有上限的,下限就是絕對零度。絕對零度有多可怕?