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

2020-12-05 科學拾遺

溫度一直是人類對周圍事物的主觀感受,用兩個字來形容,那就是冷和熱,根據不同的人和不同的條件,對同一個對象,可能是冷,也可能是熱。隨著物理學的發展,科學家對溫度進行數位化處理,不在依賴人的主觀感受。最有代表性的就是攝氏溫度,它規定水結冰的溫度為零度,一個大氣壓下水的沸點為一百度,這種溫度計數法十分方便,且得到廣泛應用。

溫度的本質,還是物理學研究到分子以後的事了,那時候分子是最小的粒子,不可分割,而溫度的本質就是分子不規則運動的宏觀表現。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。

因為絕對零度的發現,在攝氏溫度的基礎上進行了調整,以絕對零度為零度,建立起了新的溫度計數法,稱為開氏溫度。絕對零度是理論上的數值,不可能達到,但人類對絕對零度的追求從未停止。既然微觀粒子靜止的時候是絕對零度,那麼微觀粒子光速運動的時候是不是最高溫度呢?科學家假設有這個溫度,並命名為絕對最高溫度。

和絕對零度相比,絕對最高溫度不怎麼站得住腳,我們知道,光子的速度就是光速,但一個光子的溫度和一百個光子的溫度是不一樣的,這裡就涉及到密度問題。所以要想達到絕對最高溫度,就必須滿足兩個條件,一個是微觀粒子達到光速,一個是單位體積內無限多的粒子,正因為如此,絕對最高溫度連計算都無法計算。雖然沒有絕對最高溫度的理論值,但人類對絕對最高溫度的探索充滿激情,目前為止,已經產生了4萬億攝氏度的溫度值。

由於絕對最高溫度涉及到無限多的微觀粒子,也就是無限大的密度,無法計算,但你不能否定絕對最高溫度的存在,因為理論上還真存在無限大的密度。很多人都知道,宇宙大爆炸理論,而大爆炸以前,宇宙就是一個奇點,質量無限大,體積無限小,自然就滿足絕對最高溫度存在的條件。當然,除了宇宙大爆炸以前的奇點,黑洞裡面也有可能找到絕對最高溫度,因為黑洞質量夠大,體積夠小,壓力夠大。

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  • 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
    1.最高與最低溫度最低溫度最低溫度很多人都聽說過,是0K(開爾文),也就是絕對零度-273.15℃。這一溫度下,也是分子平均運動動能最低之時,此時分子可以視為靜止不動。普朗克溫度的計算方式另一說法就是分子運動速度為光速的時候,物質溫度最高。不過同絕對零度一樣,光速和絕對零度都只能無限接近而無法到達。
  • 「絕對零度」是最低溫度,那麼宇宙中,是否存在「最高溫度」?
    而許多人經常能夠聽到的「絕對零度」,在攝氏溫標中卻是-273.15℃,這又是怎麼回事呢?其實許多科學家在科學研究當中,使用的不是攝氏溫標,而是開氏溫標,也被稱為「熱力學溫度」。在開氏溫標之下,是沒有「零下」這個概念的,最低溫度就是0K(開爾文,也是國際單位制的7個基本單位之一),也就是絕對零度。
  • 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-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嗎?溫度是否有上限?聽聽科學家是如何解釋的
    溫度的兩個極端分別是最低溫度和最高溫度,理論上的最低溫度稱之為絕對零度,大約是零下273.15攝氏度,這種溫度下,物體不具有任何的動能以及勢能。可是這個絕度零度只是理論上的最低溫度,而在自然界中目前還沒有發現這種低溫的環境及物體,有科學家認為絕對零度只是一種幻想,現實中是不可能存在的。因為任何物體都是有自己的能量,不可能完全處於零能量的狀態。
  • 宇宙中有絕對零度,那麼會有最高溫度嗎?聽聽科學家是怎麼說的
    例如,太陽的表面溫度就高達5770K(K為開氏度,5770K約等於5496.85攝氏度),但在我們太陽系比較偏遠的地方有一顆淡藍色的行星,它就是海王星,海王星的溫度可以達到-214攝氏度,可見宇宙溫度的極端了。那麼有朋友就要問了,溫度有這麼高,也有這麼低,那麼宇宙是否會有一個溫度的極值約束溫度呢,答案其實是有的。
  • 絕對零度是溫度的下限,那存在溫度的上限麼?答案顛覆認知
    因此,我們目前可以暫且把這個溫度看成是宇宙中的最高溫度。 而我們要知道的是,普朗克溫度其實已經是溫度的上限值了,按照目前的理論,無論用什麼樣的辦法,都沒有辦法使得溫度高於這個溫度。 (不過也要補充一點,之所以會有這樣的結論,是因為目前廣義相對論一直無法和量子力學實現結合起來,我們缺少量子引力論的相關理論。
  • 絕對零度是宇宙中的最低溫度嗎?在絕對溫度下會發生什麼?
    世界上沒有絕對的東西,除了物質的運動。即使運動,它還有相對靜止的一面,絕對靜止是不存在的。當然這個絕對零度對應的是相對靜止,但實際上「絕對零度」下的分子連相對靜止也達不到。按統計力學,絕對零度下分子平動和分子繞質心的分子轉動的確停止運動了,但分子振動、電子運動和核運動存在最低量子態,這些運動是不能被溫度凍結的。
  • 「絕對溫度」被顛覆!科學家制出低於絕對零度的氣體
    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。
  • 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。
  • 溫度可以無上限升高,卻有絕對零度的下限值:光能被絕對零度凍住
    在大家的認知中,溫度的最低極限是零下273.15攝氏度,即絕對零度。有人說在絕對零度的情況下所有物質都有靜止,但是作為宇宙中速度天花板的光會如何運動呢?首先,在現實生活中是很難達到絕對零度的。民用的冰箱最低溫度只能達到零下18度,距離絕對零度差遠了。要想達到絕對零度只能利用克卜勒效應達到原子製冷的技術,即使用雷射傳播的方向,刺激量子的回落基態,從而降低原子的動量。在去年五月,美國航天局就利用這一原理,在國際空間站上造出了零下273.149999999999攝氏度,只比絕對零度高度了0.000000000001攝氏度。
  • 探秘宇宙中最低的溫度——絕對零度
    絕對零度然後是「絕對零度」的令人費解的情況。我們傾向於將溫度視為相對的度量。例如,一杯茶比爐子上的火苗要冷,但比冰塊要熱。「絕對零度」表示宇宙中最低的溫度,這違背了「總會有溫度比這裡更低」的直覺。分子熱運動現在你可以理解「絕對零度」是怎麼回事了:絕對零度是物質中的粒子基本上不動的溫度。因為沒有辦法進一步降低速度,因此溫度不會降低。在「絕對零度」下一切都停止移動嗎?並不完全是這樣。
  • 為什麼宇宙最高溫度達到1.4億億億億度,最低溫度卻是絕對零度-273度?
    在整個尺度下,宇宙是存在著最高溫和最低溫度的,其中最高溫是1.4*10^32K(1.4億億億億K,K是溫度的單位卡爾文),最低溫度是絕對零度0K,也就是零下273.15℃。這個最高溫度來自於炙熱的奇點大爆炸,隨著大爆炸的進行,溫度一直在下降,到如今這個溫度已經很低很低,接近於絕對零度,我們目前還可以利用探測器探測到這個餘溫,大概是2.7K,僅僅比絕對零度高2.7度,是遍布全天的背景輻射,於是也被叫做宇宙微波背景輻射
  • 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。
  • 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。
  • 絕對零度是如何計算出來的?會有比絕對零度更低的溫度嗎?
    宇宙是一個非常複雜而且神秘的存在,宇宙中任何一種簡單的東西,但是只要深究,就會覺得很不簡單。在牛頓發現萬有引力之前,傳來沒有人想過,蘋果成熟了為什麼會向下掉,地球為什麼會有一年四季,日升日落。如果沒有一代代科學家的探索,我想很多人都不會知道,為什麼陽光會讓人覺得溫暖,為什麼我們能感覺得到溫度,為什麼會有溫度?
  • 絕對零度達不到,但人類創造的最逼近絕對零度的溫度是多少?
    眾所周知,人類利用溫度來表示物體的冷熱程度。不僅如此,科學家還發現了所謂的絕對零度,它位於零下273.15攝氏度。但是,物理定律告訴我們,絕對零度是無法達到的,我們只能無限接近它。那麼問題就來了,我們是如何發現絕對零度的?人類能達到的最低溫度是多少度?
  • 為什麼溫度沒有上限,卻存在絕對零度?物理學家給出答案
    自從宇宙大爆炸之後,溫度就誕生了,恆星的內部時刻發生著核聚變,輻射出光和熱,這就是宇宙溫度的早期來源。人類還沒有發展科技的時候,溫度主要還是來自於太陽。太陽每天照耀大地,給地給帶來的光和溫暖。也帶來了生命的誕生。為什麼溫度沒有上限,卻存在絕對零度?物理學家給出答案
  • 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。因為一旦粒子停止運動,其位置和速度就變成了一個確定的值,這與量子力學中的不確定性原理相矛盾。既然絕對零度是一個理論數值,它的大小又是怎樣測出來的。