為何人類能夠不斷突破億度高溫,卻突破不了零下幾百度低溫?

2020-12-05 時空通訊

其實這是一種錯覺,是人類自己為自己設置的一個框框,一些人在這個框框中得出了這樣一種錯位認知。

10萬億度高溫是科學家們在大型強子對撞機中創造出來的,但這個高溫距離最高溫度還差很遠很遠,因此以後還可以創造出更高的溫度,卻永遠也達不到最高溫度。

而人類雖然無法突破絕對零度,是因為絕對零度是宇宙最低溫度。宇宙達到了最低溫度,就是死亡歸零。

這不就扯平了,人類永遠也製造不出最高溫度,同樣也製造不出最低溫度。

現在科學界認為的宇宙最高溫度,是宇宙大爆炸普朗克時間的溫度。

所謂普朗克時間是時間的最小單位,小於這個單位的時間就沒有意義了。普朗克時間為大爆炸後的10^-43秒,也就是大爆炸開始後1000億億億億億分之一秒。

宇宙大爆炸開始這麼短的剎那間,溫度為10^32K,也就是1億億億億K。

「K」為熱力學溫標的符號,又稱開爾文溫標、絕對溫標,是國際單位制的7個基本單位之一,簡稱「開」,符號表示為「K」。

世界上現在使用的主要溫標有三種,就是開氏度溫標、攝氏度溫標、華氏度溫標。早期還有過列氏溫度和蘭氏溫度等溫標,現在都淘汰了。

所有的溫標都是以熱力學溫標作為標準來衡量。現在世界上絕大多數國家都是使用攝氏度溫標,攝氏度與絕對溫標的標度刻度是一致的,表示符號為「℃」。

0K就是絕對零度,對應攝氏度為-273.15度。攝氏度冰點0度為273.15K,以後攝氏度每提升一度開氏度也相應提升1度,攝氏度100度就是373.15K。

華氏度的表示符號為「℉」,現在只有5個國家在使用。華氏度與攝氏度對應關係為:F=C×1.8+32 //C=(F-32)÷1.8。

例如: 0℃=(0×1.8+32)℉=32℉,100℃=(100×1.8+32)℉=212℉。

由此我們可以看出,溫標是人類認識世界,並根據人類習慣而制定的一種衡量溫度的標杆,帶有很強的主觀色彩。

之所以有人覺得人類可以發現或者創造出很高的溫度,而無法突破僅有幾百度的低溫,這只是一種錯覺,這個錯覺就是建立在人類對溫度的標度方式上。

如果把世界可能存在的最高溫度和最低溫度中間劃一個刻度的話,把這個刻度定為0度,那麼就存在零上數億億度和零下數億億度。如果用這樣的溫標來回答這個問題,回答是高溫突破還是低溫突破的話,大家會怎麼回答呢?

很多人可能會說,為什麼人類已經突破了零下幾億億度的低溫,卻連零度也突不破呢?更別說高溫了。

如果用這種溫標來衡量我們的世界,用在我們的生活中實用嗎?

我們宇宙從大爆炸開始,迄今已經138億多年了,宇宙中極高的溫度逐步冷卻下來,雖然恆星等天體還有極高的溫度,但在稀疏的廣袤宇宙空間,平均溫度已經極低極低了。

宇宙微波背景輻射溫度,也就是宇宙大爆炸的餘暉,溫度已經降低到了2K多一點,接近絕對零度,因此叫做3K宇宙背景輻射。

因此宇宙已經是趨向寒冷的,而地球平均氣溫在15度(攝氏度,後同)左右,人類日常生活接觸的溫度一般都在零下幾十度到幾百度之間,因此溫標定在這樣一個水平上才能夠比較適合人類需要。

但這樣一來,卻給一些人造成了溫度高低的錯覺。

現在人類對低溫的探求已經無限接近絕對零度了,科學家們在實驗室已經製造出0.5nK(0.5納開爾文)的低溫記錄,也就是20億分之一K。

宇宙中理論最高溫度為1000億億億億億K,宇宙中現在理論上存在的高溫也有千萬億K(超星系大爆炸、中子星黑洞相撞等),而人類製造出來的高溫才10萬億K,距離最高溫度還連一根毛都算不上。

因此可以說人類已經對低溫突破取得了重大進展,而對高溫突破還剛剛起步,任重道遠。

就是這樣,歡迎討論。

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