世界最低温度为什么是273度左右本来这儿面包括严重物理规则

放大字体  缩小字体 2019-12-25 22:15:28  阅读:60 作者:责任编辑NO。许安怡0216

其实世界是存在最低温度的,这个温度便是零下273.15度,一起世界也存在一个最高温度,这个温度便是1.4*10^32K(1.4亿亿亿亿度)。最高温度和世界大爆炸模型有关。而最低温度其实和热力学、量子力学有关。

今日,咱们就来说一说最低温度究竟是咋来的?为什么就不是其他的数字,偏偏是-273.15度?

温度

其实要了解最低温度,咱们就得先来聊一下:温度的实质究竟是什么?

其实在物理学中关于“温度”的界说特别多。咱们就来说一个微观世界中,关于温度的界说。具体来说,温度的实质其实便是微观粒子的热运动的剧烈程度。

那该怎么去了解这个界说呢?

咱们都知道,万物都是由粒子构成的。可是粒子并不是整齐划一地排排队地构成粒子。实际上,粒子更像是乱七八糟的状况。

那问题就来了,那高温文低温有啥不一样的差异呢?

其实温度的微观界说是有统计学根底的,意思是说,需求建立在必定足够多的粒子数之上。咱们就拿太空来说吧,许多人以为太空的温度是绝对零度。那意思便是说,到了天空中极有或许会被冻死。但实际上,这是有问题的。太空的物质密度极端低,大约便是一立方米只要一个氢原子的水平,所以,表现不出温度来,所以暴露在太空中不会是冻死,而是憋死。并且太空也不是绝对零度,由于世界微波布景辐射的存在,这个温度应该比绝对零度高2.72度。

所以,温度要表现出来需求足够多的粒子。而这些粒子的均匀动能越高,温度越高,反映出来的现象便是粒子全体上运动得越剧烈,温度就越高。

绝对零度

了解了温度的实质。咱们再来看“绝对零度”其实就很好了解了。已然微观粒子的热运动的剧烈程度,在微观上表现出温度的凹凸。那假如微观粒子的均匀动能为零,那不就没有温度了吗?那这个状况对应的是温度不就应该是绝对零度了吗?

这样的观点也对,也不对。为什么这么说呢?

这是由于微观世界和咱们的微观世界是非常不同的,咱们不能用微观世界的“有色眼镜”来看微观世界的现象。这儿不对的状况其实来自于量子力学的柱石理论,也便是大名鼎鼎的“不确定性原理”,这条原理是由量子力学的奠基人之一维尔纳·海森堡提出来的。

科学家在上世纪初就发现,在观测电子的时分,你很难一起取得电子的方位信息和动量信息。一旦你先把电子的方位信息测准了,那动量信息就测禁绝了;同理,当你想测准动量信息,方位信息就禁绝了。

所以,微观粒子是不太或许停止在那里一动不动,理论上,它们在最低能量状况时,仍是会保持着在必定区间范围内的振荡。当微观粒子处于这样的状况时,所对应的温度便是零下273.15度,也便是绝对零度。由于这现已是微观粒子的最低能量状况了,没方法再低了,因而,温度不或许再小了。

那问题来了,这个温度真的可以到达吗?

绝对零度能到达吗?

客观地说,依照现在的理论,绝对零度是达不到的,这其实也是热力学几大规律之一的内容。那为什么绝对零度达不到呢?这儿其实就涉及到怎么降温的问题。

咱们一般来说都是使用一个比本来温度更低的温度来给降温。由于自然界有一条能量最低原理,能量会自发的从高能量状况滑向低能量状况。

要到达绝对零度,依照理论来说,就应该拿一个比绝对零度更低的温度来降温,可问题是,绝对零度现已是最低温度了,没方法再往下降了,因而,咱们不或许到达绝对零度。

可是理论归理论,这并不是说就从另一方面代表着咱们什么都不能做了。实际上,不信邪的科学家大有人在。许多科学家都向这个理论发起了应战,在地球上有许多实验室在使用各种方法做低温实验。

现在科学家还没有成功实验绝对零度,但现已非常逼近了绝对零度,但一直也没有可以完成绝对零度。

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