零下273.15摄氏度 。为什么是更低温度?这是怎么发生的?我们来说说今天的更低气温 。
首先 , 我们需要知道什么是绝对零度 。
绝对零度是指热力学的更低温度 , 是粒子动能低至量子力学更低点时物质的温度 。但是 , 绝对零度是只存在于理论上的温度下限 。热力学温标是K , 0K在摄氏温标中等于负273.15度(即-273.15℃) 。
【绝对零度,更低的温度 绝对冰点是多少度】接下来我们要讲温度是怎么来的 。
物质的温度取决于其中原子、分子和其他粒子的平均动能 。根据麦克斯韦-玻尔兹曼色散 , 粒子的平均动能越高 , 材料的温度越高 。理论上 , 如果粒子的平均动能低至量子力学的更低点 , 材料就可以达到绝对零度 。但是根据热力学第三定律 , 绝对零度是无法达到的 , 只能无限接近 。任何空之间必然存在能量和热量 。它们在不断地相互转化 , 但永远不会消失 。所以绝对零度是不存在的 , 除非这个空空间从一开始就没有能量和热量 。
简单来说 , 物体的温度其实就是物体内部原子的活动 。当我们感觉到一个物体更热时 , 我们解释说这个物体的原子在快速运动;当我们感觉到一个物体相对较冷时 , 说明物体中的原子活动较慢 。
绝对零度(0K)的温度相当于零下273.15摄氏度(-273.1±5摄氏度) , 称为“绝对零度” , 是自然界可能的更低温度 。在绝对零度 , 原子的活动完全停止 , 因此我们可以精确地测量粒子速度(0) 。
1890年 , 德国物理学家马克斯·普朗克(Max Planck)引入普朗克常数 , 表明了粒子速度和位置的不确定性的乘积一定不小于普朗克常数的事实 。这是我们宇宙的基本物理定律 。但是当一个质点处于绝对零度时 , 其速度为零 , 质点的速度一定且乘积为零 , 就会违背这个规律 , 于是我们就可以得出绝对零度不能达到的结论 。
科学家在绝对零度的研究中发明了一些神奇的现象 。比如氦 , 在我们的自然界中是以气体的形式存在的 , 但是在-268.9℃时就变成了超液态 。当温度继续下降时 , 原本装在容器中的液氦会从仅有0.01mm的缝隙中溢出 , 液体的粘性消失 。
题外趣闻:
智利的天文学家发明了宇宙中最冷的地方 , 我们称之为“回旋镖星云” , 它的正式名称是布莫让星云 。那里 , 气温零下272摄氏度 , 是人类已知的自然界中最冷的地方 , 被称为“宇宙冰盒” 。我们知道 , 布莫杰恩星云的温度只比绝对零度高近1摄氏度 。布让星云的温度也是证明宇宙起源大爆炸理论最明显、最有力的证据之一 , 因为它可能是作为宇宙起源的大爆炸以来一直保持的温度 。
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