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【超导|人造极限,太阳核心温度的62万倍!】这篇文章我们主要讲一讲温度 , 实际上我们这个宇宙中 , 所有的东西都有温度 。 温度为零的东西是不存在的 , 温度为零就代表它能量为零 , 能量为零 。 那它就不可能是物质 。 那这个温度为零 , 实际上有个名词 , \"绝对零度\" , 可以写成0K , 这个k是开尔文 , 和摄氏度、华氏度一样 , 也是一种温标 。 只不过开尔文的零度是绝对的零度 。 这个零度是一点温度 , 一点能量都没有 , 所以它只存在理论中 , 现实中是没有的 , 它就跟光速一样 , 都是我们这个宇宙的极限 , 你只能无限接近它 。 但永远达不到 。
目前人类已知的最低温度 , 是在人类实验室中获得的 。 十亿分之一开尔文 , 很接近绝对零度了吧 , 但没有办法 , 宇宙级地板怎么都降不下去 。 聊温度的本质前 , 我们先简单讲一下 , 摄氏度和华氏度是怎么来的 。 实际上生活中我们经常说的零度是零摄氏度 , 也就是冰点 , 水在一个标准大气压下 , 会结冰的温度 。 那一百摄氏度 , 就是水沸腾的温度 。 这个小时候我们应该都学过 , 这也就是摄氏温标的一个标准 。 那通过这个标准我们就可以做出来有标准的温度计了 。 在冰点的刻度为零 , 在水沸腾的刻度为一百 , 这就是摄氏温标 。 很简单 , 很容易理解 。
那华氏温标其实也差不多 , 只不过华氏温标取得这个零度 , 是水、冰、氯化钠混合的盐水 , 这是当时能制作出来的最低温度 , 然后这个温度就是零华氏度 。 另外两个标准 , 一个是水和冰 , 混合状态下为三十二华氏度 。 人嘴里的温度是九十六华氏度 , 有了这三个标准 , 就能制作出来华氏温度的温度计了 。 这个大家应该都很容易理解 , 这就是华氏温标的由来 。
目前就这三种温标 , 开尔文、摄氏度、华氏度 。 开尔文是真正意义上 , 从零开始的温标 。 零k如果用摄氏文表表示的话 , 是零下两百七十三点一五摄氏度 。 至于这个温度是怎么来的 , 其实很简单 。 根据热力学的差异定律 , 在理想气体的体积保持一定的情况下 , 压强和温度是成正比的 。 所以这就很简单了 , 通过比喻计算 , 就能推出来绝对零度的数值了 。 不过零k只在理论上存在 , 生活中是测不到的 , 它是真正意义上的没有温度 。 其实讲到这里 , 大家对温度还很陌生 , 温度的本质实际上就是所有分子、原子、质子、电子的震动 , 这个震动呢 , 也可以叫做动能 。 我们之前说了动能能产生什么呢?哎 , 那就是能量 , 而温度就是能量的一种体现 。
实际上我们这个世界所有东西 , 无时无刻都在震动 。 不过有的东西震动的快 , 有的东西震动的慢 。 你就比如一个大铁块 , 它的粒子实际上也在震动 。 只不过相比液体来说 , 它的震动就小了很多 , 所以粒子的震动不仅能在温度上体现出来 , 还能体现这个东西的性质 。 那这就很好理解了 。 固体小于液体 , 液体小于气体 , 气体小于等离子体 。 就拿水 。 举个例子 , 冰块的时候水是固体 , 水分子动能很小 , 但是加热之后水分子开始活跃了 , 它就能从晶体结构中逃脱出来 , 固体变成了液体 , 那继续加热水分子的动能继续增加 , 震动的更加剧烈 , 那水就变成了气态了 。 那前面我们说了 。 物质还有等离子态 , 这是一种高能态 , 宇宙星体中比较常见 , 能量高 , 温度也高 , 这个很容易理解 。
其实物质还有第五种态 , 玻色爱因斯坦凝聚 , 这个东西我们不用深入了解 。 意思就是当物质温度足够低 , 非常接近绝对零度的时候 , 物质的所有原子 , 都会达到相同的能量 , 从而变得像一个原子 。 怎么理解呢?气体下的原子活蹦乱跳 , 如果他们是玻色子 , 那么他们就有相同的能级 , 能量是一样的 , 然后给他们降温 , 随着温度的降低 , 这些原子的动能也在逐渐减少 。 能量降低 , 波长增大 , 温度越来越低 , 这些原子的玻 , 也逐渐融合 , 随着温度降到足够低 , 这些原子就融合 , 变成了一个量子态的波 。 这个就是玻色爱因斯坦凝聚 , 在这种状态下 , 会有很多神奇的现象发生 。
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