距离绝对零度只差0.01摄氏度!我们创造了超越布莫让星云的低温
导读:早年间 , 人类通过大型强子对撞机 , 制造出了有史以来最高温的人造材料 , 据了解该人造材料的温度达到了惊人的5.5万亿摄氏度 。 与5.5万亿摄氏度相比 , 低温似乎就显得微不足道了 , 毕竟低温的底线是被定义为绝对零度的零下273.15摄氏度 , 并且永远也无法达到 , 这是怎么回事呢?那么绝对零度是如何确定的?
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【距离绝对零度只差0.01摄氏度!我们创造了超越布莫让星云的低温】物理学家们发现 , 对于一定体积的气体来说 , 温度升高 , 压强也会升高 , 温度降低 , 压强也会随之降低 , 二者是成正比的 , 那么 , 如果将压强一路减小到零 , 不就得到了最低温度吗?后来 , 随着热力学的发展 , 人们很容易就计算出了理论上的最低温度——零下273.15摄氏度 , 人们干脆就将零下273.15摄氏度作为零点 , 重新定义了一个温标——绝对温标 , 零下273.15摄氏度就被称为绝对零度 。
为什么说绝对零度是无法达到的呢?从宏观上讲 , 温度能表示物体的冷热程度 , 而从微观上讲 , 温度代表的是物体分子运动的剧烈程度 。 想要到达绝对零度 , 就必须让粒子静止不动 , 可是在量子力学中 , 存在着量子涨落 , 换句话说就是不可能同时确定微观粒子的动量和位置 , 它们不会乖乖停下来 , 只会存在一个最低的能量态 , 而这个能量态不等于零 , 却可以无限接近于零 。
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话说自然界中已知温度最低的地方在哪里?根据研究发现 , 距离地球5000光年外 , 形状很像蝴蝶结的布莫让星云 , 那里的温度就仅有零下272摄氏度 , 比绝对零度也只高了1.15摄氏度 。 是什么导致了布莫让星云的寒冷?原来是因为组成布莫让星云的气体 , 是从一颗恒星的核心中流出来的 , 它们的速度高达164公里每秒 , 并且在进入太空后 , 会迅速的膨胀 , 因为没有热源提供膨胀所需的能量 , 布莫让星云只能消耗内能 , 所以温度持续下降 。
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当然了 , 在科学技术的协助下 , 人类也展开了对最低温度的挑战 。 此前有消息表示 , 通过无液氦稀释制冷机 , 我们已经成功实现了10mk以下的极低温运行——零下273.14摄氏度 , 只比绝对零度高了0.01摄氏度 。 那么 , 既然低温存在着绝对零度 , 那么高温会有极限吗?
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