绝对零度-273.15℃有多可怕?光都将失去意义!
对于南方人来说 , 在网络上看到的东北的冬天 , 室外洒一壶热水 , 能够瞬间冻成冰碴 。 东北冬天的最低温度居然可以达到零下54℃ , 说实话 , 虽然没有体验过 , 但光是想想就觉得挺冷的 。
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在这样的低温环境下 , 若不是有意为之 , 四周都是寂静一片 , 似乎随时都能将“千山鸟飞绝 , 万径人踪灭”的场景拿出来做比 , 就像是一切都被冻住了 。 那么我们尝试着想象一下 , 在绝对零度的环境中 , 事物会是什么样子呢?
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温度
任何物质都会有一个结冰点 , 在这个点上 , 物质会发生一些形态上的变化 , 一般就是使液态凝聚成固态 。 这就像是将一个能够产生运动的物质固定下来 , 使它相对静止 , 最常见的就是自然界中的水 , 不管是河流还是积水 , 只要被冻住 , 就会凝固在一个地方不轻易发生偏移 。
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但世界上没有什么物质是绝对静止不动的 , 它们的内部一直都有分子运动 , 只是有速度的差异 , 从而导致了物质的温度差异 。
在太空中 , 温度同样不会消失 , 因为太空并非完全的真空状态 , 里面还包含了很多宇宙辐射和微粒子 , 它们同样会产生运动 。 而只要有物质运动行为 , 就会产生热量 。
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因此 , 温度越低 , 说明物质运动的速度越慢 , 相对应的 , 物质运动越快 , 其本身的温度也就会越高 。 就好比在正常状态下坐着的人和一个跑步的人 , 他们的动能不同 , 体温也绝对会产生差异 。
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绝对零度
绝对零度(TheAbsoluteZero)指的是热力学中的最低温度 , 单位是0K , 大约阈值是在-273.15℃或-459.67℉ 。 然而 , 绝对零度是无法达到的 , 只是理论的下限值 。 它代表了决定对的静止和完全“真空” 。
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物体的温度都是来源于物体本身内部的分子和粒子运动 , 在低温环境下 , 物体的分子会逐渐失去动能 , 但势能仍然存在 , 只是物体的能量会降到最小值 。 那么绝对零度是个什么概念呢?
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到目前为止 , 人类在地球上可以感知到的最冷的地方是在南极 , 那里的最低气温已经足够让人望而却步 , 直接跌到零下93.2℃ 。 在这样的环境中 , 普通的钢管都会被冻得像一块脆弱的玻璃 , 用力一击即碎 。 相比与地球表面其他地方 , 这里冻土千里 , 水面也被冰封 , 少有生物生存 。 这是大环境的淘汰与选择 。
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那么在绝对零度下 , 所有的一切都将静止 , 包括光 。
虽然根据热力学第三定律来说 , 不管是在什么空间当中 , 都必然会存在物质 , 而物质必然会有运动 , 不管是内部运动还是外部运动 , 都会产生能量于热能 , 也就是说 , 只要有物质存在 , 就必然会有温度差异 , 哪怕这个差异小到可以忽略不计 。
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所以 , 除非这个空间从来没有产生过物质 , 也没有任何动能和热能 , 否则绝对零度将会永远是一个无法达到的极限温度 , 只有可能无限接近 。
也就是说 , 在绝对零度的环境下 , 没有任何任何物质可以产生粒子震动 , 也可以说不会存在有体积的物质(或者物体不再是我们观念中的固、液、气任何一种形态 , 而是一种积聚的单一实体“超原子”) 。
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光
光不可能单独存在于某个地方 , 它需要某个介质传播才能分散到各处 。 也就是说 , 没有物质的存在 , 光也无法到达 。
一般情况下 , 光按直线传播 , 这是在同种介质的传播下作用下才能发生 。 比如水面和空气 , 这两种物质对于光的传播作用是不一样的 , 所以会让人产生一种视觉上的差异 。
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宇宙中大部分地区都是黑暗的 , 这是因为在太空环境中 , 空间的无限扩大导致了物质的分散 , 物质密度非常小 , 成为相对于地球的真空状态 。 光的传播介质不足 , 光线自然也就不够 , 相应的 , 物质少、分子运动也少 , 太空中的温度也会很低 。
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