最低温“绝对零度”
“绝对零度”并不是人们想象的0 ,0 只是常温常压下水结冰的温度。而“绝对零度”是热力学的最低温度。换算成温度单位就是-273.15 。但“绝对零度”是现实情况下无法达到的,只是理论上的最低温度下限。
那么为什么人类制造的最高温度能达到5.5万亿 ,而仅有-273.15 的“绝对零度”却无法造出呢?
无法达到的“绝对零度”
虽然“绝对零度”看起来数值很小,很容易就可以到达。但是物体的温度是和其运动速度有关的,物体运动越快温度就会越高。而按照“绝对零度”的理论来说,在达到“绝对零度”时,物体分子已没有动能处于绝对静止状态。
但是粒子“绝对静止”与物理学规律其实的相悖的。著名物理学家海森堡提出过“不确定性理论”,他通过一系列实验来证明粒子是一直在不断地运动中的,人们无法测量其粒子的位置。
而且绝对零度是通过理想气体状态方程来推出的,理想气体动能由温度决定那么“绝对零度”可以说是理想气体绝对静止时的温度。但事实上理想气体在“绝对零度”时,已不是气体状态,呈现为液态或固态。那时候已经不符合热力学的相关计算规律了。
而且“绝对零度”说的是粒子要处于绝对静止状态,但是爱因斯坦的“相对论”却提出物体运动与静止是相对于参考系来说的。而绝对静止的参考系又是不存在的,所以“绝对零度”所谓的绝对静止状态,其实是相对于参考系来说得相对静止状态。
假如说世界真的达到了“绝对零度”,这意味着,世间的万物都停止了运动。包括时间,这就像科幻大片中所讲到的时光停滞现象。使人类可以穿梭于不同的时空之中,当然这只是理想状态,“绝对零度”无法达到。
人类对“绝对零度”的追求
虽然“绝对零度”只是理论情况,但人们并没有停止对“绝对零度”的追求。曾有一个由美国、德国、奥地利等国的科学家组成了一个联合科研组,对“绝对零度”发起挑战。他们在实验室里利用磁陷技术达到了仅比“绝对零度”高0.5纳开尔文的温度,这是人类历史上第一次达到比“绝对零度”高1纳开尔文以内的超级低温。
2001年诺贝尔物理学奖获得者,德国科学家科特勒曾说,他们首次达到“绝对零度”1纳开尔文之内,是人类历史上最求最低温度的里程碑。
宇宙中温度最低的地方
冥王星是太阳系距离太阳最远的行星,由于其位于太阳系边缘,能接收到的太阳能量极低。导致冥王星表面最低温度可以达到-229 ,所以冥王星也是太阳系内温度最低的地方。但是-229 与“绝对零度”相距甚远,而且放眼整个宇宙,-229 也并不是宇宙中温度最低的地方。那么宇宙中温度最低的地方在哪呢?
现在人类观测到的宇宙最低温是布莫让星云,也被称为回力棒星云。距离地球约5000光年。据科学家观测并计算得知,布莫让星云的温度达到了-272 ,这个温度仅仅比“绝对零度”高了1.15 。那布莫让星云温度为何这么低?
星云是不断膨胀的,而膨胀是需要能量的,但布莫让星云周围并且有能量源。所以布莫让星云膨胀只能消耗自身的能量,导致其内能越来越低,温度也随之下降,让布莫让星云成为一个十分接近“绝对零度”的地方,