冷知識:爲什麼最低溫度有限制,高溫卻可以達到上億度

絕對零度-273.15攝氏度;0K,熱力學溫度,就是極限了。人類的科學發展可以不斷接近這個絕對零度,永遠不能達到,絕不能說存在一個比絕對零度更低的溫度區域。


冷知識:為什麼最低溫度有限制,高溫卻可以達到上億度

這是為什麼呢?要弄清這個道理,先要明白什麼是溫度。我們所理解的溫度和科學定義上溫度是不同的,按照科學來描述溫度,就是指大量粒子能量的一個量。它正比與大量粒子動能的平均值。明白了溫度的定義,那麼我們就能理解動能的最低值就是零。也就是說動能達到最低的極限,但卻沒有上限,可以無限加大。雖然我們認為速度有上限,但是從數學邏輯上看速度接近光速的時候,動能會趨向於無窮大。通俗地講,就是隻有具有無限的動能,才會具有高速度。所以我們很容易就可以理解:溫度有下限,但沒有上限。(可以簡單認為,實際比這複雜的多)
冷知識:為什麼最低溫度有限制,高溫卻可以達到上億度

宇宙中也有接近這一溫度的地方,那就是位於半人馬座方向的布莫讓星雲,也稱為回力棒星雲。

這片星雲距離地球5000光年,於1979年被發現,溫度僅有-272℃,比絕對零度僅高1.15℃,也是目前已知的宇宙中最冷的區域,被稱為宇宙冰盒子。行星狀星雲是中央恆星進入生命最後階段剝離氣體時形成,這個溫度是作為宇宙起源的大爆炸留存至今的溫度,這也是證明大爆炸理論最顯著有效的證據之一。

既然溫度設定有下限,那麼,為什麼就不能設定為零呢?其實,在進行溫度設定時,是把絕對溫度設定為零度的。但我們一般使用的是攝氏溫度,在這個體系下,絕對零度是-273.15攝氏度。其實,這是一個歷史遺留溫度,當初科學家在設定攝氏溫度標時,就只考慮了兩個上下限。把冰水混合物的溫度是0攝氏度,沸水的溫度是100攝氏度。那時的科學家因為認識和精度以及科技水平等問題,根本就沒有考慮溫度的下限問題。
冷知識:為什麼最低溫度有限制,高溫卻可以達到上億度

但是也有科學家認為:理論上也有最高溫度,普朗克溫度,其大小約為1.4 * 10 ^ 32 K,相當於1.4億開爾文。根據目前的理論,這是一個物體沒有意義的。


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