絕對零度下的光線是個什麼樣子

絕對零度下的光線是個什麼樣子


悟空問答有人問:絕對零度能把光也凍住嗎?如果能,是凍成一條棍還是一條波紋?為什麼?

絕對零度就是死亡,不是一個人一個生命的死亡,是宇宙分子和原子熱運動的停止,一切物質都停止了運動,當然也包括了光。

所謂絕對零度把光凍成一條棍還是一條波紋,這只是人們在看得到的世界(時空通訊把這個世界叫中觀世界)一種幻想,是對量子微觀世界和宇宙宏觀世界不瞭解的臆測。絕對零度世界已經不是有形世界了,而是滅寂,一切化為烏有。

絕對零度是熱力學的最低溫度,目前只有在理論上存在,在宇宙中還沒有發現這個溫度。人工製造的低溫已經可以無限接近這個溫度,但永遠也達不到這個溫度。人類把這個溫度定為絕對零度,標記是開爾文溫度(K),就是0K。不是OK,是3、2、1、0的0~K。用攝氏度表示是-273.15度。

絕對零度下的光線是個什麼樣子


目前人類對宇宙的微波背景輻射測得值為2.725K,所以叫3K宇宙微波背景輻射。

這是宇宙大爆炸後由溫度極高的普朗克溫度下降到現在的溫度;宇宙中觀測到溫度最低的地方是布莫讓星雲,溫度達到-272攝氏度,也就是1.15K,號稱宇宙冰盒,是目前已知最低溫度宇宙微波背景輻射的地方。

但在地球上,科學家們已經制造了非常接近絕對零度的溫度,實現玻色-愛因斯坦凝聚的溫度就遠遠小於3K的溫度。由德國、美國、奧地利等國科學家組成的一個國際科研小組在實驗室內創造了僅僅比絕對零度高0.5納開爾文的溫度紀錄,要知道一個納開等於十億分之一開爾文。

絕對零度下的光線是個什麼樣子


理論上認為,絕對零度條件下,物體的分子就沒有了勢能和動能,物體的內能就成了0狀態。

而物體的溫度取決於組成的原子、分子的粒子的動能,動能越大,物質溫度就越高,反之就越低。達到了絕對零度,一切都停止了,就是消失和量子死亡。

在宇宙歸宿的模型中,有一種冷寂死亡說。就是宇宙在不斷的膨脹中,所有星系越離越遠,所有能量都消耗殆盡,最終物質稀疏到無限範圍,密度成為0狀態,溫度也成為絕對0度,一切都歸於滅寂。

這就是絕對零度的意義。所以絕對零度不是我們想象的那樣會把一個物體凍成了一條冰棍還是一個冰疙瘩,在極端的低溫下,物質的性質和狀態都會發生令人意想不到的改變。

比如在溫度接近絕對零度時,粒子會出現波色-愛因斯坦凝聚態,就是呈現出一種氣體的、超流體狀態,光子也是規範波色子,所以也會具有這種性質。物質的這種特性是科學家們在實驗室得到的結果,不是拍腦袋想象出來的。這說明在極端的世界裡,世界真的不是我們常人想象的那樣。

絕對零度下的光線是個什麼樣子


但現在還有一種理論,認為在一種物質運動的特殊狀態下,溫度曲線有可能發生反轉,這樣溫度將從正轉到負,低於絕對零度。

儘管這種低於絕對零度的範圍只在十幾億分之幾開氏度,但將會是一個驚天動地的突破。

如果這個理論真的得到驗證,這個宇宙的很多理論將會改寫。提出這個理論的是慕尼黑路德維格·馬克西米利安大學物理學家烏爾裡奇·施奈德,諾貝爾物理學獎獲得者沃爾夫岡·克特勒也曾證明,在磁場系統中存在負絕對溫度。

這是一個太過前沿的複雜理論,就不在這裡討論了。


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