假如零下一千攝氏度的低溫出現在地球上,會造成什麼影響?

張大實在


那麼我們這顆美麗的藍色星球就將變成冰凍星球,大氣層中的氮氣、氧氣、二氧化碳等都將變成“雪花”飄落到地面之上,地球上的所有生物都會被瞬間冰凍成雕塑。

圖:災難電影《後天》中劇照

然而實際上地球並不會出現如此低溫,人類記載的地球上最低溫度應該是在俄羅斯烏斯季亞加的一個小村莊裡,記錄溫度達到-58.1°C。太陽系中比較寒冷的地方就是距離太陽較遠的天體,恆星的輻射能接收的較少,溫度自然就低。例如冥王星表面的溫度可以低至零下二百攝氏度。

但無論是哪裡都不會出現零下1000攝氏度的低溫,這是理論上的限制。理論溫度最低值為絕對零度(-273.15攝氏度),這一點很好理解。物體表現出溫度,是由於微觀上粒子的熱運動,原子、分子等動能決定了溫度的高低。如果在某種情況下,原子和分子絕對靜止根據麥克斯韋-玻爾茲曼分佈,可以得到最低溫度-273.15攝氏度。但這是一個理論值,微觀粒子是不會停止運動的。相同的道理我們知道光速不可超越,有靜止質量的物體運動速度達不到光速,那麼這樣看來溫度也是有上限的,那就是普朗克溫度。

目前科學家發現的宇宙最低溫度是-272.15°C在半人馬座的方向上,距離地球5000光年。這個星雲被稱為回力棒星雲,只比絕對零度高1.15攝氏度。


科學黑洞


假如零下一千攝氏度的低溫出現在地球上,會造成什麼影響?

零下一千攝氏度的低溫出現在地球上,那肯定要比2012凍住帝國大廈的寒流威力要大得多!會是怎樣嗎?其實可能並不是這樣,因為零下1000攝氏度的溫度並不存在!宇宙中能夠達到的最低溫度也只有-273.15℃,也許吃瓜群眾會很好奇,為什麼存在上千萬甚至上億度的高溫,卻沒有-1000℃?

一、什麼是溫度?

宏觀上溫度就是表現物體冷熱程度的度量,是一個名詞!但在微觀上衡量物質微觀粒子熱運動的指標,也許用動詞來定義它似乎更準確一些!

微觀粒子運動的劇烈程度表示了物體溫度高低的差異,比如我們被開水燙傷是因為劇烈運動的水分子撞擊在人體表面,並且將能量釋放在皮膚上,才導致我們燙傷!這是高溫,看起來似乎沒有上限?我們等下再討論。

二、最低溫度是多少?

事實上低溫卻有一個下限,因為最低的溫度也僅僅是讓微觀粒子不運動,那麼物質粒子不運動時表現出的溫度是多少呢?-273.15℃,但這只是一個計算溫度,而非實際存在的溫度!

根據查理定律或者蓋-呂薩克定律,我們可以計算出這個微觀粒子絕對停止時的溫度為-273.15 ℃,熱力學中將絕對零度定義為0K!因此從理論上來看,低於這個溫度似乎不可能的,粒子都停止運動了,沒有什麼現象比停止運動所表現的宏觀溫度更低!

為什麼要計算才能得到絕對零度?因為微觀粒子的熱運動始終存在,即使到宇宙的熱寂時代,也只能無限接近絕對零度,卻不能到達絕對零度!而在海森堡不確定性原理的條件下,微觀粒子的位置和動量均已確定,因此到達絕對零度只是一個夢!

上圖是激光製冷原理,一個比較有意思的話題,既然微觀粒子在不運動時候將會達到最低溫度,那麼我們用多束激光來囚禁原子,使其達到相對“靜止”狀態!那麼此時就是宇宙中最低的溫度!

三、宇宙中最低的溫度

2018年5月21日,一艘攜帶了OA-9設備的天鵝座飛船的軌道ATK Antares火箭從美國宇航局瓦洛普斯基地發射升空,為國際空間站送去了冷原子雲研究設備,製造出了宇宙中最低的溫度:-273.1499999999 ℃!但這仍然是一個高於絕對零度的溫度!

玻色-愛因斯坦凝聚體,當然在地球上也能製造,但由於引力影響以很快的速度解體,存在的時間只有幾分之一秒,但在國際空間站的微重力環境中可以留存超過10S,得以長時間的觀測與研究玻色-愛因斯坦凝聚體!

當地球達到-1000℃,不對,是-273.15℃,那麼可以想象一下的是無論什麼東西都將結冰,但您不要認為可能看到一個白色的地球,而是黑色.......因為從理論上來看,處在絕對零度下的物質的電子已經“靜止”,它將無法輻射任何波段的電磁波,因此它會成為一個黑體,但一旦受到光照輻射,它就會吸收能量,打破這個平衡,也許是-273.14℃,也許是-273.13℃,它可以達到這個以上任何溫度!

四、宇宙中最高的溫度

那麼宇宙中有無限高的溫度嗎?沒有,它也有一個上限,而傳說中將質量轉換為一團能量的溫度則是哈格多恩溫度之上的某個溫度,也就是夸克膠子等離子體的相變溫度!

那麼宇宙中高溫的上限在哪裡呢?當然是宇宙大爆炸第一瞬間的溫度了!也就是傳說中的普朗克溫度!

這個溫度有點高,不太念得出來啊,有興趣的朋友可以嘗試著念一下這個溫度哈!


星辰大海路上的種花家


首先,地球上不可能出現零下一千攝氏度的低溫,就連宇宙中也不會出現這麼低的溫度。因為最低溫度只有-273.15 ℃,而且這還是無法達到的極限溫度——絕對零度。那麼,為什麼溫度會有下限?為什麼下限是-273.15 ℃,而不是-1000 ℃,或者更低的溫度?

在宏觀上,溫度用於表徵一個物體有多熱。從微觀上來講,物體之所以有溫度,是因為組成物體的原子、離子和分子一直在做永不停歇的熱運動。因此,溫度本質上表徵了微觀粒子的熱運動有多劇烈。

粒子熱運動越不劇烈,產生的熱量越少,溫度就越低。粒子熱運動的劇烈程度下限是完全停止,這時對應的溫度就是絕對零度。根據理想氣體的查理定律或者蓋-呂薩克定律,可以推導出絕對零度為-273.15 ℃。在熱力學中,絕對零度被定義為0 K。

絕對零度是間接得到的,而非直接測出這個溫度,因為絕對零度是不可能達到的溫度,這又是為什麼呢?

原因就在於粒子始終會有熱運動,而不會完全靜止。無論根據相對論,還是量子力學,最終都會得出這樣的結論。從相對論的角度來看,宇宙中的一切物體都在運動,靜止只是相對的,因為絕對靜止參照系是不存在的。從量子力學的角度來看,粒子的熱運動停下來之後,粒子的動量和位置都變成確定的,這與不確定性原理相違背。

因此,無論是在地球上,還是在宇宙中的其他地方,溫度都不可能被降低到-273.15 ℃。目前,地球的平均溫度約為14.9 ℃,宇宙的平均溫度約為-270.42 ℃(比絕對零度高了2.73度)。人類製造出的最低溫度僅為-273.1499999999 ℃,但仍然高於絕對零度。

如果地球的溫度降到絕對零度邊緣,整個地球將會被完全冰凍。事實上,不用那麼低的溫度,整個地球也能被凍住。一系列證據表明,地球曾經兩度被凍成雪球地球。

第一次發生在距今23億年前,當時的大氧化事件導致大氣中的溫室氣體大幅度減少,最終使溫度驟降。第二次發生在距今7億年前,當時地球上的所有大陸合成一塊超大陸——羅迪尼亞超大陸,冰川在這塊大陸上肆意延伸,最終覆蓋了整個地球。

據估計,在雪球地球的狀態下,整個地球的平均溫度低至-50 ℃。在這種極端嚴寒的環境中,只有深海熱泉等特殊的地方才能讓生命延續下去。


火星一號


又一個智商欠費的問題,絕對零度只能達到-273.15攝氏度,零下千度的話,只要確定不是在看腦殘科幻片,就是一先天性腦殘。

已知一切分子結構,到達絕對零度都會被凍住停止一切運動,不能、也不需要再低的溫度,不能、沒有儀器、也無法再測量更低的溫度。因此已知的宇宙絕對零度為-273.15攝氏度。


墮落妖主


瘋子撞入頭條,前段時期流傳熱議我每年收入千萬,買何種車型;我年收入百億選何種美女;我年收入千億買那條街道等等奇怪問題,此風一漲,現在又講地球死亡人類死亡了,瘋子的今日頭條,頭條變成瘋子的戲臺了!


緣分等著


所謂絕對零度就是0K,又叫零開爾文,也就是-273.15攝氏度。目前還沒有發現宇宙中存在絕對零度的物質,理論上也不可能到達絕對零度。

物質的溫度取決於粒子運動的動能,也就是說粒子動能越大,物質溫度就越高,反之就越低。理論上,粒子的平均動能到達最低點,也就是在一個空間內,所有物質完全沒有粒子振動,這個地方就成為烏有,體積成為零,這就是絕對零度。

絕對零度意味著世界的死亡,根據熱力學第三定律,絕對零度只能無限逼近,而無法達到。


宇宙中發現最低溫度為1.15K,也就是-272攝氏度。

這個地方是一個叫布莫讓星雲(又叫回力棒星雲)的空間,位於半人馬座的行星狀星雲,距離我們約5000光年,外形就像個蝴蝶領結,溫度為1.15K,也就是攝氏度零下272度。

宇宙微波背景輻射溫度為3K,實際在黑體輻射光譜的溫度為2.72548±0.00057K,也就是約零下270.4攝氏度,因此布莫讓星雲的溫度比宇宙背景輻射溫度還要低近1.6度。

科學家們在實驗室裡微環境下製造了極其趨近絕對零度的溫度。

一個由德國、美國、奧地利科學家組成的國際科研小組,用一團鈉原子雲製造出了0.5納開爾文(0.5nK)的溫度,這溫度是多少呢?1納開等於10億分之1K,0.5K就是20億分支1K,即-273.1499999995度,這已經是極為趨近絕對零度了,只有那麼一丁點溫度,沒有極其精密的儀器根本檢測不到。

但這還不是絕對零度,而且越往前走,就越困難。

這個世界有幾個達不到的封頂數據,一個是光速,一個是絕對零度,只能無限趨近,而不能達到。

但現在也有科學家認為可能有負溫度,就是低於絕對零度的狀態,這是一個很複雜的問題,現在只停留在理論上,而且即使真的有負溫度出現,也只是在極其微小的範圍內。這個問題我們就不討論了。

因此所謂零下1000攝氏度的低溫純屬扯蛋,我們這個世界或者說這個時空中是不存在的。除非不在我們世界算帳,但也不會被我們所知。既然不可能存在的事情,誰又能說出會造成什麼影響呢?一個脫離了現有科學理論的瞎扯毫無意義。

就是這樣,歡迎討論。

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時空通訊


假如地球出現零下1000℃,地球會瞬間爆炸,整個太陽系都會被嚴重影響。

零下1000℃的情況下,物質被極大地壓縮,地球將被壓縮成花生大小。由於地球質量太小,其引力無法維持這種壓縮狀態,只能變得膨脹。膨脹的過程會導致引力驟減,而引力驟減導致膨脹加劇……就這樣,地球會以極大的加速度進行膨脹,產生接近光速的膨脹速度。這絕對是太陽系的災難。

那些說不可能達到零下1000℃的,是不懂溫度的含義。在科學落後的年代,溫度與電子運動息息相關。但在量子科技日新月異的今天,我們的視野早就不侷限於電子了。再抱著絕對零度不放,可以去當古董了。


締造新社會


提問者無知才會提這個問題,實際上溫度是物質固有特徵之一,是根據氣體隨溫度變化推導出來的數值,雖然是推導計算出來的數值,但完全與實際相同。就是說物質的溫度是有下線的是攝氏零下273.15度。無論是宇宙觀測還是人們製取的低溫,都沒有超過這個數值。雖然現在人們製取的低溫已經可以非常接近這個數值,但就是無法超越這個數值。所以零下1000度這個問題,沒有回答的可能。


寧靜致遠63362300


答案是靜止,所有的一切都將不復存在,包括人類,地球,太陽,恆星,黑洞,甚至是我們這個宇宙,但零下1000度是不可能存在的。

因為溫度的本質是分子運動的劇烈程度,分子運動的越劇烈溫度就越高,而反之溫度就越低,那麼當溫度達到-273.15℃的時候,分子的動能和內能都為0,所以-273.15℃就是溫度的最低值。

那麼-273.15℃也被稱之為絕對零度,但在我們這個宇宙當中,不存在絕對零度的環境或者物體,因為宇宙任何一個地方都存在能量,這些能量和熱量又不停的進行轉換。

所以只有可能無限接近於絕對零度,不可能達到或者低於絕對零度,例如距離地球5000光年的地方,有一個叫做回力棒星雲的地方,該星雲的溫度僅比絕對零度高一度(−272.15°C)。

最後假設絕對零度是存在的,那麼我們這個宇宙就會走向終結,因為在絕對零度的環境之下,分子的運動將完全靜止,而分子的運動一旦靜止,就意味著宇宙存在的基石將不復存在。

屆時恆星不再發光發熱,黑洞也會快速的蒸發,然後生命也將無聲無息的消失,而我們這個宇宙或許都會在一瞬間湮滅,所以生命在於運動即適用於人類,也適用於我們這個宇宙......


種植恆星


送打油詩一首:

過往科學早說了,

絕對零度不可超!

絕對零度什麼數?

--273.15ºC就是它!

先鋒斷言可以超:

“零下273它算什麼,

零下1000大膽超!”

科學若想有進步,

大膽猜想不可少!

但若想要猜想成,

理論建來實驗證!

勸爾努力奮加鞭,

成為巨匠科學家!




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