宇宙中最低温零下273.15度,绝对零度为何不能被突破?
日常生活中,温度有高有低,在我们看来这很正常。但是这并不意味着温度可以无限高或者无限低。

很多人都知道,宇宙中存在极限低温,绝对零度,零下273.15度,它也是理论上的最低温,现实中无法达到这个温度。为什么会这样?
首先,我们需要明白温度到底是什么。物理学上,温度是这样定义:衡量物体冷热程度的物理量,不过这样的定义显然有些抽象,并没有表达出温度的本质。

我们可以从微观上理解温度:微观粒子运动的剧烈程度,就可以表现出温度。微观粒子运动速度越快,越剧烈,宏观物体的温度就越高。
地球上的最高温在地核,温度能达到6000度。而太阳系的最高温位于太阳核心,温度高达1500万度。不过,太阳系的最高温在宇宙中也是小儿科了,像中子星的温度就可以达到上亿度,无法想象的高。
不过,高温也是有上限的,因为速度是有上限的,那就是光速。爱因斯坦相对论表明,物体的极限速度就是光速,所以高温并不能无限高。

结合光速,普朗克常数等因素,科学家们计算出宇宙中的最高温是普朗克温度,大约1.4亿亿亿亿度,这个温度只出现过一次,就是在宇宙大爆炸瞬间。所以如果你能创造出普朗克温度的环境,理论上就能创造出新的宇宙。
普朗克温度是理论上的高温极限,那么绝对零度为何是理论上的低温极限呢?
刚才说了,温度与微观粒子的速度快慢息息相关,所以,单纯从理论上讲,如果微观粒子处于静止状态时,物体的温度就是绝对零度。
但微观粒子能处于绝对静止状态吗?

从宏观角度来讲,理论上是可以静止的。但量子力学的横空出世,让人类意识到微观粒子是不可能绝对静止的,因为量子力学意味着不确定性,不确定性才是量子世界的核心。
何为不确定性?

通俗来讲,我们无法确定微观粒子的状态,只能用概率去描述,也就是所谓的“波函数”,微观粒子表现得像波那样。用数学公式来表述就是,微观粒子的位置和速度具有不确定性,两者不确定性的乘积必须不小于一个常数,这个常数虽然很小,但比零要大。
如果微观粒子是静止的,也就是速度为零,意味着粒子的速度就是确定的,不确定性为零,这样就违反了不确定性。
所以说,理论上的最低温绝对零度永远无法达到,只能尽可能接近。这个特点与光速的特性其实是样的,宇宙的极限速度是光速,我们只能尽可能接近光速,而无法达到或者超过光速。

虽然科学家早就知道了无法突破绝对零度,但还是希望通过实验来验证这一点,同时也希望在超低温环境下有新的发现。
通过人类现代科技,科学家也确实创造出了无限接近绝对零度的温度,只比绝对零度高了38万亿分之一度!

但正所谓“差之毫厘失之千里”,这句话在这里再适合不过了。不要小看那看似微不足道的差异,其实那是人类永远无法突破的鸿沟,绝不是通过努力等手段能弥补那种差异的!
不过,在超低温环境下,科学家确实发现了很多有趣的现象,比如说超导现象,超流现象等,这些现象早已应用在很多领域,比如说能量,电子,交通,医疗等领域,很大程度上推动了人类科技的发展。
大家都在看
-
科学家追踪引力波,结果发现更离谱的宇宙事件 2019年,人类接收到了一段来自宇宙深处的“低语”。这不是光,也不是普通的电波,而是一种极其特殊的信号——引力波。如果把宇宙想象成一张巨大的橡皮膜,那么当黑洞、恒星这样的大质量天体剧烈运动时,就会在这张膜 ... 宇宙探索03-10
-
以光速的20%飞行:科学家展示“实用”光帆探索宇宙 人类已在太空中行走超过六十年,却从未真正"飞快"过。即便是代表人类探索最远边疆的旅行者1号,自1977年发射至今,也不过刚刚抵达太阳系边缘,距离最近的恒星比邻星,仍有约七万年航程。如果想让探测器在一 ... 宇宙探索03-08
-
看不见的宇宙:暗物质与暗能量的证据、理论与探索 当我们在晴朗的夜空仰望星辰时,目之所及的一切——恒星、行星、星云、星系——仅仅占据了宇宙总物质-能量构成的约百分之五。其余百分之九十五的宇宙成分是人类无法直接看见、至今尚未完全理解的暗物质和暗能量。暗 ... 宇宙探索03-08
-
“大航天时代”会加速人类探索宇宙的进程吗 是的,“大航天时代”正在加速人类探索宇宙的进程。这不仅是发射次数变多,更是一场由成本革命、技术融合和全球竞争共同驱动的系统性变革,让探索从国家工程走向可持续的产业行动。成本革命打开闸门宇宙探索的最大障 ... 宇宙探索03-05
-
三种“超光速”现象,告诉你宇宙远比想象疯狂 爱因斯坦的相对论告诉我们:任何物质、任何信息,都不可能超过真空中的光速。这是现代物理最铁的定律之一。可这条“宇宙限速令”,就真的那么无懈可击吗?如果我告诉你:在宇宙刚诞生的那一瞬间,空间膨胀的速度,甚 ... 宇宙探索03-03
-
微积分:探索宇宙无限奥秘的钥匙 在人类探索世界的漫长征程中,宇宙的无限与神秘一直像磁石般吸引着我们。而微积分,这一数学领域的伟大发明,就如同一位神奇的向导,带领着我们在宇宙的无限中穿梭,探寻那些隐藏在深处的奥秘。微积分:从微观到宏观 ... 宇宙探索03-03
-
探索月相奥秘,揭示宇宙的奇妙!🌙✨ 月相的奥秘。夜空中皎洁的月亮其实本身并不发光,它就像一面悬浮在宇宙中的镜子,反射着来自右侧太阳的光芒。·当月球运行到地球和太阳之间,背光面朝向我们,这就是"新月"。·随着月球缓缓公转,我们在地球 ... 宇宙探索03-02
-
宇宙或许不是无限的,它的总质量已经被推算出来 如果我问你——宇宙有多重?你也许会笑着反问我:宇宙不是无限的吗?无限的东西怎么可能有重量呢?但问题是——我们真的确定宇宙是无限的吗?很多人从小就有一个几乎本能的认知:宇宙是无限的。夜空没有边界,星系一 ... 宇宙探索02-28
-
探索宇宙的奇迹,太空站俯瞰地球!🌍✨ 太空到地球网速有多快?单啤波超1GBbs带关!海量调反数据,正通过这条全基数字桥梁秒级直达地面! 宇宙探索02-28
相关文章
- 探索宇宙的奇迹,太空站俯瞰地球!🌍✨
- 宇宙探索:人类的火星梦想与深空探测
- 从水火土到夸克 2500年物质探索 重塑宇宙认知
- 暗物质捕手+天文AI,中国科学家把宇宙探索“卷”出新高度
- 航天科技究竟是什么?它为什么能让我们仰望星空,探索宇宙奥秘?
- 未来宇宙探索:与外星文明首次接触,是友是敌?
- 宇宙“发动机”,探索未知的奥秘!🔭🌌
- 我忽然明白:人类的5000年,在宇宙里只够吹一口气
- 中国科学家破解宇宙“小红点”之谜,探索宇宙新发现!
- 未来探索宇宙的科技突破:一步步走向星辰大海!
- 宇宙探索对人类的意义是什么
- 科幻小说 探索宇宙 黄新蕊
- 星际探索:以星为途,以心为岸——部藏在宇宙深处的自我救赎史诗
- 用望远镜探索宇宙奥秘:普通人也能玩转的星空探险指南
- 什么是航天?探索宇宙的奇妙旅程
- 《探索宇宙的奥秘!》
- 我们到底有多远?人类对宇宙的探索之路,未来还能走多远
- 中国官宣太空采矿!天工开物计划落地,宇宙资源时代来了
- 探索宇宙,从10岁小神童开始!🚀🔭
- 宇宙的奇妙探索,从微观到宏观的奇妙之旅!
热门阅读
-
预言2030年太阳将休眠,恐怖的千年极寒将来临 07-11
-
中国十大元帅之死,多高寿而善终(林彪叛逃而死) 07-11
-
因果报应真实事例,做尽坏事必遭天谴 07-11
-
这6个神奇天体有很酷的名字 06-01
-
全球人口减少可能带来的六大教训和好处 07-18
-
离太阳最近的十大恒星排名,宇宙最大十大星球 04-12
精选文章
- 创生之柱是什么?(创生之柱给予了许多恒星生命)
- 中国“天宫”空间站将在2022年前后建成 呈T字型有三个舱段最多可驻留6人 ...
- 中国51区秘密基地,窃密必被抓(抓住就杀头)
- 中国古代四大凶兽,四大神兽vs四大凶兽谁更强
- 新冠病患康复后,可能“精子减少或无精”
- 2025年宇宙探索大爆发!月全食、火星冲日等,这些天文奇观别错过
- 黑龙江50万年死火山苏醒, 内含15%电量的巨大岩浆囊
- 误会一辈子!破伤风其实是一种细菌跟生锈铁完全没关系
- 美国同步空间态势感知项目(GSSAP)军事间谍卫星多次秘密靠近俄罗斯和中国的航天器 ...
- 中国长征五号B遥一运载火箭全貌曝光 本月底在海南文昌航天发射场进行首次发射 ...
