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连光也能冻住，零下273.15度的绝对零度，究竟有多可怕？

发布者：名捕铁手 2023-11-8 19:57

地球自身并不会发光发热

我们在地球上感受到的温暖都来自于燃烧的太阳，其实放眼整个太阳系，地球已经是温度最适宜的星球了，比如离太阳最近的水星，在白天受太阳直射时的温度可达432摄氏度，晚上最低气温能达到零下172摄氏度。

宇宙中存在许多极端的温度，尤其是在灼热的恒星上，最高温度可达上亿摄氏度，而在距离地球5000光年的旋镖星云上，那里的温度达到了零下272摄氏度，非常接近绝对零度，绝对零度是宇宙中最低的温度，即-273.15摄氏度。

宇宙中的最高温度还没有上限，为什么最低温度只有零下二百多摄氏度？

是否存在比它更低的温度呢？

严寒可以冻结万物，那么绝对零度可以冻住光甚至是时间吗？

摄氏度的概念由瑞典天文学家安德斯发明，当时他把冰水混合物的温度定位100摄氏度，再把沸水温度定义为0摄氏度，当然在不同大气压下沸水的温度也不一样，所以也有一个标准大气压，后来人们为了使用方便，调转了0和100度的定义。

在热力学领域，开示温标开尔文更加常用，即K，1k就等于1摄氏度，0k即绝对零度：-273.15摄氏度。

从十九世纪开始，科学家就在研究绝对零度，人们首先对“热”提出了一种概念：热是运动的，后来伦福德提出了热运动说，他认为分子热运动的剧烈程度就代表着温度，分子热运动越强，物体温度就越高，反之温度就越低。

根据不同物体分子运动强度大小，就产生了温度差以及热传导和热交换现象，热能在不同物体之间互相传递，同时也产生了能量。

分子可以剧烈的运动，以至于温度可以达到上亿摄氏度，但分子能否完全静止下来，从而达到最低的温度呢？

科学家按照这个理论推断，计算出了最低温度是-273.15摄氏度，在这个温度下，分子达到了静止的状态，动能完全消失，系统内能量为0。

此时气体将不存在体积，达到绝对真空的状态，绝对真空已经没有空间和物质了，显然它不可能存在于地球上，那么宇宙中的其他地方有绝对零度吗？

通过研究发现，宇宙中的确有许多温度极低的星球，比如我们熟知的天王星和海王星，但他们的温度离绝对零度还有很大距离。

科学家又把目光投向宇宙大爆炸的余热：宇宙微波背景辐射，它的温度已经达到了-270.45摄氏度，分子运动速度越慢，再往下降低就越困难。

目前已知宇宙中最低的温度为-272摄氏度，位于距离地球5000光年外的一个原行星云，根据热力学定律，绝对零度在我们的宇宙不可能达到。

那么假如出现绝对零度，光也能被冻住吗？

牛顿最早提出光应该是一种粒子，但惠更斯和牛顿讨论后，又认为光或许是一种机械波，假如光是波动的，那么这束光进入绝对零度的状态时，被冻住的可能就是几道波。

后来爱因斯坦综合了两种观点，提出了光的波粒二象性，巧妙融合得出了这个结论：光沿直线传播，假如光呈粒子态，那么它可能就变成了一根笔直的棍子。

不过这一切只是理论上的状态，首先在人类已知的知识中，绝对零度不可能达到，其次一旦光子进入了绝对零度区域，这片区域就不再是真空的，绝对零度的状态随之也被打破了，实验也就失去了它原本的意义。

在绝对零度的世界里，没有物质没有运动，自然就没有空间和时间，在138.2亿年的宇宙大爆炸之前，基本就处于绝对零度的状态，除了初始的奇点，周围什么都不存在，包括时空。所以从某种意义上来说，绝对零度也意味着永恒。

奇点大爆炸几乎提供了无限的热量和能量

让宇宙从除奇点外空无一物演化到如今波澜壮阔的宇宙，首先出现的氢和氦演化出了后续的各种物质，所以研究宇宙宏观的热量变化，就是在研究宇宙整体的演化。

随着初始能量的耗尽，宇宙最终会停止膨胀，不再诞生新的恒星，宇宙中的熵越来越高，最后恒星全部熄灭，陷入一片死寂。

这时整个宇宙进入最低能量状态，无限接近绝对零度，但永远不可能达到绝对零度。

连光冻住零下273.15度

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