-273.15℃的絕對零度,到底意味著什麼?連時間、空間都被會凍結

從理論上來說,宇宙中是不存在溫度上限的,即便是1。4億億億億攝氏度的普朗克溫度,也只是科學家基於光速無法超越的基礎之上,透過公式推匯出來的上限值。如果有一天我們發現了比光速更快的速度,那麼宇宙的溫度上限必然也會被再次重新整理。

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但是在這裡,有這樣一個令很多人百思不得其解的問題,那就是溫度在理論上不存在上限,但它卻存在一個科學界公認的下限,也就是被稱為宇宙最低溫的絕對零度,而這個溫度的數值更是令人感到不可思議,因為它只有-273。15攝氏度。

那麼,為什麼絕對零度只有這點兒呢?它的精確數值又是如何得到的呢?這樣的低溫到底又意味著什麼呢?

-273.15℃的絕對零度,到底意味著什麼?連時間、空間都被會凍結

在生活中,我們能夠接觸到的最低溫,大概就是液氮製造出的溫度了。在常壓下,液氮的溫度約為-196攝氏度,這樣的溫度已經足以將任何我們能夠想到的物體徹底凍結。

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當然,這還僅僅是-196攝氏度的低溫,要知道的是,宇宙中還存在比它更低的溫度,就目前來說,科學家們發現的“飛鏢星雲”,其溫度就一度低至了-272攝氏度。

據瞭解,“飛鏢星雲”是由恆星,在死亡前噴發出的氣體形成的,由於這些氣體本身就並不蘊含多少能量,而它們的擴散則還需要消耗能量,因此伴隨著氣體的擴散,其內部所蘊含的能量會越來越低,這才最終造成了它內部如此之低的溫度。

雖然“飛鏢星雲”的溫度已經低至了一個極限,但是比起-273。15攝氏度的絕對零度來說,還是要高出1。15攝氏度的,雖然這個數字看上去很小,但是要想達到它,卻是根本不可能的事情。為什麼會這麼說呢?

-273.15℃的絕對零度,到底意味著什麼?連時間、空間都被會凍結

在這裡,我們有必要先補充下絕對零度的由來,事實上,類似於普朗克溫度,絕對零度也是科學家們透過數學公式進行推算得到的,但不同於普朗克溫度的是,絕對零度是一個公認的不可被打破的極限。

在中學時期,大家應該都曾接觸過理想氣態方程,在理想氣態方程中,當溫度降低到-273。15攝氏度時,氣體的體積或壓強便會減小到零,從極限的角度來看,這是根本不可能實現的,因此,-273。15攝氏度也就被定義為了低溫的極限。

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而當我們從分子運動論的觀點出發,你就會發現,理想氣體分子的平均平動動能,由溫度T決定的,而當這個溫度T減小到-273。15攝氏度的時候,氣體分子的運動也就將徹底停止,這在現實中也同樣是不可能達到的,因此從這點來看的話,這樣的溫度也就是不可能達到的低溫極限了。

-273。15攝氏度的絕對零度,到底意味著什麼呢?

這裡我們還是從分子運動論的觀點來解釋這個問題,當溫度達到絕對零度的時候,分子的動能將徹底消失,這也就意味著分子的運動將會徹底停止,這裡的運動停止不僅包括分子震動的停止,還包括分子內部原子電子運動的停止。

也就是說,在絕對零度的空間裡,裡面的一切事物都會處於絕對靜止的狀態,在這樣的狀態下,時間也將變得失去意義。如果換一種相對誇張的說法,你可以理解為,在絕對零度的溫度之下,時間也會被徹底凍結!

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不過話說回來,在最後小編突然想到了這樣一個問題,那就是當普朗克溫度遇到了絕對零度,屆時會發生什麼呢?是宇宙最高溫被瞬間凍結,還是宇宙最低溫被瞬間打破呢?