溫度為什麼有零下273.15度的極限,而沒有上限?看完明白了
我們每天都會感受到溫度,人體自身的溫度,大自然的溫度等,那麼溫度這個概念是如何來的?科學家認為,自從宇宙大爆炸的那一刻起,溫度就產生了,恆星的形成,恆星內部發生的核聚變都會散發出光和,從而產生溫度,而生命自身也都有溫度,可以說,溫度是生命誕生的源泉,適宜的溫度才能誕生生命。
生命對溫度的需求自然也是不同,地球生命需要的溫度未必就是地外生命需要的溫度,有可能100度的高溫對於人類來說這是災難,但可能對於一些地外生命來說卻是溫床。為了對溫度更好的進行研究和觀察,人類對溫度進行了定義,將溫度劃分為零上和零下,以水結冰的界限為零度。
溫度定義了之後,就有了零上和零下之分,在我們的認識里,溫度是沒有上限的,可以是幾百度,也可以是幾千度,幾萬度,甚至是幾億億度,只有高點,只有更高。太陽表面的溫度可達到5000攝氏度,內部的可達1500萬攝氏度,核聚變實驗中可以製造出上億的溫度。
那溫度的下限是不是也不是無窮的?當然不是,在現有的科學認知里,溫度是有下限的,這個下限就是零下273.15度,也就是我們通常所說的絕對零度。事實上這個溫度也是只能無限接近,至今還沒有發現能夠達到零下273.15度的絕度零度值。也就是說這個絕對零度是否存在,現在還是一個未知數。
那麼溫度為什麼有下限而沒有上限呢?這其實可以從微觀世界做出一番解釋,我們知道任何物質都是由粒子組成,宏觀世界看不到的真相,微觀世界卻可以看得很明白,溫度的理解自然也是一樣。物體的動物其實就是微觀世界粒子的運動,而溫度的上升和下降其實也是粒子的活動。
溫度不斷上升,粒子的活動不斷加快,越來越活躍,而粒子的活躍程度很難有一個上限,越活躍溫度越高。但是隨著溫度的不斷下降,粒子的活動也會不斷減弱,粒子運動越來越慢,直到停止,當粒子完全停止運動時,也就達到了溫度的絕對零度。粒子的運動極限就是靜止,因此溫度也就有了絕對度度這個下限,也就是說溫度是有下限,它的下限值就是粒子停止運動時的值。
但是根據物理定律,運動是絕對的,靜止是相對的,宇宙中不存在絕對不動的物體,因此,這個絕度零度也只能無限接近,而無法真正達到。另外從能量的角度來解釋溫度的上限和上限也是相通的,當物體溫度不斷上升時,物體內部的能量會發生改變,粒子的動能和勢能增加,但這個增加值是沒有上限的,可以無限升高。
當物體的溫度下降時,動能和勢能減弱,當減弱到物體粒子的動。
能和勢能為零時,也就達到了溫度的下限絕對零度,但從科學的角度,粒子的動能和勢能不可能降為零,只能是無限接近。
當然,這些對溫度的理解和認識都是基於現在的物理學和科學來判斷的,但是科學是沒有盡頭的,對一件事物的理解也會隨著科學的不斷發展而發生著改變,在現有的科學理論中,溫度是沒有上限而有下限的,但在未來的科學理論中,是否也會這樣認為,那就很難說了。
也許現在認為的溫度無上限本身也是錯誤的,或許在宇宙中溫度也是有上限的,不可能無限制升高,而溫度的下限值也有可能不是零下273.15度,或許在宇宙的某個角落就存在著比零下273.15度還要低的溫度,宇宙之大,無奇不有,只有你想不到,而沒有不存在的。
人類的科技還是非常落後,如果將宇宙文明分為9級,而人類現在的文明等級最多也就是3級,人類現在還不能算真正走出地球的文明,只有當人類可以不用火箭助推,飛船可以很輕鬆地從地面出發進入太空,這時候才算是進入了3級文明
人類科技在宇宙中還非常落後,自然科學理論也不一定都是正確的,我們對宇宙的認識還非常少,隨著人類對宇宙認識的越來越多,現有的科學理論也會不斷完善,會更進步,對溫度的認識也會不斷加深,溫度的上限和下限這個問題,再過500年,肯定和現在的認識不一樣。
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