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溫度為什麼可以無限升高卻不能無限降低?

我們每天都要接觸溫度,都在和溫度打交通。那麼你知道溫度這個概念的來源嗎?對於溫度,最多可能要從宇宙大爆炸說起,當奇點大爆炸發生後,宇宙誕生了,無數的恆星開始形成,而恆星的內部也在不斷發生著核聚變,這個時候溫度這個概念就誕生了,這可是也是宇宙中最早的溫度來源。

宇宙中到處都存在著溫度,而溫度也是生命產生的必要條件,只有適宜的溫度才能孕育出生命,不過這個適宜的溫度界限很難說清楚,我們不能用地球生命需要的溫度去衡量宇宙中其它的外星生命,有的外星生命可能需要的溫度會很高,有的則可能需要很低的溫度才能生命,因此不同的外星生命對於溫度的要求是不同的。

溫度為什麼可以無限升高卻不能無限降低?

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人類作為宇宙中智慧生命的一員,對於溫度也有自己的理解,我們將溫度分為零上和零下,在人類的認知里,溫度是可以無限升高的,幾百度,幾千度,幾萬度,幾千萬度,幾億度等,似乎溫度就就沒有一個上限。但是當溫度處於零下的時候,卻無法無限下降,而是著有一個極限值,它就是絕對零度,零下273.15攝氏度,那為什麼溫度可以無限升高沒有上限而無法無限下降,有著一個絕對零度的極限值?

要解釋溫度無上限而無下限的原因,從物質的表面你是無法解釋的,只能進入微觀量子世界中,當你走進微觀世界中,你會看到無數的微小粒子,這些微小粒子組成了一個個物質,而粒子的運動也決定著物體的運動。溫度上升的時候,微觀世界中的粒子會加速,而這個加速活動沒有上限,可以無限提高,粒子可以越來越活躍,很難有一個極限值,這也就是溫度可以上升到幾億億度都有可能。

但是當溫度不斷下降的時候,微觀世界中的粒子運動會減弱,粒的的活躍度越來越慢,粒子運動的極限就是停止,當粒子停止運動的時候,溫度也就到達了極限值絕對零度,這也就是溫度為什麼會有下限的原因,這一切都是由粒子的運動來決定的,粒子的活躍度可以沒有上限,但粒子的活躍度即有下限,當粒子靜止的時候,一切都將會停止。

溫度為什麼可以無限升高卻不能無限降低?

只不過,粒子的完全靜止狀態只是一種理想化的情況,根本物理定律:運動是絕對的,靜止是相對的,空上宇宙當中不存在絕對不動的物體,而粒子也不可能完全靜止不動,因此絕對零度也只能無限接近,而無法真正到達,人類目前還沒有在宇宙中發現絕對零度這樣的低溫環境。

另外從能量的角度也可能很好地解釋溫度的無上限而有下限的原因,當物體溫度不斷升高的時候,能量也在發生著改變,微觀粒子動能和勢能在不斷增加,而這個增加值沒有上限,可以無限升高。當溫度不斷下降的時候,物體粒子的動能和勢能也在不斷下降,當動物和勢能降為零的時候,也就達到了溫度的下限絕對零度,事實上,粒子的動物和勢能也不可能完全為零。

不過,也有一部分不這麼認為,他們認為,人類對於溫度的理解可能還處於表面的程度,溫度可能有上限也有下限,溫度不可能無限升高,它必然也存在一個極限值,只是這個極限值人類還沒有找到,或許在宇宙的某個角落就存在著溫度的上限值。

溫度為什麼可以無限升高卻不能無限降低?

而溫度的下限有可能也不是現在的這個絕對零度值,零下273.15度,或許在宇宙的某個環境中就存在著比零下273.15度還要低的溫度。事實上,人類的真正開始科學研究和探索,時間還非常短,我們現在的科學理論並不一定就是正確的,隨著人類科學的不斷進步,未來我們會對宇宙的認識越來越多,對於溫度的理解也會越來越多,有可能再過幾百年,回頭再看現在人類對於溫度的理解會莞爾一笑。

小夥伴們,你們對於溫度有何理解?歡迎大家在下方留言討論,發表自己的見解和看法。

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