分享

冷知识:为什么低温只能达到-273.15,而高温却可以达到上亿度?

 多收了三五斗68 2018-09-08

冷知识:为什么低温只能达到-273.15,而高温却可以达到上亿度?

科学常识告诉我们,在自然界,低温是有限制的,即只能达到-273.15,但是高温却没有什么限制,甚至能达到上亿度,这是为什么?难道降温技术要求高,而加热没有什么限制?

要弄清这个道理,先要明白什么是温度。我们所理解的温度和科学定义上温度是不同的,按照科学来描述温度,就是指大量粒子能量的一个量。它正比与大量粒子动能的平均值。明白了温度的定义,那么我们就能理解动能的最低值就是零。也就是说动能达到最低的极限,但却没有上限,可以无限加大。虽然我们认为速度有上限,但是从数学逻辑上看速度接近光速的时候,动能会趋向于无穷大。通俗地讲,就是只有具有无限的动能,才会具有高速度。所以我们很容易就可以理解:温度有下限,但没有上限。

既然温度设定有下限,那么,为什么就不能设定为零呢?其实,在进行温度设定时,是把绝对温度设定为零度的。但我们一般使用的是摄氏温度,在这个体系下,绝对零度是-273.15摄氏度。其实,这是一个历史遗留温度,当初科学家在设定摄氏温度标时,就只考虑了两个上下限。把冰水混合物的温度是0摄氏度,沸水的温度是100摄氏度。那时的科学家因为认识和精度以及科技水平等问题,根本就没有考虑温度的下限问题。

后来,科学家开尔文设定了开氏温标,对温度进行了更加准确的科学定义,将0定义为绝对零度。但这之间都只相差了一个常数。而这个差异就是有下限而没有上限,原因开尔文也指出了,就是动能有下限而没有上限。绝对零度是一个什么概念?就是所有的粒子都停止了活动,呈现一片死寂的状态,也就基本没有了动能。在宇宙的自然机制中,没有动能的物质是不存在的,所以,绝对零度是无法达到的。

那么高温为什么可以达到上亿度?因为温度和粒子的动能、势能有关,而动能和势能都很难达到一个限定的值。所以,对于最高温度的设定,就不可能确定一个具体的数额了。温度虽然看起来简单,但却包含着复杂的科学道理,温度的上限下限,就耗费了无数科学家的心血,才明白了这个道理。

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多