分享

“绝对零度”

 edenclub 2021-02-17

在很多科幻电影中,会出现和“时间静止”有关的内容,其实所有关于时间静止的科幻电影都是没有依据的,因为在现实的宇宙中,“时间静止”永远无法实现!其实所谓的时间在宇宙中并不存在,因为时间是一个参数,同时也是一个抽象概念,是人类塑造出来衡量物体运动快慢的一个标准。

时间静止,代表宇宙中一切物体运动会随之停止,而相对论指出,时间和空间相对于物质存在,是无法脱离物质本身单独去描述,只有在物质运动时,时间和空间才具备意义。

宇宙时间的开端是“奇点大爆炸”,科学家认为在奇点大爆炸之前不存在时间和空间,因为大爆炸的能量制造出了宇宙中的物质和能量,奇点大爆炸之前不存在任何已知物质和能量,只有永恒的虚无,所以也不存在时间和空间的概念。

科学家已经证明,时间在某些情况下会相对于正常的时间变得“更慢”:

物质在高速移动时,越接近光速,经历的时间流速相对于正常运动的物体就越慢引力强大的区域,会比正常区域的时间流速更慢,因为引力的本质就是时空的弯曲

不仅仅是时间和物质的运动有关,“温度”的本质也是物质的运动,“摩擦生热”就是一个很好的例子,从微观的角度来看,温度的本质是组成这个物体的微观粒子热运动剧烈程度的体现。

我们眼中的宏观世界是由无数的基本粒子组成的,这些基本粒子在四大宇宙基本力的影响下形成原子和分子,在一步步组合成大量的氢元素,构成了宇宙中的恒星,恒星的核聚变反应和超新星爆发制造出了更重的元素,在一百多亿年的时间慢慢演化成了今天宇宙中这个样子。

一滴水,就是由许许多多的水分子组成的,组成这滴水的水分子也在不断运动,水分子运动的剧烈程度决定了这滴水的温度,水分子运动速度加快就会温度升高沸腾蒸发,而水分子运动的速度变慢,就会导致这滴水凝固结冰。

从理论上来说,宇宙中存在“最高温度”和“最低温度”,最高温度就是宇宙大爆炸那一个瞬间产生的温度,大约是1亿亿亿亿度,最低的温度是理论上的“绝对零度”-273.15℃。

宇宙中的温度只能无限地去接近绝对零度,但是永远无法实现绝对零度,因为达到绝对零度时,粒子的动能就会为零,一切能量也会对应消失,除非某个封闭空间中自始至终不存在任何能量和热量,否则就永远无法达到绝对零度,而我们的宇宙空间在奇点爆炸后,每一处空间都有能量和热量在运动,所以我们的宇宙永远无法达到绝对零度。

在奇点大爆炸发生之前“虚无”中,是不是处于绝对零度的状态呢?答案是否定的,因为量子力学告诉我们,就算宇宙在未来的某一天真的进入了“绝对零度”,仍然会有一种庞大的能量存在,它就是“真空零点能”!

海森堡的“不确定性原理”指出:

不可能同时以较高的精确度得知一个粒子的位置和动量。

所以就算进入了绝对零度,宇宙中的粒子仍然会振动,因为当一个粒子完全静止时,它的位置和动量就可以被我们确定了,这打破了不确定性原理,所以科学家认为:“真空不空”,真空的本质是一片庞大的能量不断地在涨落。

虽然“绝对零度”-273.15℃在我们的理论中永远无法实现,但是这个可以把时间都给冻结的温度还是十分可怕,宇宙万物都可以被视为奇点大爆炸能量的传递和转化,爱因斯坦指出物体的质量和能量是等价的,从根本上来说宇宙大爆炸产生的能量演化出了一切,也拒绝了绝对零度的存在。

只有什么都没有的虚无,才能算作真正的绝对零度,可能在未来的某一天,整个宇宙在万亿亿年的演化后,所有的恒星都已经熄灭,黑洞也全部蒸发,也不会进入真正的绝对零度,仍然会有粒子进行微弱的运动产生一定的温度,阻止时间的静止。

“绝对零度”-273.15℃,代表着所有的粒子停止运动,任何能量和热量都不复存在,时间和空间的概念也会消失,幸运的是我们的宇宙永远不会达到绝对零度!

    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