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带你了解零下273.15℃绝对零度

 秀水岩 2023-02-07 发布于广东

大家知道人类能制造的最高温和最低温是多少吗?如果绝对零度的到来,这个世界会如何呢?今天我们就来认识一下这个比光还强大的东西“绝对零度”。在很久以前,人们以为冷和热只是像空气一样看不见、摸不着的物质,这种物质影响着人们的感官,直到人们发现摩擦能产生热之后,科学家们才得出结论,原来温度的本质是物体分子热运动的剧烈程度。

世间万物都是由一个个粒子组成的,它们时刻在做着无规律的运动,速度越快,物体的温度也就越高,速度越慢,物体的温度也就越低。根据这条规律,人们认为这个世界存在一个完全静止的绝对零度。当物体分子几乎不做任何运动时,物体的温度将下降到一个极限值,也就是零下二百七十三点一五摄氏度。

我们知道太阳表面温度有六千摄氏度,原子弹爆炸的温度大约在五千万摄氏度,而人类实验室中制造的最高温度达到数亿亿摄氏度。从这些数据来看,绝对零度的数字才为零下二百七十三点一五摄氏度,似乎并不惊人。

但其实高温是无限的,而绝对零度却是基本上难以实现的,人们只能尽可能的去接近绝对零度,却永远难以达到绝对零度。宇宙中温度最低的地方是哪里呢?那就是布莫让星云,这个目前已知宇宙最冷的地方。该星云温度可达零下二百七十二摄氏度,比绝对零度仅高一点一五摄氏度,是目前已知的唯一一个温度低于背景辐射的天体,也是目前已知的宇宙中最冷的地方,被称为“宇宙冰盒子”。

但即便是宇宙中最冷的地方,也没有达到绝对零度,由此可见绝对零度的强大。但很多人提出,既然光是一种极限运动,而绝对零度是一种极限的静止,那么光会被绝对零度冻住吗?这个答案是肯定的。光之所以能够被看到,是因为光也是由一个个小粒子组成的,在绝对零度之下,即便是传播速度最快的光,也绝对会变成一个老实的光子原地不动,所以绝对零度比光要强大得多。

那么研究低温、研究绝对零度对人类有什么作用呢?我们知道冬天来临的时候,人类和其他恒温生物的活动能耗被降低,新陈代谢减缓,而不能适应的变温生物大多会进入冬眠,在这样的情况下生物都会受到影响。这样是绝对零度下的,生物是否就会停止一切的活动?

我们在很多科幻片中都能看到时空旅行,其中一种方法就是将人放在密封舱中,利用低温将人体冷冻起来,减少人类机能的变化,以求超越漫长的时间。这样这些人便可以通过低温技术穿越未来,又或者通过这种方式去进行动辄数万光年的星际旅行。

如果未来人类真的有进行星际旅行的能力,这种技术绝对是标配,毕竟让人类在飞船上繁衍生息是非常困难的事情,不只是资源的消耗,还有人类之间的不确定性。如果真的能找到一个合适的低温,那么时空旅行或许不再是梦。

此外,低温和量子力学、量子计算、生物医学等等方面都有重要的作用。但我们利用的这个低温绝对不能是绝对零度,不只是因为我们做不到绝对零度,还因为在绝对零度中,一切都会死去,一切都会归于寂灭。

如果人体遇到绝对零度,它将直接瞬间改变人体的所有生命活动全部消失,人的生存几率几乎为零。如果星球达到绝对零度,它将完全归于虚无,没有任何变化和运动,就像不存在一般。这是因为当温度下降接近于绝对零度时,分子的运动几乎停滞。

绝对零度扩大到宇宙的层面,那就会让宇宙的所有运动都停止。宇宙的温度从大爆炸发生之后就逐渐冷却下来,宇宙中的一切看起来都运动得很快,而且在做有序的运动,但其实这都是因为人类存在的时间太短。如果我们将时间长河拉远,就能发现宇宙万物运动看起来很快,实际上也是逐渐变慢的,只是我们很难察觉。

当分子的运动停止,温度便会达到绝对零度,而宇宙的结局可能就是陷入绝对零度的静止当中。当然,宇宙陷入绝对零度只是数万种可能中的一种,毕竟人类存在的时间太短太短。对于无限的宇宙来说,我们只是其中最不起眼的一只蚂蚁,我们必须心怀敬畏,才能在宇宙中占据一席之地。

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