连光也能冻住,零下273.15度的绝对零度,究竟有多可怕?
地球自身并不会发光发热
我们在地球上感受到的温暖都来自于燃烧的太阳,其实放眼整个太阳系,地球已经是温度最适宜的星球了,比如离太阳最近的水星,在白天受太阳直射时的温度可达432摄氏度,晚上最低气温能达到零下172摄氏度。
宇宙中存在许多极端的温度,尤其是在灼热的恒星上,最高温度可达上亿摄氏度,而在距离地球5000光年的旋镖星云上,那里的温度达到了零下272摄氏度,非常接近绝对零度,绝对零度是宇宙中最低的温度,即-273.15摄氏度。
宇宙中的最高温度还没有上限,为什么最低温度只有零下二百多摄氏度?
是否存在比它更低的温度呢?
严寒可以冻结万物,那么绝对零度可以冻住光甚至是时间吗?
摄氏度的概念由瑞典天文学家安德斯发明,当时他把冰水混合物的温度定位100摄氏度,再把沸水温度定义为0摄氏度,当然在不同大气压下沸水的温度也不一样,所以也有一个标准大气压,后来人们为了使用方便,调转了0和100度的定义。
在热力学领域,开示温标开尔文更加常用,即K,1k就等于1摄氏度,0k即绝对零度:-273.15摄氏度。
从十九世纪开始,科学家就在研究绝对零度,人们首先对“热”提出了一种概念:热是运动的,后来伦福德提出了热运动说,他认为分子热运动的剧烈程度就代表着温度,分子热运动越强,物体温度就越高,反之温度就越低。
根据不同物体分子运动强度大小,就产生了温度差以及热传导和热交换现象,热能在不同物体之间互相传递,同时也产生了能量。
分子可以剧烈的运动,以至于温度可以达到上亿摄氏度,但分子能否完全静止下来,从而达到最低的温度呢?
科学家按照这个理论推断,计算出了最低温度是-273.15摄氏度,在这个温度下,分子达到了静止的状态,动能完全消失,系统内能量为0。
此时气体将不存在体积,达到绝对真空的状态,绝对真空已经没有空间和物质了,显然它不可能存在于地球上,那么宇宙中的其他地方有绝对零度吗?
通过研究发现,宇宙中的确有许多温度极低的星球,比如我们熟知的天王星和海王星,但他们的温度离绝对零度还有很大距离。
科学家又把目光投向宇宙大爆炸的余热:宇宙微波背景辐射,它的温度已经达到了-270.45摄氏度,分子运动速度越慢,再往下降低就越困难。
目前已知宇宙中最低的温度为-272摄氏度,位于距离地球5000光年外的一个原行星云,根据热力学定律,绝对零度在我们的宇宙不可能达到。
那么假如出现绝对零度,光也能被冻住吗?
牛顿最早提出光应该是一种粒子,但惠更斯和牛顿讨论后,又认为光或许是一种机械波,假如光是波动的,那么这束光进入绝对零度的状态时,被冻住的可能就是几道波。
后来爱因斯坦综合了两种观点,提出了光的波粒二象性,巧妙融合得出了这个结论:光沿直线传播,假如光呈粒子态,那么它可能就变成了一根笔直的棍子。
不过这一切只是理论上的状态,首先在人类已知的知识中,绝对零度不可能达到,其次一旦光子进入了绝对零度区域,这片区域就不再是真空的,绝对零度的状态随之也被打破了,实验也就失去了它原本的意义。
在绝对零度的世界里,没有物质没有运动,自然就没有空间和时间,在138.2亿年的宇宙大爆炸之前,基本就处于绝对零度的状态,除了初始的奇点,周围什么都不存在,包括时空。所以从某种意义上来说,绝对零度也意味着永恒。
奇点大爆炸几乎提供了无限的热量和能量
让宇宙从除奇点外空无一物演化到如今波澜壮阔的宇宙,首先出现的氢和氦演化出了后续的各种物质,所以研究宇宙宏观的热量变化,就是在研究宇宙整体的演化。
随着初始能量的耗尽,宇宙最终会停止膨胀,不再诞生新的恒星,宇宙中的熵越来越高,最后恒星全部熄灭,陷入一片死寂。
这时整个宇宙进入最低能量状态,无限接近绝对零度,但永远不可能达到绝对零度。
大家都在看
-
AI 领航宇宙探索:如何借助人工智能解锁未知星系的奥秘 当我们仰望星空,那无尽的深邃和神秘总是引发着人类无尽的遐想。未知的星系隐藏着无数的奥秘,等待着我们去揭开。而在当今科技飞速发展的时代,人工智能(AI)正逐渐成为我们探索宇宙的强大领航者,为解锁未知星系的 ... 宇宙探索12-26
-
庞加莱猜想终极解答背后,佩雷尔曼为何选择消失在数学世界? 在人类历史的数学舞台上,庞加莱猜想无疑是最引人注目的难题之一。这个看似简单的猜想历经了近百年的探索,曾令无数数学天才困顿不前。直到2003年,俄罗斯数学家格里戈里·佩雷尔曼站了出来,他不仅证明了庞加莱猜想 ... 宇宙探索12-25
-
哈勃太空望远镜进入新阶段,单陀螺仪模式延续探索之路 哈勃太空望远镜,这颗“太空眼睛”,自1990年发射以来,已经为我们揭示了无数宇宙奥秘。它不仅为科学家提供了关于星系、黑洞、行星等天体的重要数据,还帮助人类更好地理解了宇宙的演化和结构。然而,随着时间的推移 ... 宇宙探索12-25
-
2024年最新各种黑科技产品排行榜盘点 2024年科技领域一片繁荣,各种各样的黑科技产品如雨后春笋般不断涌现,为我们的生活带来了便利和创新。下面是备受关注的2024年最新的各种黑科技产品排行榜。 2024年最新各种黑科技产品排行: 1.OpenAI o1 模型 Open ... 宇宙探索12-25
-
外星文明最新消息 最新探索外星文明的发现 人类对于外星文明的存在,一直都充满了好奇,也在不断的探索。随着科技的不断进步,人类对于太空的认识也在不断的扩大,一系列关于外星文明的最新消息,正在逐渐的揭开宇宙的神秘面纱。 美国国家航天局(NASA)近年 ... 宇宙探索12-25
-
1300万光年外:科学家发现黑洞似乎轰击了什么物体! 钱德拉X射线望远镜拍摄的黑洞喷流,展现了一幅壮观的宇宙景象。漫长的时间里,这些喷流以惊人的速度从黑洞两极喷出,延伸着,如同守护者般守护着宇宙的秘密。尤其是在2024年10月,天文学家们在其中发现了一个异常的 ... 宇宙探索12-24
-
探索宇宙终极奥秘的神秘数列 ——山师附小2022级4班家长讲坛活动 斐波那契数列描述了万事万物自然增长的规律,契合了宇宙最底层的规则,揭示了宇宙演化的自然密码。10月28日,三年级四班徐翊珊同学的妈妈走进山东师范大学附属小学课堂,和同学们一起探究斐波那契数列。徐翊珊妈妈从 ... 宇宙探索12-24
-
B站2025纪录片片单一览:国内作品聚焦朴素情感,国外作品探索宇宙人文之谜 极目新闻记者 张聪纪录片爱好者又一年的精神食粮发布了,日前,B站对外发布2025年纪录片片单,18部作品除了《守护解放西6》《闪闪的儿科医生3》《但是还有书籍3》等众望所归的经典续作,还涌现了大批涵盖社会、美食 ... 宇宙探索12-24
-
俄罗斯宇航员太空行走,宇宙探索迎新进展 12 月 20 日,一则来自太空的捷报振奋人心,俄罗斯宇航员阿列克谢・奥夫钦宁与伊万・瓦格纳成功完成太空行走任务,为宇宙探索事业再添助力。图片来源(NASA)此次太空行走按莫斯科时间周四下午 6 点 36 分启动,原计 ... 宇宙探索12-24
-
探索宇宙!国产重型运载火箭的现在与未来 “长征”5号的技术创新及中国重型火箭发展规划“长征”5号火箭是我国运载火箭升级换代的重大标志性工程,在研制过程中,攻克了以全新构型火箭的总体优化设计、5米大直径箭体结构、无毒无污染低温动力等为代表的12类2 ... 宇宙探索12-23
相关文章
- 曼卡龙:持续探索元宇宙营销赋能,曾搭建数字藏品平台M-SPACE
- ## 浩瀚宇宙,我们能知道多少?一场幽默的宇宙探索之旅
- 宇宙的无尽旅程:你敢想象尽头在何方吗?
- 宇宙星空科技:探索无尽的未知与无限的可能
- 虚拟现实与宇宙探索:人工智能打造的沉浸式星际之旅
- 宇宙探索:奇异的星系怪物
- 天文观测的艺术:如何用望远镜探索宇宙
- 宇宙究竟存不存在尽头呢?如果有尽头之外又有什么呢?
- 探索宇宙的起源与终结
- 为什么人类要不停地探索外太空?
- 宇宙五大未解谜团:每一个答案都可能改变世界
- 宇宙探索新成果:月球形成时间确定为45.1亿年
- 【探索宇宙】2024年中国航天新亮点!卫星互联网建造拉开大幕→
- 人类最接近外星生命的一次!木卫二冰层下的地下海洋可能存...
- 9小时出舱活动刷新中国和世界纪录,航天员如何在太空中生存?
- 美国宇航局 宇宙新发现:“花环” 恒星圈与 “圣诞树簇” 的奥秘探索
- 那为什么太空是黑的呢?太阳却照亮地球
- 穿越星际的冒险:探索宇宙机器人游戏的无限可能
- 红外空间天文台:宇宙探索的璀璨明珠
- 探索宇宙奥秘,地下700米的国之大器进入最后关键节点
热门阅读
-
预言2030年太阳将休眠,恐怖的千年极寒将来临 07-11
-
中国十大元帅之死,多高寿而善终(林彪叛逃而死) 07-11
-
因果报应真实事例,做尽坏事必遭天谴 07-11
-
全球人口减少可能带来的六大教训和好处 07-18
-
离太阳最近的十大恒星排名,宇宙最大十大星球 04-12