大家都知道,現(xiàn)代物理學(xué)朝宏觀和微觀方向發(fā)展,宏觀就是研究整個宇宙,黑洞、白洞、星系、恒星、行星等等,這個方向不僅決定著物理學(xué)發(fā)展的方向,還決定著人類的未來;微觀就是研究那些構(gòu)成原子的基本粒子,這一方面比較艱澀,但也極端重要,研究它,可以更好的了解物質(zhì)的本質(zhì)。所以,宏觀和微觀是物理學(xué)研究最主要的方向,但還有一個方向的研究,也非常重要,那就是熱力學(xué)。
熱力學(xué)是很重要的物理學(xué)分支,焦耳、開爾文、克勞修斯和麥克斯韋等都是熱力學(xué)研究中的大佬。而熱力學(xué)中最重要的就是溫度,古時候,人們認(rèn)為要提高溫度,就必須要用高溫去加熱,比如燒開水要把水壺放在火上,比如,人站在陽光下或者是爐火旁就會暖和起來。直到有人用兩塊冰相互摩擦,冰融化了,科學(xué)家才知道對熱力學(xué)研究的方向錯了,經(jīng)過許多科學(xué)家的努力和研究,終于弄清楚了熱力學(xué)的本質(zhì),溫度是物體分子熱運(yùn)動情況的宏觀表現(xiàn),分子熱運(yùn)動不是分子運(yùn)動,而是所有微觀粒子的運(yùn)動。
把溫度和運(yùn)動聯(lián)系在一起,溫度就不再是單純的溫度了,被套上了枷鎖。當(dāng)分子熱運(yùn)動停止下來,也就是微觀粒子不運(yùn)動了,溫度就達(dá)到最低,也就是絕對零度,雖然無法達(dá)到絕對零度,但數(shù)學(xué)是偉大的,總能能所不能,把絕對零度計算了出來。與分子熱運(yùn)動停止相反,當(dāng)分子熱運(yùn)動達(dá)到最劇烈,也就是速度為光速的時候,存在最高溫度,也就是絕對最高溫度,這個溫度科學(xué)家無法想象,數(shù)學(xué)也拿它毫無辦法,所以絕對最高溫度沒有具體的數(shù)值。
雖然絕對零度和絕對最高溫度都無法達(dá)到,但不妨礙我們想象,我們來想象一下,絕對最高溫度和絕對零度的世界是什么樣的。首先,絕對零度的世界里,所有的物質(zhì)停止運(yùn)動,先來看光子,光子停止了波動,只剩下了粒子性,但光子靜止的時候是沒有質(zhì)量的,所有的光消失了,世界處于絕對黑暗。而微觀粒子的波動性也都消失了,不再是波粒二象性,微觀粒子完全粒子化,這樣的世界,簡單來說就是絕對黑暗、絕對靜止,充滿一坨坨物體的世界,當(dāng)然,微觀粒子失去了波動性還能不能構(gòu)成宏觀物質(zhì)就不得而知了。
說完了絕對零度的世界,我們來繼續(xù)說絕對最高溫度的世界。在絕對最高溫度的世界里,所有的微觀粒子都是光速,就像光子一樣,彌漫空間里,根本不能構(gòu)成原子,自然也沒有了分子,更沒有物體。而根據(jù)熱力學(xué)原理,能量總是從高溫傳到低溫,所以,絕對最高溫度的世界是這樣的,所有的微觀粒子光速運(yùn)動,均勻分布在整個世界,整個世界的亮度都差不多,但僅此而已,整個世界什么也看不見,除了光明。
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