138億年前,宇宙大爆炸發(fā)生了,我們的宇宙隨之誕生,隨著宇宙的誕生,誕生了恒星,行星,星系,星團(tuán)等。隨之誕生的還有空間,時(shí)間以及溫度。
相信朋友們對(duì)于溫度并不陌生,我們每天,每時(shí)每刻都在跟溫度打交道,可以宇宙中處處充滿溫度,那么溫度到底是什么?可能誰(shuí)也說(shuō)不清楚,人類所認(rèn)知的溫度只是人類自己定義的,好比時(shí)間一樣,宇宙的時(shí)間本質(zhì)是什么,沒有人知道,人類的時(shí)間是我們自己定義的。
愛因斯坦曾經(jīng)說(shuō)過(guò),時(shí)間有可能根本不存在??墒菍?duì)于溫度,它確實(shí)存在于宇宙當(dāng)中。在人類的認(rèn)知里,溫度是沒有上限的,它可以無(wú)限升高,幾百度,幾千度,幾萬(wàn)度等,可是溫度卻有一個(gè)下限值:絕對(duì)零度。相信很多朋友都知道絕對(duì)零度,它是溫度不斷降低的極限值,約為273.15攝氏度。
絕對(duì)零度并非指的是溫度上的零攝氏度,而是熱力學(xué)中一個(gè)溫度最低下限值,即0開爾文,換算成我們熟知的攝氏度就是零下273.15攝氏度。在我們現(xiàn)有的物理體系中,絕對(duì)零度只能無(wú)限接近而無(wú)法到達(dá),那這是為什么呢?
想要弄明白溫度為什么只能夠無(wú)限接近絕對(duì)零度,從宏觀的角度我們是很難揭開其中的奧秘,只有進(jìn)入微觀領(lǐng)域,在微觀世界中尋找答案。那么溫度升高和降低的本質(zhì)是什么?物質(zhì)都是由分子或者原子組成,科學(xué)家通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),溫度的變化跟分子或原子的的運(yùn)動(dòng)有關(guān)。
當(dāng)粒子運(yùn)動(dòng)越來(lái)越劇烈的時(shí)候,溫度也在不斷升高,相反的道理,當(dāng)粒子運(yùn)動(dòng)不斷減弱的時(shí)候,物體的溫度也在不斷降低。粒子的運(yùn)動(dòng)劇烈程度可能沒有上限,可是粒子運(yùn)動(dòng)的變?nèi)醭潭葏s有一個(gè)極限值,那就是停上,當(dāng)粒子停上運(yùn)動(dòng)的時(shí)候,物體的溫度也達(dá)到了下限值,不會(huì)再繼續(xù)降低。
那么粒子的運(yùn)動(dòng)能夠完全停上下來(lái)嗎?當(dāng)然不可能,粒子的運(yùn)動(dòng)即使再慢,它也會(huì)有波動(dòng),不會(huì)完全停上。粒子運(yùn)動(dòng)無(wú)法完全停上,那么物體的溫度下限值也只能是一個(gè)無(wú)限接近絕對(duì)零度,不可能達(dá)到。當(dāng)然如果從粒子動(dòng)能的角度來(lái)分析也是成立的,當(dāng)粒子的運(yùn)動(dòng)靜止不動(dòng)時(shí),動(dòng)能為零,熱能為零,而動(dòng)能,勢(shì)能不可能存在負(fù)數(shù),因此絕對(duì)零度就是溫度的下限值。但是運(yùn)動(dòng)是相對(duì)的,粒子的運(yùn)動(dòng)不可能停止,因此溫度也只能無(wú)限接近絕對(duì)零度,而無(wú)法到達(dá)。
通過(guò)微觀世界,我們找到了溫度溫度的奧秘,也知道了絕對(duì)零度只是一個(gè)理論上存在的溫度,它其實(shí)在現(xiàn)實(shí)中是不可能達(dá)到的。而人類在探索這個(gè)世界,探索宇宙奧秘的時(shí)候,也在對(duì)溫度進(jìn)行研究探索。而宇宙的背景輻射溫度達(dá)到了零下270攝氏度,已經(jīng)非常接近絕對(duì)零度。
雖然宇宙中有很多熱源,比如恒星,可是宇宙太浩瀚了,恒星之間的距離都在數(shù)光年以上,因此宇宙的大部分區(qū)域溫度都是接近絕對(duì)零度。而我們也沒有在宇宙中發(fā)現(xiàn)哪個(gè)星球的最低溫度能夠達(dá)到絕對(duì)零度??茖W(xué)家在實(shí)驗(yàn)制造的超低溫度雖然比宇宙溫度還要低,可是也無(wú)法達(dá)到絕對(duì)零度,由此可見,絕對(duì)零度還真是一個(gè)理論中存在的溫度,它只能無(wú)限接近而無(wú)法到達(dá)。
可能也有人認(rèn)為,宇宙的溫度本質(zhì)到底是什么,可能人類還沒有真正掌握,我們對(duì)于溫度的理論只限于人類現(xiàn)在的科技層面。而絕對(duì)零度也是人類自己定義的,有可能在浩瀚的宇宙某個(gè)角落就存在著超過(guò)絕對(duì)零度的低溫環(huán)境。
這此朋友的認(rèn)知也未必就有錯(cuò),世界上沒有永恒不變的絕對(duì)真理,任何事物都是相對(duì)的,人類世界的溫度確實(shí)是我們自己定義的,對(duì)它的理解也是在人類的科學(xué)基礎(chǔ)之上得到的結(jié)論。它是否完全正確仍然是一個(gè)未知數(shù),有可能再過(guò)千年或萬(wàn)年以后,現(xiàn)在的溫度概念有可能會(huì)被完全打破,新的溫度認(rèn)知理論會(huì)出現(xiàn),那個(gè)時(shí)候溫度的上限和下限或許會(huì)有新的結(jié)論。
如果宇宙中存在外星文明,那么外星文明對(duì)于溫度的理解是否也會(huì)和人類一樣呢?有可能一樣,也有可能完全不一樣,有可能不同實(shí)力的文明對(duì)于溫度的理解也會(huì)不同。只有人類努力發(fā)展科技,等未來(lái)我們走出太陽(yáng)系,接觸到其它的外星文明,或許就可以了解到其它文明對(duì)于溫度的理解,或許我們會(huì)得到新的溫度理論。
宇宙有太多的奧秘等著我們?nèi)テ平?,溫度的奧秘只是其中之一,其次還有空間和時(shí)間更是神秘,當(dāng)我們掌握空間,有可能會(huì)實(shí)現(xiàn)宇宙的自由穿梭,宇宙的距離將不再是問(wèn)題,我們想去哪里就可以去哪里。如果我們掌握了時(shí)間,就有可能實(shí)現(xiàn)時(shí)空穿梭,回到過(guò)去或者到達(dá)未來(lái),甚至穿梭其它的平行世界等。越是對(duì)宇宙了解越深,越會(huì)感覺到人類的渺小,宇宙的神秘,有可能最終的宇宙終極秘密會(huì)完全顛覆人類的認(rèn)知。
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