我們知道,溫度降到了零下273.15度時(shí),不會(huì)在降了,稱為絕對零度。按照溫度的定義,溫度是指物體內(nèi)部分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的劇烈程度,反映到每個(gè)分子上就是單個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)速度,運(yùn)動(dòng)速度越大溫度就越高。分子不運(yùn)動(dòng)了肯定沒有溫度了,這個(gè)倒好理解。
我想提個(gè)問題,自然界中的溫度是否有最高極限?
按照相對論的看法,物體的運(yùn)動(dòng)速度不超過光速,溫度應(yīng)該有個(gè)極限。但是這個(gè)最高溫度是多少度呢?這個(gè)問題不好回答,因?yàn)榉肿拥倪\(yùn)動(dòng)速度不應(yīng)該相對于我們觀察者,而是分子相對于分子的運(yùn)動(dòng)速度,這個(gè)速度才有意義,他們之間的最大速度有可能是2倍光速,也有可能大于2倍光速。但不管怎么講,他們之間的速度可以為無窮大這個(gè)令我們難以接受。不接受這個(gè)觀點(diǎn)就意味著溫度應(yīng)該有個(gè)極限,自然界中應(yīng)該有個(gè)最高溫度。
如何在理論上求出這個(gè)最高溫度?這個(gè)涉及到相對論是否正確,物體內(nèi)部分子平均密度大小的影響,以及如何測量溫度的問題。-----等等。
除了理論上,在試驗(yàn)上我們是否能夠解決這個(gè)問題呢?具體又可以設(shè)計(jì)什么試驗(yàn)方案?
望有興趣的網(wǎng)友參加討論。
我們來估算一下自然界中最高溫度是多少。
既然溫度是物體內(nèi)分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的劇烈程度,最高溫度應(yīng)該與這些分子的最大運(yùn)動(dòng)速度相關(guān),還與這些分子的密度有關(guān),單位體積內(nèi)分子數(shù)目越多,溫度肯定越高。
這些分子相對于我們觀察者的速度肯定意義不大,分子相對于分子的速度才反映出溫度的大小來,按照相對論的觀點(diǎn),分子與分子的最大速度應(yīng)該是2倍光速。但是,單位體積內(nèi)有多少個(gè)分子,這個(gè)在自然界中的最大極限不好確定。
我認(rèn)為溫度只是動(dòng)能的一種表現(xiàn),從這一點(diǎn)出發(fā),可以估算出自然界的最高溫度。
以日冕為例,日冕的溫度是2×10的6次方,其中電子的方均根速率是0·95×10的7次方,以最大速率2倍光速計(jì)算,不考慮相對論中提到的質(zhì)量隨速度最大問題,因?yàn)橄鄬φ撝械馁|(zhì)量隨速度增大是指相對于我們觀察者的速度而不是分子相對于分子的速度。認(rèn)為溫度正比于速率的平方,我得出的結(jié)果是自然界中的最高溫度應(yīng)該是80億度。
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