连光也能冻住,零下273.15度的绝对零度,究竟有多可怕?
连光也能冻住,零下273.15度的绝对零度,究竟有多可怕?
在我们常理认识中,零度已经是一个很低的温度了,一旦到达零度,水能结冰,世界也会陷入一片寒冷之中。但你可知道,在宇宙空间中,零度绝对不算是一个多冷的温度,实际上还存在着“绝对零度”的概念。科学家判定,一旦到达绝对零度,那么温度则会达到零下273.15摄氏度。这时候的温度,会让光也被冻住,那么绝对零度究竟有多可怕呢?
什么是绝对零度?
对于我们来说,温度天生就是有高低的。在自然界甚至是在宇宙中,也不乏出现有高于几千摄氏度的高温,就如我们的太阳而言,太阳的表面温度便已经超过了6000摄氏度了。而对于低温来说,我们似乎很少听到有零下几千摄氏度的地方。
在我们的太阳系之中,所能观测到的低温星球也只是温度能达到零下226摄氏度的天王星和零下219摄氏度的海王星。
那么在我们的宇宙当中,温度能够达到最低的程度是多少呢?这时候我们便要开始了解“绝对零度”的概念,这是目前对于最低温度给出的概念。科学家们认为,在世界上如若存在绝对零度,那么绝对零度的温度便会达到零下273.15摄氏度。
这个概念的提出,最早可以追溯到十九世纪初。那时候,一位名叫开尔文的物理学家,在研究气体物理性质时,提出了一个理论。他认为,如果能将所有的分子运动完全停止,那么温度也便会达到最低点,在后来这个理论便被扩展开来,从而提出了“绝对零度”的概念。
绝对零度,代表着温度达到了极限。在这个温度下,物质的分子将不再进行任何运动,且热量也会完全从中消失。当温度降至绝对零度时,此时的物质便会呈现出“最接近于完美的状态”。
在这个状态下,物质的体积会无限趋近于零,而对于固体或液体而言,这是一个不可能达到的状态。所以只有在理论上,才能够出现绝对零度,但实际上想要到达绝对零度是不可能的。宇宙空间中,因为存在宇宙微波背景辐射,所以温度已经达到了零下270.45摄氏度。但目前为止,在宇宙空间中还没有发现能够达到绝对零度的地方。在这么低的温度下,物质都不再呈现原有的状态,理论上在绝对零度下,物质的原子会停止运动,呈现出一片“死寂”的景象,但这也只是从理论上的描绘。
宇宙中的星云,正是因为温度低,而造就了这些显得“神秘”的天体。在这些星云中,温度能达到零下272摄氏度,且它们还会释放出微弱的红外辐射,这使得科学家们对它们充满了好奇。因为在地球上,几乎找不到温度如此之低的自然界物体,所以这些星云也就成了研究低温高压环境的理想对象。虽然在地球上无法实现绝对零度,但这并不妨碍人们去研究和探索这一领域的知识。
绝对零度的世界究竟是怎么样的?
既然高温的世界我们已经能够了解到,那么绝对零度的世界又会是怎么样的呢?由于目前在宇宙当中我们并没有找到绝对零度的地方,所以对于绝对零度的世界也只能依靠合理的科学猜测去推断。
可能大家都会想到,那就是会是极其寒冷的地方。毕竟在绝对零度下,热量已经完全消失了,所有的物质都会失去热量,这也就意味着温度会无限接近于绝对零度。所以到达这个温度的地方,也就是失去了温度的存在,一片极寒的冰川。这么低的温度会使得大部分的物质都处于固态下,水甚至都会结冰成冰山,使得这个地方再也没有生命存在的可能。而绝对零度最大的特点就是在这里,一切都会完全停止。
从分子的运动到光的传播,都无法在这个温度下进行。这也就意味着光会被冻结,无法在这个世界中继续传播光芒。而人类也无法适应这种环境,在极端温度下,我们的身体都会受到极大的影响,更何况是绝对零度这种极端温度。由于经常会接触高温低温的环境,人体内的水分子会频繁地在这两种状态间转化,这也使得我们保持着正常的新陈代谢。但在绝对零度下,水分子也会停止运动,变成没有活力的冰块。所以一旦人体暴露在这个世界中,我们的身体也会无法在这个温度下继续运行下去,最终也会到达一片死寂的状态。
除去这些,还有一个更重要的原因,绝对零度的世界中根本不可能存在生命体。在这种极端温度下,分子的活动已经全部停止,使得生命体的运作也就不可能实现。虽然我们人类很难想象绝对零度的世界是怎么样的,但可以肯定的是,在这里是绝不可能出现生命的。
综合上述所述来看,绝对零度的世界充满了极端的环境,而且这些环境对于任何生命体来说都是致命的。
所以无论我们人类怀着怎样的好奇心,都不会想要亲临这个极端的世界。但正是因为它的极端性,使得人们想要探索和了解它到底是什么样子。这种探索精神也带动了科学技术的发展,相信在未来,我们也能够更加深入地了解和探索绝对零度这个领域的知识。
绝对零度是极端冷的温度,但与之相对应的还有一个极端的高温,那就是普朗克温度。它是指当温度达到了1.416808(33)×10(-32)K时,热波长等于普朗克长度,其温度之下的高能物理现象进入量子引力量子化时空的领域。
这个温度之上后,物质结构会因为引力量子化而产生剧烈变化,甚至会使得粒子的产生随机变得不确定,会威胁到物质结构的稳定性。所以说它是极端高温,而绝对零度则是极端低温,都是和温度相关的临界点。
它们有着不同的特性和影响,但都是极端的温度,它们的出现也使得我们对宇宙温度的了解更加深刻。
它们的存在也充分说明了温度对于物质的影响,不同的温度环境下,物质会表现出不同的特性和行为。只有不断探索和研究,我们才能够更好地理解宇宙的奥秘。