爲什麼低溫只能達到-273.15(絕對零度),而高溫可以達到上億億度?

louyYT


你可以換一個角度去思考:為什麼相對速度的下限只能是0,而上限則可以達到光速呢?

其實這個問題和你提出的這個問題是一樣的。溫度到底是什麼?它其實是用來描述大量粒子能量的一個量。它正比與大量粒子動能的平均值。

而動能的最低值就是零。而且動能沒有上限,雖然速度有上限,但通過計算就會知道,速度接近光速的時候,動能會趨向於無窮大。

所以我們很容易就可以理解:溫度有下限,但沒有上限。(經典分子動力學定義下的溫度)

那溫度的下限為什麼不能是零呢?當然可以!在開爾文溫標下,絕對零度就是0K!而在我們熟悉的攝氏溫標下,絕對零度才是-273.15攝氏度。

問題到了這裡,其實完全就是一個歷史問題了。最早設定攝氏溫標的時候,定義冰水混合物的溫度是0攝氏度,沸水的溫度是100攝氏度。那時的科學家還沒有考慮到溫度有沒有下限的問題。

而後面的開爾文溫標則更加符合物理學的定義,將0定義為絕對零度。但這之間都只相差了一個常數。所以這個問題的關鍵在於為什麼有下限而無上限。

答案也很簡單,因為動能有下限而無上限。


章彥博


絕對零度是達不到的,因此低溫只能無限接近於絕對零度。如果明白絕對零度的條件,那麼就知道為什麼低溫只能無限接近於絕對零度。絕對零度是構成物體的粒子動能為零、勢能為零的條件下所對應的開氏溫標,也就是零下273.15攝氏度。

這也是宇宙中最低的溫度,所有粒子的活動都停止了,那麼溫度就是零下273.15攝氏度,不可能再低了。

因為我們知道溫度的高度就是粒子動能和勢能的貢獻,如果粒子動能和勢能都為零,那麼溫度就是極限最低溫。在宇宙自然機制中,絕對零度是不可能達到的,以人類目前的科技也是不可能達到絕對零度。

而高溫則是感覺粒子的動能和勢能而定,這就很難講上限了,你說最大的數是多少,顯然是沒有最大的數值。絕對零度是由於有粒子動能和勢能為零作為下限,因此有個對應的溫度值。


太空伊卡洛斯


其實又是量子力學的題,膨脹下吧。

先說絕對零度。

絕對零度是一個計算數值,能不能達到還真不好說。絕對零度的概念是理想氣體的體積隨著溫度的降低而減小,當理想氣體體積為0的時候就是絕對零度了。

當年的物理學家是通過測量不同溫度下氣體的體積然後在座標圖上畫了一個斜線而已。

目前這個絕對零度還沒有可能性真正達到。如果達到的話就不符合熱力學第二定律了。

所以題主的問題中“達到”應該斟酌是不是這樣寫啊。


其次高溫也有上限,叫做普朗克溫度,大約是1.416 × 10^32 K 32個零也就是說是1.4億億億億度。比題主的估計高億億倍。這個數值是怎麼來的呢?

我們都知道物體受熱內部分子就會震動,溫度越高振動就越快,既然是振動快慢,那麼就有了速度了,當溫度達到1.4億億億億度的時候內部分子振動的速度就達到光速了,根據相對論來說光速不可超越,因此1.4億億億億度就成了——絕對熱度,也叫普朗克熱度。超過了這個溫度就不存在物體了存在的就是純能量。

具推測宇宙中出現過一次普朗克溫度,那就是宇宙大爆炸的第一個普朗克時間內奇點的溫度。

知道了分子不振動叫做絕對零度,也知道分子振動速度的天花板叫做普朗克熱度,那麼是不是題主就知道為什麼“為什麼低溫只能達到-273.15(絕對零度)而高溫可以達到上億億度?”的答案了吧


軍武數據庫


絕對零度,其實不是溫度。首先要理解,原子核和電子這個概念。當溫度越來越低,電子圍繞原子核旋轉越來越慢。當溫度達到絕對零度,電子就會停下來不在圍繞原子核旋轉。所以絕對零度只會無限接近,如果達到說明一個宇宙從來沒有能量出現過。絕對高溫其實是有的,同樣也是電子圍繞原子核。電子也會達到極限速度,也就是快了不能在快了。那就是絕對高溫。但是有時候就是那麼意外。黑洞的出現讓絕對高溫沒有用了。因為黑洞是把電子,質子和中子一起壓縮。那麼絕對高溫理論就不能存在黑洞之中。


啊劍1009


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用戶創維


主要是你想叉了。

我們的宇宙,假定有一個最低溫度,就是空間中不存在任何熱量時,這就是絕對零度。

但是很顯然,也存在一個最高溫度,就是大爆炸以前的奇點溫度,宇宙所有能量都集中在那裡了。

人類無法把空間中的熱量100%抽出來,所以到不了最低溫度,自然也沒能力把全宇宙在堆到奇點那麼小,也達不到最高溫度。

為啥最低溫度以後-273攝氏度,最高溫度卻至少好幾億攝氏度呢。其實只是我們生活環境導致的。我們生活的溫度在宇宙的尺度來說是低溫了。當我們生活在目前這個溫度下,用我們的環境定義了一個溫度,水結冰就是0,水沸騰就是100。後來有人提出沒有能量才是0,人類生活的溫度本來就在絕對零度附近所以很快就找到了絕對零度對應是-273攝氏度,但是最高溫度點距離太遠,就發現不了了。

溫度上限下限在攝氏上不對稱只是人類的標記方法而已。

假如有一種物種生存環境溫度接近最高溫度,他們的課本大約會寫宇宙溫度有上限,上限就是10000度,但是沒下限,可以下到零下好幾億度


浩然磨磨


在宇宙中數字2、7、3、1、5是一個最基本的宇宙常數,無論在多重宇宙抑或平行宇宙中它是以什麼物理參數出現(也就是通常說的在此宇宙中它可能是溫度值,在彼宇宙中可能是壓強值這樣),為什麼我這麼認為呢,因為:在純數學九宮格中,無論以1~9星入中的九宮格,數字27315在三維立體九宮中都能完美按照順序全部橋接,也從側面印證了宇宙其實是一個非常精密精確的數字系統。可惜世界上沒多少人能系統研究九宮格和宇宙的關係。


蔡平明宏27315800


首先我們先了解絕對零度的概念。絕對零度是根據理想氣體所遵循的規律用外推的方法得到的。用這樣的方法,當溫度降低到-273.15℃時,氣體的體積將減小到零。如果從分子運動論的觀點來說絕對零度就是“理想氣體分子停止運動時的溫度”。這是數學中的積分概念,只能無限逼近而不能達到,就像分母不能為0一樣。

物理上來理解分開來看氣體或者說得更直接點粒子的體積是不可能為0的(這個好理解,物質存在的意義就是它“在”)。

從分子運動來看溫度是物體動勢能之和的表現。如果動勢能為0了,那麼粒子的運動就停止了。而這是不可能的,違背了海森堡測不準定理(有興趣可以去搜索,這裡不多做介紹)。

所以無論從哪個方面來看,絕對零度都只能逼近而不能達到。目前人類在實驗室內創造出的最低溫僅僅比絕對零度高0.5納開爾文的溫度。

那麼有人可能會問,真空中沒有物質,是不是就是絕對零度了?其實也不是的,我們的太空是真空環境,但是它會收到宇宙輻射,各種波都是具有能量的,所以也具有溫度。而且溫度分佈不均,最冷的地方大概有3k(-270℃),但是也遠遠沒到絕對零度的地步。

如果有一個獨立空間它脫離於宇宙之外(只有脫離我們的宇宙才能沒有任何輻射影響),沒有任何物質,理論上就應該是絕對零度了。


宇宙狂想


我覺得吧,應該是這樣的:

因為運動是絕對的,而靜止是相對的!

溫度就是物質運動的激烈程度。

單位空間內,運動越激烈,物質越密集,物質溫度越高;

相反,單位空間內,物質越希薄,運動越慢,溫度越低。

運動是絕對的,如果相對運動接近靜止,那麼就接近絕對零度。但是,這是隻是無限接近,不可能有絕對靜止的宇宙,就不可能有宇宙的最低溫度。

而運動是絕對的,是無休無止的,那麼火星碰地球,星系大沖撞啥的,小宇宙爆發,,就像一萬匹野牛奔跑在非洲的大草原,塵煙四起,什麼情況都可能發生,多高的溫度都有可能出現!

宇宙規則是動態平衡,高溫和低溫就像高山和深谷,不斷出現,又不斷被抹平,又重生,循環不已!





春風十八子


因為人類把0攝氏度定的偏低了,假設最低氣溫是負271度,最高氣溫是10億度,那麼他們的中間值大約是5億零135.5度,那麼人類應該把5億零135.5度定位零度。那麼最高和最低溫度就均分了。


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