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?

louyYT


這個道理很簡單,因為我們地球處在內太陽系的中心點。排列是,太陽,水星,金星,地球,火星,小行星……。小行星就是內太陽系的屏障,木星……冥王星,是外太陽系。所以冥王星上的溫度一定低於地球,我們處在溫度適度的地球上,只有探索太陽的溫度為高溫度,或許會製造出更高的溫度,為什麼,因為是順應太陽而為之。為什麼製造不出與高溫相等的低溫度呢?因為所處的位置不允許,所以是難以製造出相等於高溫的低溫度。人類認為空氣可以凍結,這是空氣的層次低的原因。水,結冰了,汽油卻不結冰,這是層次不一樣。問題關乎到人類會不會毀滅,一定會!因為太陽的目的就是要有一個太陽系全真空的狀態,這樣太陽才能得以安心,長壽,永恆!因為恆星只有在真空裡才能達到這樣的結果。所以凡是處於非真空的行星,一定要使之成為真空的行星,這裡只侷限於太陽系內的十大行星。


泥水勞人


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


首先要明確一點,絕對零度只是理論下限溫度,這是無論如何都不可能達到的溫度。至於下限溫度為什麼只有區區零下兩百多度,但溫度卻可以達到上億億度的高溫,這與人類對溫度的定義有關。

我們所用的攝氏度是以水的冰點作為0攝氏度,水的沸點作為100攝氏度而定義出來的(都是在1個標準大氣壓的條件下)。而在熱力學中,則是以絕對零度作為0開氏度,它與攝氏度的關係為:x開氏度=273.15+y攝氏度。

那麼,為什麼絕對零度會被認為是最低的溫度呢?

這就要說到溫度是怎麼來的。宏觀物體包含著大量的微觀粒子,它們無規則的熱運動使物體產生了熱量,溫度就是用於度量這種熱運動的劇烈程度。但微觀粒子不可能完全停止熱運動而處於絕對靜止狀態,因為這會導致同時知道微觀粒子的位置和速度,這就違背了量子力學的不確定性原理。正因為如此,絕對零度只是一個無法達到的理論下限溫度。通過對查理定律或者蓋-呂薩克定律的外推,可以算出絕對零度為-273.15攝氏度。

另一方面,溫度上限也是存在的,這就是大小約為1.417×10^32度的普朗克溫度。高於這個溫度是沒有意義的,這個溫度只有在宇宙誕生之後的一瞬間達到過。


火星一號


低溫只能達到-273.15攝氏度(絕對零度),而高溫可以達到上億億度,主要和引起溫度變化的分子熱運動有關!

首先,我們需要明確,什麼是絕對零度。因為與之相對應的還有一個相對零度,即我們通常所說的0攝氏度。這個實際上是人類在以前,根據實際情況來進行定義的一個溫度,即定義冰水混合物為0攝氏度。而後來人類對熱運動有了更深入的認識以後,就發現其實溫度的本質就是由於分子熱運動引起的。因此,就代表著溫度越高,其分子熱運動必然會越劇烈。反之,溫度越低就代表著分子熱運動越不劇烈。所以,如果分子熱運動幾乎趨近於0,那麼其溫度就會趨近於最低,就達到了最低溫度,即絕對零度(-273.15攝氏度)。

其次,當然就是高溫的上限也必然和分子熱運動的最劇烈程度密切相關。而分子運動也是一種運動,其最高速度也就是光速。因此,科學家經過嚴格推算髮現,分子熱運動速度如果達到光速,那麼其溫度就會達到1.416833(85) × 10^32K。這就是溫度的上限,被稱為普朗克溫度。


地震博士


這個問題很簡單,因為溫度的本質就是微觀粒子的運動劇烈程度。

其實溫度也有上限的,那就是普朗克溫度。

物質都由微觀粒子構成,微觀粒子運動越劇烈,其能量越大,在宏觀上體現就是溫度高。

開水的溫度之所以遠遠高於涼水,是因為開水中的水分子劇烈運動,而涼水中的水分子運動程度相對就平靜很多。


劇烈運動的水分子其能量也大,當你的手放到開水中,其實就被劇烈運動的水分子做了功,這些功就轉化成熱量,你就會感覺到燙。

我們知道,微觀粒子不可能完全靜止,這樣導致它們必然有運動幅度大小。只要原子核外電子在運動,那麼絕對零度就不可能達到。

物質運動的絕對性也造成了 絕對零度只能無限逼近。

按照麥克斯韋─玻爾茲曼分佈,只要分子的內能,動能,勢能全為0,那麼才能達到絕對零度。但這不可能,因為分子中有質子和中子在運動,原子核外的電子也不可能靜止不動,所以分子的動能不可能為0。

同樣地,分子的動能,勢能,內能都有一個最高極限。因為分子無非就是原子構成,原子的能量是由極限值的,原子內部能量達到某一個閾值,就會以質能方程的形式釋放,那麼原子就沒有,分子也就消失了,所以沒了分子的運動,溫度就沒有意義。

科學家認為,分子的運動程度的上限導致了溫度的極限,這個極限就是普朗克溫度,大約是1.417×10^32 K(開爾文)。

而人造最高溫度大概是10萬億k,僅僅是普朗克溫度的1/一千億億


科學認識論


絕對零度當然是人類定義的咯,這是理論上能達到的最低溫度,宇宙間最低的溫度就是絕對零度。

但是要明確的一點就是絕對零度雖然理論上存在,但是卻達不到,這個溫度可以無限逼近,但是以人類的手段卻無法獲取這個溫度下的物體。絕對零度是根據理想氣體所遵循的規律,然後推導得出的一個理論上的溫度。當氣體達到這個溫度的時候,氣體的體積將會減小到零,不僅如此,從分子熱運動的角度出發,如果分子的溫度下降到了絕對零度,那麼分子的熱運動將不會存在,可以理解為分子停止運動了。



人們很久之前就已經意識到了熱好像是沒有盡頭的。但是冷似乎是有極限的,這個盡頭就是一種不可逾越的絕對零度,於是開爾文就引進了開氏溫度,開式溫度中溫度的最小值就是絕對零度。絕對零度不可逾越,就像是光速一樣,自從宇宙誕生的時候,這就是固定好了的,這就是宇宙不可逾越的法則。

但是既然低溫有下限,為什麼高溫沒有上限呢?溫度達到了上百億攝氏度也不見有個盡頭,這是為什麼呢?

其實,高溫並非是沒有上限,只是這個極限太大了,我們沒有測到過這麼高的溫度,實際上也測不到這麼高的溫度。太陽中心的溫度大概為2000萬攝氏度,美國用巨型粒子對撞機制造出了高達4萬億的超級高溫,但是這些很極限高溫相比還差得遠。

宇宙中的高溫是有一個上限的,那麼這個上限是怎麼來的呢?是根據量子力學算出的,由量子理論可以知道波長的最短空間長度是“普朗克長度”,由這樣的方法可以推算出自然界的最高溫度是1.41×10^32k,而這樣高的溫度其實現在在宇宙中也是不存在的,只有宇宙誕生之初的一場大爆炸才能產生如此高的溫度。


鏡像宇宙


對,要多提問一點這種科普類的問題,讓全民掀起一股科學的熱潮,建議頭條也加強問答的審核力度,把問題的導向指向科普知識,生活常識,正確人生觀價值觀,勤奮務實,等等有價值的方向,別整天提問一些沒用的東西還大幅度去推送,一些科普類的確被淹沒。比如,鹿含為什麼長得像男的,春哥怎麼很久沒出現了,等等這類毀三觀的娛樂問答直接幹掉。



天之驕子MOMO


相信大家看完樓上一堆原理定義已經明白的差不多了(笑)

九歌就給大家舉個例子,保管你馬上能懂為什麼低溫不能上億億度。


溫度有個宏觀上的表現——【熱脹冷縮

微觀層面就是原子的運動快慢

原子呢,溫度越高,運動越快

反之,溫度越低,運動就越慢。

開動你聰明的小腦筋,是不是發現“快”這個概念沒上限,而“慢”就不一樣了,最慢就是0,是原子靜止不動的情況(理論情況)。

差不多就是下圖這個意思,你找不到溫度的上限,卻可以找到最低溫度。


我是九歌

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咱們下個問題



朝暮九歌



雖然說溫度都是人定義出來的,但是絕對零度就是-273.15℃這個概念就是放到外星人那裡也同樣適用,就好像外星人也知道1+1=2一樣,絕對零度是宇宙的基本規律。

溫度其實就是構成物體的原子和分子的運動程度,原子和分子的運動程度越劇烈,這個物體的溫度就越高,所以說最高溫度可以達到上億度,其實最高溫度也是有一個上限的,因為我們的宇宙中有質量的物體都不能達到光速,所以只要構成物體的所有粒子都以無限接近光速進行運動,那麼這個物體就達到了最高溫度,但是最高溫度也只是一種理論上的設想而已。


溫度的下限是絕對零度,但絕對零度也只存在於理論上,因為根據熱力學第三定律,任何物體都只能無限逼近絕對零度而無法達到,絕對零度就像光速一樣不可被達到和超越。

一個物體如果達到絕對零度,就代表著構成這個物體的所有粒子都停止了運動,但是這種情況是不可能發生的,因為空間本身就存在能量和熱量,所以位於空間之內的物體是無法達到絕對零度的。

如果想達到絕對零度,那麼就要把空間本身給“暫停”。宇宙膨脹就是從高溫到低溫的典型表現,宇宙從大爆炸時的超高溫,如今經過138億年膨脹後,宇宙整體的背景溫度已經下降到了3k左右,而0k就是最低溫度。


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