为什么低温只能达到 -273.15℃，而高温可以达到上亿亿摄氏度？
我们在日常生活中通常使用摄氏刻度，其定义与水有关。在标准大气压下，纯水的冰点被定义为0摄氏度，而纯水的沸点被定义为100摄氏度。根据这样的标准，理论上可以推断出最低温度是-273.15摄氏度，这就是无法实现的绝对零度。至于为什么最低温度只能达到绝对零度，而还不能达到，这与物体产生温度的机制有关。构成物体的粒子处于永久的热运动中，这就是物体有温度的根本原因。
如果粒子的热运动强度下降，其温度也会下降。所以，极限是粒子不再热运动，热量不再产生，所以温度要达到最低。但海森堡的不确定性原理指出，粒子的位置和速度不能同时测量，所以它与此相矛盾，让粒子停止热运动，这意味着绝对零度只能无限期地接近。而相对论也表明，世界上并不存在绝对静止的物体，任何物体都会存在运动，静止只是相对的。通过实验和查尔斯定律等理论，绝对零度约为-273.15摄氏度。我们所达到的最低温度仍比绝对零度高出10^-10度，但我们就是无法达到这个极限。
另一方面，粒子的热运动可以非常强烈，所以温度可以上升到非常高的程度，几万、几十万，甚至几十亿、几万亿度。有史以来的最高温度是10万亿度，由高能粒子加速器中的质子和原子核高速碰撞实现。在宏观世界中，最低温度确实是零下273.15度。因为随着温度的下降，大气压力也在下降，当大气压力下降到零时，温度锁定在零下273.15度。因为大气压力不可能是负值，所以我们有了所谓的绝对度。然而，当涉及到微观世界时，事情就不一样了！
我们在高中物理学中了解到，在微观世界中，温度的变化是非常快的。我们在高中物理学中了解到，一切都在运动中，而哲学上说，世界上没有绝对的静态物体。如果我们深入到微观的原子水平，那么你就会看到，即使在绝对零度的情况下，原子也在运动，但它们的运动速度很慢。因此，几年前，科学家们在想，如果我们能突破绝对零度的限制，我们是否能让原子慢下来或根本不动。后来，它真的被做到了。一些科学家用激光照射原子，限制它们的运动，并达到了零下3000度的温度。当然，这是在微观层面上，温度只是理论上的计算。在宏观层面上，它仍然不能突破绝对零度。
广东宝元通
2024-10-28 广告
