什么是绝对零度?跟宇宙中最低温度相比,哪个更厉害?
绝对零度,即0开尔文,是根据热力学温标(一种不依赖实物系统的理想温标)算出的极限。这是热力学中的定义,也是最早的。
绝对零度跟宇宙中最低温度相比,绝对零度最厉害。
但热力学是“唯象”的理论,既不给出背后原因和物理机制的理论。所以,仅从这里,我们得不到其物理实质。其实,别说绝对零度,就是它所依赖的“温度”概念,在热力学里给出的定义也是“操作性”的,与体积和压强类似,是热力学系统的状态参量。按照第零定律,当两个热力学系统接触时,如果一开始就是热平衡的,即两系统间没有宏观上的热交换,那么我们就说这两个系统具有相同的温度。因而,我们从这里不知道温度的物理实质是什么。
后来,像麦克斯韦°、玻尔兹晏他们发展了经典统计物理。按其分子动理论,温度衡量的是一堆分子运动的平均平动能。“平动”也就是说不包含“转动”、“内部振动”什么的。按照这种理路呢,绝对零度应该指的是分子们都静止下来的情况(如果这里的分子没有结构也不自转的话),即平动能为零。这是经典物理时代给出的图像。
可是这个绝度零度只是理论上的最低温度,而在自然界中目前还没有发现这种低温的环境及物体,有科学家认为绝对零度只是一种幻想,现实中是不可能存在的。因为任何物体都是有自己的能量,不可能完全处于零能量的状态。
这种绝对零度我们可能无法想象,而在人类中,我们平常认为的低温就是0度以下,到了0度的时候液态水就会结成冰,零下几十度的时候,液态水结成冰块的硬度是非常强的,而且气体都有它的界值,当温度低于这个临界值的时候,气体也会变成液体甚至固体。比如,氧气,甲烷等。