为什么人造高温已达到5.5万亿度,低温却难达-273.156度?
一般来说,粒子的动能越大,其表现出的温度就越高。正是因为如此,在粒子加速器中才会允许出现单个的粒子达到5.5万亿摄氏度的高温。而在只有一个粒子的情况下,温度虽然高,但是产生的热量非常少,所以5.5万亿摄氏度这样的高温才能够存在于粒子加速器内部,不对宏观世界造成危害。相比于在创造高温的方向上的大步向前,人类创造低温的能力看上去就有点举步维艰了。
为什么我们创造低温的能力不行呢?因为在我们的宇宙中,物理规则规定了这个宇宙的最低温不能够低于-273.15摄氏度,这就是我们所熟知的绝对零度。和平年代,如何利用这种强大的能源建设我们的社会,成为了一个让人们感兴趣的研究课题。我们首先要解决的问题是,如何让核能变得更加“可控”,而不是只能够产生瞬间的爆炸。
根据科学界的主流观点,在138亿年前,宇宙曾处于一个密度极大且温度极高的奇点状态,之后由于某种原因,开始快速的膨胀和冷却,这一现象称之为“大爆炸”。在大爆炸的第一个瞬间,宇宙的温度达到了普朗克温度,这正是宇宙中温度的上限。现在人类所创造的最高温度已达10万亿℃,那为什么人类所能创造的最低温度,却连-273.15℃都达不到呢?
这个人造温度已经比太阳的内部还要高了,为什么能够存在于地球上?那是因为我们制造的只是温度,而不是热量。因为热量只有在粒子达到了一定数量之后才会变得可观,如果粒子只是单个,那么无论有多高的动能,产生多高的温度也不会有什么热量的输出。高温5.5万亿摄氏度和低温-273.15摄氏度看上去好像相差很远,5.5万亿看上去好像更难,更不容易,但在物理学中其实恰好相反。绝对零度就像是光速一样,就算在理论上,我们都只能做到无限接近。
2024-10-28 广告
大体上来看,达到光速和达到最高温度其实是一回事,就像绝对静止和绝对零度是一回事一样,但它们之间还有一个共同点,那就是同属宇宙规律的一部分,不是人类能染指的。