温度的最高上限是多少(温度的下限是绝对零度)

物质是由分子或原子构成的,而温度的本质则是组成物质粒子的动能的运动我们知道分子在永不停歇的做无规则运动运动,当分子运动的越剧烈,那么物质的温度就越高,也就是说温度是用来表示物质热运动的剧烈程度,我来为大家讲解一下关于温度的最高上限是多少?跟着小编一起来看一看吧!

温度的最高上限是多少(温度的下限是绝对零度)

温度的最高上限是多少

物质是由分子或原子构成的,而温度的本质则是组成物质粒子的动能的运动。我们知道分子在永不停歇的做无规则运动运动,当分子运动的越剧烈,那么物质的温度就越高,也就是说温度是用来表示物质热运动的剧烈程度。

这也是温度没有上限的原因,因为分子的激烈程度是没有限制的,但是温度是有下限的,最低值-273.15℃,开氏温度标记作0k,也叫做绝对零度。

绝对零度其实是是仅限于理论的下限值。温度是表示分子运动的剧烈程度,当温度下降,分子运动会变慢,一旦温度达到绝对零度,分子的动能和势能都会为零,分子也完全停止了热运动,所以在绝对零度下,分子是静止的,同时与外界也没有能量交换。

在量子力学中所有粒子都具有高度不确定性,如果粒子不运动,那么它的动量与位置都被确定,明显不符。在量子理论的“零点运动”,分子就不可能达到绝对零度,绝对零度只可能无限接近。

根据热力学定律,绝对零度是永远无法达到的,只可能无限接近它。这是因为宇宙中的任何空间都存在着不断进行相互交换的能量和热量。

目前人类为了创造出极低的温度环境,使用过激光冷却和蒸发冷却技术。

激光冷却原理

在实验室里所创造出的极限最低温度是由冷激光产生的,大概比绝对零度高几十亿分之一度,这是人类最接近绝对零度的一次。

激光冷却纳米球

想达到绝对零度,除非这个空间一开始就没有任何的热量和能量,同时所有的物质完全没有粒子震动,而且总体积为零,所以这也是“绝对零度”不存在的原因。

说完了温度的下限,我们再来看看温度的上限,太阳是公认的高温,那么太阳有多少度呢?

其表面温度在5770K以上,其实在宇宙中比太阳温度还高的恒星还有很多,比如恒星R136a1,它的表面温度是52,500 ± 3,000K。

恒星R136a1

而人类所创造的最高温度是5,500,000,000,000摄氏度。这是科学家通过在瑞士的大型强子对撞机中使铅离子相互碰撞而创造出来的。

宇宙最高温度也叫做普朗克温度,就是在宇宙大爆发的那一瞬间所达到的温度。

普朗克温度的数值为1.4亿亿亿亿开尔文,根据现在公认的物理宇宙学说,也就是宇宙从一个奇点,刚刚爆发的时候的温度。普朗克温度是温度的上限,现代科学认为任何温度如果比这个温度更高,那将是毫无意义的。

德国物理学家,量子力学创始人 马克思·普朗克

普朗克温度是以德国物理学家马克斯·普朗克命名的。我们都知道宇宙来源于一个密度无限大,温度无限大,质量无限大,而体积无限小的一个奇点,由于奇点发生大爆炸才产生了宇宙。假如太阳有这个温度的话,那地球上将不会有任何一种物质材料可以抵挡过它的炙烤,地球上将不再会有任何的生物存在,就连地球都有可能在大爆炸发生的那一瞬间发生气化。

总结

自然界中,虽然理论上有温度的下限,但是只能无限接近,而不能达到。普朗克温度虽然并不是温度的上限,但却是现代科学的基础上限,如果要产生超过普朗克温度,还需要量子引力理论的支持,目前来看,还无法做到。

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