高温可以无限,低温最低是-273.15℃?宇宙中最高的温度是多少?

摘要:绝对零度是-273.15℃,即k氏温度的0K,家里的冰箱可达零下十几度,干冰可达-78.5℃,液氮可达-196℃,但是很明显,高温容易达到数百度,划火柴可达到约400-500℃。为什么低温有下限,高温没有上限?-273.1499999999℃,但离绝对零度还有一步!所以,相对于普朗克温度,绝对零度和我们有点接近!

正文

绝对零度是-273.15℃,即k氏温度的0K,家里的冰箱可达零下十几度,干冰可达-78.5℃,液氮可达-196℃,但是很明显,高温容易达到数百度,划火柴可达到约400-500℃。

高温可以无限,低温最低是-273.15℃?宇宙中最高的温度是多少?

但是,这没有上限,太阳表面为5500℃以上,天狼星超过9000℃,中子星表面超过1000万度,中心超过100亿度,中子星碰撞时温度更高……似乎没有上限。为什么低温有下限,高温没有上限?

温度的本质是什么

以前热质说很流行,当时科学界认为热质是没有质量的气体,物体吸收热质时温度上升,热质是温度高的物体流向温度低的液体的热质,可以说明很多发热现象,但是无法说明摩擦发热。例如1798年,英国科学家伦福德在建造大炮时,发现钻头比尖利的钻头发热得多,有趣的是,在18世纪末,也有科学家认为冷是物质

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因摩擦发热

焦耳在1840年多次进行导体通电发热实验后,认为热只是能量的形式,随着热机理论的发展和布朗运动的发现,热论逐渐被粒子运动论所取代,1738年丹尼尔·伯努利发表了着作《流体力学》,伯努利向各个方向运动 1744年,罗莫诺索夫首次表明热现象是分子不规则运动的表现,但遗憾的是,伯特先生的努力和罗莫索夫先生的意见当时并未被接受!

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19世纪中叶克劳狄和麦克斯威尔·波尔兹曼的统计法则发表了,热质论支持者认为粒子运动只不过是假设,在这个大棺材上钉上最后一根钉子的是关于爱因斯坦和马里安斯·莫伦斯基布朗的论文,从那以后热质论就被完全抛弃了

最低温度和最高温度的起源

研究表明,物质的温度取决于原子、分子等粒子的动能。麦克斯韦-玻尔兹曼分布粒子的动能越高,物质的温度越高。当粒子的动能下降到量子力学的最低点时,物体也达到了最低温度,因此不能计算最低温度的粒子不运动的温度

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这个理论的最低温度是绝对零度,即微粒子不动的温度。-273.15℃,但无法达到此温度。我们不能在有限的周期内将温度降低到这个值以下。另一个是粒子的宏观运动可以静止,但量子力学的运动我们无法控制。所以-273.15℃是理论值,我们永远达不到。即使宇宙的未来是炎热时的温度!

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但是,该理论以最低温度即激光频率的多普勒效应使原子接近“停止”运动,在宇宙中达到了最低温度,国际空间站的冷原子云实验在宇宙中达到了最低温度。-273.1499999999 ℃,但离绝对零度还有一步!

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宇宙中最高的温度是多少?

粒子不运动是最低温度,运动最快的是最高温度,这个温度普朗克已经好了

1.416808(33) × 10^32 K

我们需要知道粒子运动的最高速度。好像没有上限吗?但狭义的相对论规定了速度的上限为光速,粒子运动也必须遵守这一规律,因此宏观物体的理论最高温度就是微粒子在光速下的运动速度!与绝对零度相比,这是人类不能做到的温度!

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宇宙诞生时的温度

这个宇宙中最高的普朗克温度,也就是有特异点时的温度,在整个宇宙处于特异点时达到了这个温度。但是,我们不知道这个奇点能维持多久。这个奇点膨胀后,温度逐渐下降。10^-6S后夸克在饺子的作用下产生重子,之后是太初核融合,之后是光子时期,38万年后光子被冷却到能够突破束缚,在宇宙中传播

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所以,相对于普朗克温度,绝对零度和我们有点接近!

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