冰凍一切物體,就連光都不放過!零下273.15℃到底有多可怕?

更新於 發佈於 閱讀時間約 3 分鐘

物質的溫度取決於構成物質的粒子動能,這些粒子越活潑、動的越快、動能越高,那麼物質的溫度就升高了。反之,當粒子不想動的時候,溫度自然就會變低了。

那世界上溫度最高的東西是什麼?太陽的表面溫度可達5772 K(5505 °C) ,每秒鐘釋放出來的熱量是整個太陽系的能量來源。太陽是宇宙中最熱的存在嗎?

raw-image

顯然不可能,宇宙中不只太陽這一顆恆星有些恆星的亮度甚至是太陽的幾百倍,那麼恆星是宇宙中最熱的熱源嗎?

答案自然也是否定的,僅次於宇宙大爆炸的伽馬射線暴,它在短短幾秒鐘的時間內,所釋放出的能量就相當於幾百個太陽一生中所釋放出的能量總和。而創造了整個宇宙的大爆炸,產生的能量肯定要比伽馬射線暴更加恐怖。

raw-image

由此可見,溫度沒有最高只有更高,那麼,溫度最低的東西是什麼?

最低溫度

前文我們提到,溫度的高低取決於粒子的動能大小,粒子可以動得非常快,那麼粒子有沒有一動不動的可能?

的確有,當粒子動能低到量子力學最低點時,物質就會達到它能達到的最低溫度,並且再也不會更低了

這個溫度就是絕對零度(absolute zero ) ,雖然名字裡帶著零度,但這個溫度可絕對比讓水結冰的0 °C要低得多,絕對零度是熱力學的最低溫度,當達到零下273.15°C( 0K)時,所有粒子都會被靜止,就連光束中的粒子都難逃一劫,也就是說,這個溫度就連光都會被凍住。

如何冷凍光線?

然而,這個溫度是僅存於理論裡的,根據熱力學定律,絕對零度永遠都無法達到,粒子只能無限逼近,而不能完全靜止

raw-image

這是因為任何空間必須存在熱量,而熱量必然在不斷進行著轉換而不是消失,除非有一個從誕生之初就沒有任何熱量的空間,構成這個空間的所有粒子完全不會振動,且總體積為零。


這樣的空間是不存在的,這也就導致絕對零度只是存在於理論中的溫度

等會兒,雖然你說絕對零度不存在,但你不是說可以無限逼近嗎?有沒有這樣冷的東西存在呢?

宇宙最冷的地方在哪裡?

在距離地球5000光年的地方,存在著一個名為“迴力棒”星雲(Boomerang Nebula ),經過科學家的測量,這個星雲的溫度為零下272.15°C(1K),僅比絕對零度高1° C 。

raw-image

這個星雲是如何產生的?它怎麼會這麼冷?其實原因很簡單,這片星雲是從一顆恆星的核心逃逸出來的氣體形成的,因為向外逃逸的速度可達每秒164公里,這讓氣體在宇宙中迅速膨脹,這就是為什麼它的溫度會下降得那麼快。

你有沒有發現哪裡不對?星雲溫度降低是因為膨脹,但是,這片星雲以及我們自己生活著的宇宙,也處於膨脹之中。

raw-image


自從大爆炸發生之後,宇宙的溫度就在不斷變低。在一個緊密的盒子中,粒子可以運動得很快,但隨著空間的變大,粒子的運動速度就逐漸變慢了,粒子動能的減少就導致了宇宙溫度的降低


但是不要擔心,按照科學家的說法,除非宇宙在爆炸時創造了一個沒有任何熱量的空間,那麼宇宙才有可能達到絕對零度。雖然宇宙的溫度在降低,但是它的能量只會轉換而不會消失。

raw-image

拓展閱讀

粒子世界有新發現

還原論與湧現論:你“只是”你的原子嗎?

一種研究夸克的新方法已經被提出

如果一人被夸克級的細絲截斷脖子,還能活著嗎?有何科學依據?

傳奇理論50 年丨諾獎得主Wilczek專欄

原子核中為什麼中子比質子多?探討兩種競爭力之間的平衡



avatar-img
10會員
55內容數
世界各地隱藏著許多夢幻景致值得我們去探索,更是身心靈的一場洗滌之旅,遊走在山林瀑布、童話般的冰川、彩虹、銀河、失落的秘境 ...
留言0
查看全部
avatar-img
發表第一個留言支持創作者!
書房旅人的沙龍 的其他內容
從普通人嘴裡說出“無腦”,可能只是一句略帶調侃的罵人金句,但從腦科醫生嘴裡說出來“你沒腦子”,就是物理意義上的沒腦子。 沒錯,“無腦”這種現像在醫學上真實存在,被稱為“無腦人”。在我們的常識中,大腦是全身的控制中樞,那麼沒有大腦的“無腦人”究竟是怎麼樣在世界上生存的?他們的舉動與平常人有何差異?
你是不是也經常會出現這種狀況?跑上樓去拿鑰匙,但一進臥室就突然斷片,忘了要找什麼;打開冰箱門,準備伸手去拿東西,卻突然發現自己忘記打開冰箱的原因 ……
在人類漫長的進化史中,我們的祖先由四肢爬行演化成為了現在的直立行走,人類的臀部就起到了最關鍵的作用,而且由於適應環境的進化過程決定,人類的屁股也變得越來越符合現代人的審美,它也逐漸成為了
38萬公里的月球是地球唯一的天然衛星,它從誕生的那一刻開始就一直陪伴著地球,目前根據天文學家的研究推測,我們的月球大約誕生於45億年前,是由一顆天體撞擊形成的。
剛看到這個消息,可能大多數人會跟我一樣,覺得這是什麼離譜發言!我們現在太陽系都沒出去,銀河係就更別說了,而且我們至今沒有任何證據表明,其他星球上有生命。更別說文明了。這怕不是在睜著眼睛說瞎話?
趕屍是中國湖南湘西巫文化的封建習俗,也被稱為夷陵。在傳聞之中,趕屍人會使用秘術,能把客死他鄉的人的屍體帶回老家,讓他們入土為安。 湘西巫術 有關湘西趕屍活動的起源,民間有著各種各樣的說法,但流傳最廣的還是和阿普蚩尤有關的一個神話傳說。在幾千年前,苗族的祖先阿普蚩尤帶兵與敵人在黃河邊激戰,在殘酷的
從普通人嘴裡說出“無腦”,可能只是一句略帶調侃的罵人金句,但從腦科醫生嘴裡說出來“你沒腦子”,就是物理意義上的沒腦子。 沒錯,“無腦”這種現像在醫學上真實存在,被稱為“無腦人”。在我們的常識中,大腦是全身的控制中樞,那麼沒有大腦的“無腦人”究竟是怎麼樣在世界上生存的?他們的舉動與平常人有何差異?
你是不是也經常會出現這種狀況?跑上樓去拿鑰匙,但一進臥室就突然斷片,忘了要找什麼;打開冰箱門,準備伸手去拿東西,卻突然發現自己忘記打開冰箱的原因 ……
在人類漫長的進化史中,我們的祖先由四肢爬行演化成為了現在的直立行走,人類的臀部就起到了最關鍵的作用,而且由於適應環境的進化過程決定,人類的屁股也變得越來越符合現代人的審美,它也逐漸成為了
38萬公里的月球是地球唯一的天然衛星,它從誕生的那一刻開始就一直陪伴著地球,目前根據天文學家的研究推測,我們的月球大約誕生於45億年前,是由一顆天體撞擊形成的。
剛看到這個消息,可能大多數人會跟我一樣,覺得這是什麼離譜發言!我們現在太陽系都沒出去,銀河係就更別說了,而且我們至今沒有任何證據表明,其他星球上有生命。更別說文明了。這怕不是在睜著眼睛說瞎話?
趕屍是中國湖南湘西巫文化的封建習俗,也被稱為夷陵。在傳聞之中,趕屍人會使用秘術,能把客死他鄉的人的屍體帶回老家,讓他們入土為安。 湘西巫術 有關湘西趕屍活動的起源,民間有著各種各樣的說法,但流傳最廣的還是和阿普蚩尤有關的一個神話傳說。在幾千年前,苗族的祖先阿普蚩尤帶兵與敵人在黃河邊激戰,在殘酷的
你可能也想看
Google News 追蹤
Thumbnail
/ 大家現在出門買東西還會帶錢包嗎 鴨鴨發現自己好像快一個禮拜沒帶錢包出門 還是可以天天買滿買好回家(? 因此為了記錄手機消費跟各種紅利優惠 鴨鴨都會特別注意銀行的App好不好用! 像是介面設計就是會很在意的地方 很多銀行通常會為了要滿足不同客群 會推出很多App讓使用者下載 每次
Thumbnail
耀眼的光芒除了給自己帶來榮耀外,也會灼傷他人,讓自己變得孤獨,這大概就是太陽的“獨孤求敗”吧。
  這是存在問題,但是是在整體人類的尺度。雖然對於每一個個別的人來說,除了電費會高一些之外,開冷氣不是什麼代價高昂的事情。但從整體人類的角度來說,這其實是件有些驚人的事情:我們在大規模的改變局部溫度,且為了維持這種相對適宜人類生存的溫度,我們每天都消耗掉大量的能源。
Thumbnail
太陽的能源就是這麼來的,但能用來烤麵包嗎? 核融合是人類能源需求的終極解決方案。 它是潔淨能源,可以用普通元素充當燃料,沒有任何災難性熔毀的風險。那為什麼我們在地球上不能效法太陽,而只能在實驗室做核融合實驗?
Thumbnail
在物理的領域裏 不變的物質有著恆常的定律 於是乎 月球繞著地球轉 地球繞著太陽轉 太陽繞著銀河系   在化學的領域裏 物質隨著原子們的排列組合 形成了 形色多變銀河系 各有千秋太陽系 繽紛美麗的地球   在數學的領域裏 數字的跳躍翻轉變化萬千中 綜言是 正負平方開根
Thumbnail
北極星是一顆靜止不動的明亮恒星嗎? 北極星是一顆最靠近北天極的一顆星 它也是比磁羅盤更穩定的導航工具 但今天的北極星不會永遠靜止不動 這是為什麽?北極星實際上不是特定恒星的名稱 它描述了距離地球北天極最近的恒星 北天極是天空中地球自轉軸 與天球相交的兩個點之一 因此 北極星是最靠
Thumbnail
上禮拜因為太陽黑子異常活躍的關係,導致原本無法看見極光的地區也紛紛出現極光,主流媒體也相繼報導有關太陽黑子、太陽閃焰、地球磁及相關資訊,其實看到覺得鰻奇妙的,因為這些原本只有身心靈圈在關注的東西,現在卻能透過主流媒體傳播讓更多人得知地球目前正在轉變的事情。
Thumbnail
20220508 Day07 今天無法出門了,氣象預報說會有暴風雪,明天下午開始天氣才會稍微好轉,再來則是連續3天的好天氣。在極地有個很有意思的現象,就是天氣不好的時候氣溫會比較高。白天天氣不好,溫度零下二度,晚上天氣好,溫度零下 28 度。為什麼陰天溫度高、晴天反而溫度低?
天氣很熱,宇宙卻很冷。地球在發燒,宇宙卻是異常地冷靜,也許有什麼意外,但目前為止還不關地球的事,至少那種電影情節的撞擊地球不會很快就會發生,然後造成了世界末日。至於有沒有「真的」世界末日?我相信是有的,只不過,大概多半都是我們人類自己一手造成的,跟外太空無關,看看最近發生的世界大小事就可以知道:英
Thumbnail
太陽能發電是一種利用太陽光來生成電力的清潔能源。太陽能發電容量指的是在一定期間內發電系統能夠產生的最大電力值,它是一個重要的指標,反映了太陽能發電系統的性能。 這個容量取決於太陽能發電系統的設備和結構,為了理解它,需要了解一些重要的基本概念。但是跟水壓、水流不同的是,電壓、電流是抽象的形容且我們的
Thumbnail
/ 大家現在出門買東西還會帶錢包嗎 鴨鴨發現自己好像快一個禮拜沒帶錢包出門 還是可以天天買滿買好回家(? 因此為了記錄手機消費跟各種紅利優惠 鴨鴨都會特別注意銀行的App好不好用! 像是介面設計就是會很在意的地方 很多銀行通常會為了要滿足不同客群 會推出很多App讓使用者下載 每次
Thumbnail
耀眼的光芒除了給自己帶來榮耀外,也會灼傷他人,讓自己變得孤獨,這大概就是太陽的“獨孤求敗”吧。
  這是存在問題,但是是在整體人類的尺度。雖然對於每一個個別的人來說,除了電費會高一些之外,開冷氣不是什麼代價高昂的事情。但從整體人類的角度來說,這其實是件有些驚人的事情:我們在大規模的改變局部溫度,且為了維持這種相對適宜人類生存的溫度,我們每天都消耗掉大量的能源。
Thumbnail
太陽的能源就是這麼來的,但能用來烤麵包嗎? 核融合是人類能源需求的終極解決方案。 它是潔淨能源,可以用普通元素充當燃料,沒有任何災難性熔毀的風險。那為什麼我們在地球上不能效法太陽,而只能在實驗室做核融合實驗?
Thumbnail
在物理的領域裏 不變的物質有著恆常的定律 於是乎 月球繞著地球轉 地球繞著太陽轉 太陽繞著銀河系   在化學的領域裏 物質隨著原子們的排列組合 形成了 形色多變銀河系 各有千秋太陽系 繽紛美麗的地球   在數學的領域裏 數字的跳躍翻轉變化萬千中 綜言是 正負平方開根
Thumbnail
北極星是一顆靜止不動的明亮恒星嗎? 北極星是一顆最靠近北天極的一顆星 它也是比磁羅盤更穩定的導航工具 但今天的北極星不會永遠靜止不動 這是為什麽?北極星實際上不是特定恒星的名稱 它描述了距離地球北天極最近的恒星 北天極是天空中地球自轉軸 與天球相交的兩個點之一 因此 北極星是最靠
Thumbnail
上禮拜因為太陽黑子異常活躍的關係,導致原本無法看見極光的地區也紛紛出現極光,主流媒體也相繼報導有關太陽黑子、太陽閃焰、地球磁及相關資訊,其實看到覺得鰻奇妙的,因為這些原本只有身心靈圈在關注的東西,現在卻能透過主流媒體傳播讓更多人得知地球目前正在轉變的事情。
Thumbnail
20220508 Day07 今天無法出門了,氣象預報說會有暴風雪,明天下午開始天氣才會稍微好轉,再來則是連續3天的好天氣。在極地有個很有意思的現象,就是天氣不好的時候氣溫會比較高。白天天氣不好,溫度零下二度,晚上天氣好,溫度零下 28 度。為什麼陰天溫度高、晴天反而溫度低?
天氣很熱,宇宙卻很冷。地球在發燒,宇宙卻是異常地冷靜,也許有什麼意外,但目前為止還不關地球的事,至少那種電影情節的撞擊地球不會很快就會發生,然後造成了世界末日。至於有沒有「真的」世界末日?我相信是有的,只不過,大概多半都是我們人類自己一手造成的,跟外太空無關,看看最近發生的世界大小事就可以知道:英
Thumbnail
太陽能發電是一種利用太陽光來生成電力的清潔能源。太陽能發電容量指的是在一定期間內發電系統能夠產生的最大電力值,它是一個重要的指標,反映了太陽能發電系統的性能。 這個容量取決於太陽能發電系統的設備和結構,為了理解它,需要了解一些重要的基本概念。但是跟水壓、水流不同的是,電壓、電流是抽象的形容且我們的