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为什么宇宙有温度,为什么宇宙最低温度是

来源:整理 时间:2022-06-08 13:38:13 编辑:科技知识 手机版

什么宇宙最低温度大概是-273度。因此,我们有可能在这里生存和讨论宇宙的温度。普朗克温度是我们宇宙的温度极限,和绝对零度一样,无法达到。为什么不是-300度?必须有一个主要的物理定律吗?我们说回温度,温度其实是基于大量粒子的统计。说白了,木材有温度的意义在于原子的数量。由于宇宙中单位体积的原子如此之少,温度根本反应不了。

为什么宇宙最低温度是-273度左右?为什么不是-300度,这一定有重大物理规律吗?

为什么宇宙最低温度是-273度左右?为什么不是-300度,这一定有重大物理规律吗?这个话题就像光速为什么不是300000米/秒一样,其实我们也可以将光速折腾到这个数字的,我们只要修改度量衡中的1M长度为:299792458/300000000即可,光速立马就从299792458米升格为整30万米/秒,同理,我们将摄氏温标重新定义,那么绝对零度立马就从-273℃变成-300℃,当然大家肯定不服气,这不是耍流氓嘛,没关系,咱简单来了解下温度我们认识温度的历史。

温度的历史,分子运动论的来历早在1593年,伽利略的就发明了第一个温度计,当然那很原始,不过已经知道了利用介质的热胀冷缩来表示温度,1665年,意大利天文学家惠更斯提出用水的冰点和沸点作为温度的参考点(但当时还不知道气压和沸点的关系)1742年,瑞典天文学家安德斯·摄尔修斯将一个大气压下的冰水混合物规定为0℃,同时将一个大气压下的水的沸点定为100℃,并且在两者之间均分为100个刻度。

此方式在1743年被修订成现行的摄氏温标,安德斯·摄尔修斯1799年,伦福德伯爵通过摩擦生热的观察提出了热是一种运动的结论。早在1738年,丹尼尔·伯努利发表著作《流体力学》中提出了气体分子运动论,1820年英国一位铁道杂志的编辑赫拉派斯独立提出了伯努利曾经提出过的气体分子运动论,并且认为压强是气体粒子碰撞的结果,而且明确的提出了气体的温度取决于分子运动的速度,

1824年,卡诺出版了《关于火的动力思考》,在书中卡诺提出了理想热机理论,奠定了热力学的理论基础。1827年,英国植物学家罗伯特·布朗利用一般的显微镜观察悬浮于水中的花粉时,发现了分裂出的花粉微粒的不规则运动,后人将之称为布朗运动,布朗运动1848年,焦耳在赫拉派斯工作的基础上,测量了很多气体的分子速度。

在焦耳的推动下,分子运动论开始被科学界重视,1848年,威廉·汤姆森(第一代开尔文勋爵)在《关于一种绝对温标》中提出了需要一种“绝对的冷”(绝对零度)作为零点的温标,使用摄氏温标计量,威廉·汤姆森利用空气温度计测算出绝对零度为−273°C第一代开尔文勋爵:威廉·汤姆森1859年,詹姆斯·克拉克·麦克斯韦用概率论证明了平衡态下,理想气体分子的速度分布是有规律的,这个规律称为麦克斯韦速度分布律,并给出了它的分布函数表达式。

1905年,爱因斯坦除了发表著名狭义相对论以外,还发表了《关于热的分子运动论所要求的静止液体中悬浮小粒子的运动》,阐述了布朗运动的微粒,它的扩散将会以一个特定的速率(称为均方位移)移动,而这速度取决于单位摩尔流体中的原子或分子的数量,1954年,第10届国际计量大会(CGPM)的第3号决议标定了热力学温标的现代定义,以水的三相点为其第二定义点,并规定将其温度修订为273.15K。

以上就是温度的本质——分子热运动的流水账。从这个过程中,我们知道了摄氏温标的由来,绝对零度的概念,以及分子运动理论的起源。当然还有一层意思就是绝对零度是测出来的。如何达到绝对零度?我们早先已经知道,温度是由微观粒子的运动引起的。那么温度是多少呢?粒子运动越剧烈,温度越高,温度越低。所以问题是,我们能制造一个不动的微观粒子吗?目的当然是让温度降到最低?当然理论上是可以的,但实际上是无法实现的,因为没有办法完全阻止微观粒子的运动。

文章TAG:为什么宇宙有温度宇宙温度最低

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