宇宙中为什么永远达不到绝对零度?如果达到了,宇宙就灭亡了

我们知道,温度是没有上限的,比如:沸水的温度是100℃,滚开的铁水的温度是2750℃,熔化的铪合金的温度是4215℃,太阳的中心温度是1300万度,我国的第一颗原子弹爆炸时的中心温度是5000万℃,而氢弹爆炸时的温度超过1亿摄氏度。

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氢弹爆炸时的中心温度高达1亿摄氏度

那地球上创造出的最高温度是多少呢?是5500000000000℃,简写:5万5千亿摄氏度。这是科学家利用大型粒子对撞机让粒子相互碰撞而创造出来的极端高温。

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原子弹爆炸时的温度高达5千万摄氏度

那目前人类所能得知的最高温度是多少呢?答案是普朗克温度。这个极端高温只在宇宙大爆炸的那一瞬间达到过,数值是1.42乘以10的32次方,就是142后面有30个零,具体是多少度,自己没事时算算(答案是:142亿亿亿亿度)

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太阳表面的温度,才区区6000℃而已

那比普朗克温度再高的温度还有没有呢?答案是,有!不过现在的还无法描述它,只能等待将来科学进一步发展了,量子力学达到一定的高度,科学家才能从理论上准确描绘出它。

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钢水的温度,不过1700摄氏度罢了

既然宇宙中的温度是没有上限的,可以无限增高,那下限呢?温度的下限是不是也没有限度呢?答案是:!宇宙中的温度下限就是绝对零度,也就是零下273.15度。这是温度的最低值,且宇宙中的最低温度总是要比绝对零度高一点点,也就是说,无论是自然的低温,还是人类制造的低温,都不可能达到零下273.15℃,总是要比这个数值高一点点。比如,液氮的温度是零下196℃,液氢的温度是零下253℃。

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液氮的温度为零下196℃

那宇宙中的最低温度是多少呢?这个数据是科学家在实验室中获得的,物理学家将冷却到了零下273.1499999999℃,请注意,这是目前已知的最低温度,但还是比绝对零度高出0.0000000001℃,无论怎样努力,无论用何种办法,总是不能达到绝对零度。

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绝对零度,为—273.15℃

这就奇怪了,温度为什么不能低到绝对零度呢?在回答这个问题前,我们先来温习一下什么是温度。那温度是什么呢?用通俗的话说,温度就是冷热,例如严冬,河水结冰,我们能感觉到非常冷,这就是低温,也就是温度低。而到了盛夏,烈日炎炎,骄阳似火,空气的温度可以达到40℃,我们感觉汗流浃背、酷热难耐,这就是高温,也就是温度高。

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粒子的运动

但在物理学上,对温度的定义并不是我们认为的这样。所谓温度,其实指的是组成所有物质的粒子的运动快慢,物质有温度,其实是粒子运动造成的,粒子运动的越快,动能越大,温度就越高。反之,粒子运动的越慢,动能就越小,温度就越低。粒子时时刻刻在做无规则运动,不可能停止。那宇宙中的高温没有上限,是不是就说明粒子的运动速度没有上限呢?答案是:是!那光速是已知的最快的波,粒子的运动速度还能比光速还快吗?理论上不能,但根据爱因斯坦的相对论原理,粒子的动能可以无限大,所有温度就可以无限高。

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长征五号火箭采用的液氢液氧发动机

根据以上理论,粒子只要一动不动,也就是它的动能低到温度最低,这个为零下273.15℃,这就是绝对零度。到了这个数值,就是宇宙中的最低温度了,温度不会再降低。当然,这个最低温度是科学家推导出来的,实际上谁也没经历过,也不可能经历过。

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宇宙中最冷的地方——回力棒云

那么为什么会说,最低温度永远也达不到绝对零度呢?哪怕再接近,还是要差一点点。那假如达到绝对零度,会出现什么情况呢?呵呵……那非常可怕,如果出现了绝对零度,那一切都不复存在,宇宙将消失不见,时间和空间都会消失。所有所有的一切,都将消失。

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无规则运动的粒子

为什么会这样呢?这是因为,到达绝对零度,宇宙中的一切事物都没有一丝一毫的能量了,宇宙的所有物质包括宇宙都立刻静止,空间不再变化,时间绝对停滞,空间和时间都变得毫无意义,或者说它们已经不复存在了。因此说,绝对零度只能无限地接近,却无法达到。

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太阳内部构造示意图

反过来说,任何事物都不是永久的,都是有寿命的,包括宇宙。那么,如果到了宇宙寿终正寝的那一天,会不会出现绝对零度呢?答案是肯定的。到了那一天,宇宙中的所有包括宇宙都消失了,所有万物都静止不动,所有能量都消失殆尽,什么都没有了,包括时间、空间、速度、思维、生命……等等等等。

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宇宙中最冷的布莫让云,零下272摄氏度

不过,我们也不用紧张,因为这个时间很长,大概要10的100次方年。人类也许等不到那一天,因为太阳的寿命才剩下50亿年,可能30亿年后,太阳就会慢慢地耗尽热能,变成一颗红巨星,进而膨胀,将太阳系中的所有天体都吸引过去。然后,太阳再逐渐地收缩,密度逐渐增大,最后变成一颗白矮星,就像夜晚天空中的星星一样,不再发光发热,到那时,地球还会存在吗?地球不存在了,生命还会存在吗?生命不存在了,那还有人类吗?

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天王星很冷,但也不过零下220℃而已

多啰嗦几句,那宇宙中最冷的地方是哪里呢?是“飞镖星云”,也叫“布莫让星云”,还叫“领结星云”,那里的温度是零下272℃,只比绝对零度高1.15℃。这是一颗距离地球5000光年的原始星云。在”领结星云”的中心,是一颗已经老死的恒星,周围的回力棒似的物质,就是这颗行星高速喷出的气体构成的。这些气体的速度是每秒164公里,高速喷射后,导致这颗恒星的周围温度极低,但还是比绝对零度高了一度多。

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