在物理学中,温度是粒子运动速度的外在表现,但这并不是宏观意义上的“温度”。
正是因为这样,物理学家才可以利用加速器,人工制造出人类史上最高温度5.5万亿摄氏度,这是一个多么恐怖的概念。
要知道太阳表面温度才6000摄氏度,而人类制造的温度竟然比太阳都高了无数倍。
很多人感到好奇,如果人类真的制造了5.5万亿摄氏度,那整个地球岂不都被融化了?其实这就是对温度有些不了解了。
在物理学领域,温度并不是我们所感受到的温度,而是粒子运动速度的外在表现。
粒子的运动速度越快,它的温度就越高。
而它在可控的范围内运动,只会使它本身温度节节上升,而不会对周围事物产生太大的影响。
正是因为如此,人们才能创造出5.5亿摄氏度的超高温。
但实际上,由于粒子的运动速度受光速限制,所以,当粒子的运动速度无限接近光速时,能量也接近无穷大,也就达到了温度的极限,即绝对最高温度。
所以对于创造高温,人们还任重而道远。
相对于高温,人类对于低温的研究却似乎是止步不前。
目前人们已知的最低温度为零下273点15摄氏度,也被称为绝对零度。
很多人就非常好奇了,为什么对于高温,人们可以突破万亿,而低温才到几百呢?
其实这也是和粒子运动有关系的,我们知道高速的运动可以使温度急剧上升,那么想要使温度下降,就要使不断运动的粒子趋于静止。
但这并不是一件容易的事情,因为在量子力学中,微观粒子是无法同时确定位置和动量,至少目前人们无法做到。
既然无法确定所有粒子的位置和动量,就更难阻止和减缓它们的运动了。
虽然我们现在能够通过理论证实绝对零度的存在,但只有粒子在运动,不管这个运动有多慢,它都会产生热量,而这种微小的热量阻止了绝对零度的出现。
目前人类制造的最低温度是物理学家利用激光制冷的方法,生成了0.5开尔文的超低温,这个温度只比绝对零度高了20亿分子一K。
但人们明白,不管温度和绝对零度多么接近,但想要达到绝对零度都是一种奢望,它只能是无限的接近。
可能大家会觉得高温比低温更容易,其实并不是这样。
虽然我们的高温在不断的突破,但一样无法达到最高温度,甚至连最高温度的数值都无法估算。
绝对零度是粒子绝对处于静止状态,而最高温度则是粒子以最高速度运动。
我们目前所知道的最高速度是光速,但光速是速度的终结吗?
若光速就是速度的终结,我们有办法达到光速吗?
要知道在微观粒子中,除了光子都是存在静止质量的,既然有了质量,那么它就无法达到光速,因为光子是没有静止质量的。
我们所研究的粒子只能让它无限地去接近光速,但却无法达到光速,除非能够找到另一种没有静止质量的物质。
所以我们可以说和绝对零度一样,我们都只能无限地去接近最高温度,就无法到达。
最后,我们再说一个关于光速的问题,这个世界上有比光速更快的东西吗?
据科学家估计,宇宙的膨胀速度就是超越光速的存在,大约是光速的3倍左右。或许大家听说过曲率驱动,这种运动的理论是宇宙是一个不断扩张的肥皂泡,虽然泡的局部看似平坦,但空间曲率却无处不在,如果能够运用这种曲率去航行,理论上可以达到光速的10倍以上。