综述
经研究,保持人体生命活动的最低温度为14.2摄氏度,最高温度为46.5摄氏度,如果人直接暴露在空气中,可以接受的最低气温则低至零下一百多度。
我第一次思考这个问题的时候第一反应是可以使水结冰的“零度”,然而答案并非如此。
在这个世界上,是否存在某一个角落处在绝对零度中?它们又是以怎样一种形式存在着?让我们一起来学习探索吧。
是否能达到绝对零度?
在1787年,法国物理学家雅克·查理发现:“理想气体每降低1摄氏度,它的体积就会缩小它0摄氏度时体积的1/273”。
那么,这时候是否意味着气体消失在了空气中,这种物质真的存在吗?这显然是不可能的。
虽然威廉·汤姆逊·开尔文在1848年发现了“绝对零度”的准确值,但是,这并不意味着绝对零度在现实中真实存在或是能真正达到的。
因为在自然界中,物体中必然存在着能量和热量,任何能量都不会凭空消失,除非从一开始就不存在任何能量,否则将不会达到绝对零度。
根据相对论中表示宇宙中不存在绝对静止的参考系,也就说明,宇宙中不存在绝对静止的物体,如果有粒子绝对静止,那么这将与相对论相悖。所以,这也是绝对零度无法达到的重要佐证。
这就证明,绝对零度是一个只存在于理论中的概念,在现实中,我们是绝对不可能达到这样的一个极限温度的。
对绝对零度的逐渐靠近
不过,人们对于自然宇宙的探究是永无止境的,1979年,有天文学家发现了距地球5000光年的“回力棒星云”。这被认为是自然界最冷的地方,被称为“宇宙冰盒子”,那里的气温低至零下272摄氏度,比绝对零度仅高1摄氏度。
温度、时间、空间
根据粒子运动与温度的关系,我们可以知道,当物体的粒子不做任何运动的时候,物体的温度也将下降到一个极限—“绝对零度”。
我们有时候可以在一些科幻片中看到“时间静止”,这时候,一切事物都会保持一动不动的状态,这也就表示,运动与时间是密切相关的,而在绝对零度的环境中,所有物质粒子都保持着绝对的静止。
根据雅克·查理的发现,如果有物质真的达到了绝对零度,那么,这个物质的体积将变成“零”。
绝对零度的“特殊对待”
一说到“不存在任何物质”,难免会想到真空环境,它对于绝对零度来说,确实有一点点特殊,因为,在绝对零度下,存在一种能量—“真空零点能。”
我们可以假设,如果粒子运动停止下来,那么它的动量和位置就可以同时并清晰地得知,这违反了海森堡不确定性原理。
而真空零点能就是绝对零度这种霸道环境中特殊的存在。
达到绝对零度有多么可怕
高温会杀死细胞,而低温不会破坏细胞,只会降低其活性。然而,绝对零度,这个完美的零度,却有着很大的杀伤力。
首先,在绝对零度中,光是没有速度的,也就是说,处在绝对零度下的地球是一片黑暗,更不要说光合作用了;其次,和人一样,植物也是会被冻死的;最后,绝对零度下不存在任何运动,所以,若想让生物存活简直是天方夜谭。
结语
虽然绝对零度只存在于理论中,但是,人类现在已经靠科技一步一步接近“绝对零度”的温度。
科学研究的步伐是永无止境的,在将来人们也会针对绝对零度有更多发现。
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