零下273.15摄氏度有多可怕,一切都将静止,包括“光”

综述

相信很多人都在网上看到过这样一个视频,在零下几十度的东北,一个博主把一杯刚刚煮开的水用力朝着天空泼出去,几乎是在一瞬间,这些水就被冻成了冰晶然后掉落在地,再捡起来的时候,已经和户外的冰块没什么两样了。冬天的东北当然很冷,但是地球上还有很多温度更低的地方,比如极地地区,但是你知道宇宙最低温度是多少吗?

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地球温度

先说地球上的温度,地球其实和生活在这里的人类还是相对比较契合的,即便存在一些极端高温和阶段低温地区,但是绝大部分还是在人类能够承受的范围内的,即使是生活在赤道和南极附近的人也能够通过特定的手段存活下来。

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整体上看,地球表面的气温与太阳的运动轨迹相关,太阳直射时间越长的地方,年平均气温越高,反之就越低,因为黄赤交角的存在,所以南北极还会出现极昼和极夜现象,也分别是这两个极地地区每年最热和最冷的时候。根据研究专家对地表气温的监测结果。

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目前地球上最低的温度是零下100摄氏度,而这个温度出现的地方就在南极东部,中学物理告诉我们,温度的本质是分子运动的快慢,温度越高,其实就是物质分子正在以越高的速度运动,温度越低,物质分子的活跃度也就越低,在零下100摄氏度的地方,不要说是人类了,任何物质活动都会被迫停滞。

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中国的东北地区目前已经出现过的最低温度是零下54摄氏度,南极是零下100摄氏度,很多生活在南方的朋友可能连前者都很难想象,更别说南极了,不过正所谓山外有山,人外有人,比起宇宙空间中的低温,地球上的这几个数值还是大巫见小巫了。

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地球因为距离太阳比较近,所以才机缘巧合地拥有了适宜的气温和光照,从而产生了生命,但是离得远一些的星球就没有这么幸运了,比如较外围的海王星和天王星,科学家目前监测到的最低温度已经跌破了200摄氏度,比起南极又翻了一番。

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在这样的行星环境下,基本上已经没有处在运动状态中的物质了,包括氨、甲烷等气体都是以固体状态存在在这里的。不过这里依然不是宇宙中气温最低的地方,按照目前天文监测的结果,宇宙的低温记录是零下272摄氏度,它出现的位置是回力棒星云,距离我们大约5000光年。

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绝对零度

回力棒星云中的零下272摄氏度是科学家实实在在监测到的温度,但在热力学当中,还有这样一个数值跟它非常接近,被称为绝对零度它的热值换算结果是零下273.15摄氏度,这两个数字为什么如此相近?它们之间有什么关联呢?

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简单来说,一个是事实数据,一个是理论数据,所谓的绝对零度只是推演出来的结果,宇宙当中并不存在一个地方能够检测出这一温度。那么绝对零度又是怎么来的呢?我们上面已经说过,温度的本质其实就是物质运动的结果,温度的高低和运动速度的快慢呈正相关。

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按照这个规律我们就可以得出结论,当物质处在绝对静止状态的时候,就会出现理论上的最低温度,273.15摄氏度就是通过这个思路得到的,但我们也知道,时空当中并不存在绝对静止的物质,任何物质要么处在运动状态,要么处在相对静止当中,而即便在后者的情况里,运动数值也不会为0,所以说绝对零度在真实世界中是不存在的。

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绝对零度意味着绝对静止,任何的物质和能量都会在这里停住脚步,包括目前已经运动速度最快的光。不过这其中还有一些需要说明的,目前用来描述光速的数值其实是理论环境中计算出来的结果,也就是真空状态中的光速。

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但是这个速度同样是不存在的,因为光要想实现传播,必须要在有介质的空间中运动,但这些介质作为物质必然会对它形成一定的阻碍,所以光在宇宙空间中的传播速度要小于它的理论值,总之有光的地方一定是有物质存在的,但是有物质存在的地方一定会有运动的发生,必然不会出现绝对零度。

从理论上看,如果光真的和绝对零度在时空中相遇,那么我们唯一能够想象到的画面就是光会瞬间静止,无法再继续传播。

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结语

绝对零度的概念在消解了所有运动的同时,也消解了所有的物质,可以说,这里什么都没有,是一个实实在在的真空,零下273.15摄氏度这个数值仿佛某个认知的边界,我们可以在认知当中理解它,但是却无法在现实当中把握它,也就是理论与实际之间无法跨越的鸿沟。

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页面更新:2024-03-10

标签:摄氏度   零下   南极   绝对零度   数值   气温   可怕   温度   物质   状态   地方

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