绝对零度到底存在吗(绝对零度会不会把时间冻住)
讨论这个问题之间,我们有必要先简单了解一下绝对零度以及时间的定义。
一个物体的温度来自于其内部的微观粒子的运动,如果一个物体内的所有微观粒子都停止了运动,那么这个物体就达到了一个理论上的最低温度,即绝对零度(零下273.15摄氏度)。
再来看时间的定义,事实上我们只能对“时间”这个物理量进行抽象的定义,即时间是物质的运动以及变化的连续性、顺序性的一种度量。也就是说,如果宇宙中的物质不再具有运动或者变化的性质,那么我们就可以认为时间停止了。
如果宇宙的温度降到绝对零度,就意味着宇宙中的所有微观粒子都停止了运动,相应的它们也不会再发生变化。
在这种情况下,宇宙中的所有物质都不再具备运动和变化的性质,从以上我们对时间的定义来讲,这是不是就可以说明,如果将宇宙的温度降到绝对零度,那么时间就会停止?换句话来说,就是绝对零度会不会把时间冻住?这真的可能吗?
虽然绝对零度不可能达到,但从理论上来讲,这个结论看上去似乎这是正确的,然而量子力学却告诉我们,没那么简单!因为即使真的达到了绝对零度,宇宙中依然会有一种能量存在,那就是“真空零点能”。
量子力学认为,在宇宙真空中蕴含着巨大的本底能量,即“真空零点能”,这种能量会以正负虚粒子的形式不断地形成,然后又成对地湮灭。
根据这个理论,1948年,荷兰物理学家亨德里克.卡西米尔(Hendrik Casimir)提出了一个猜想,他指出如果在真空中,将两个物体的间隙缩小到一定的程度,那么这些真空中的虚粒子就不能在两个物体之间形成。
而在其他位置形成的虚粒子,就会对这两个物体造成影响,使它们有靠拢的趋势,表现为两个物体之间产生了吸引力。这就是有名的“卡西米尔效应”,1996年,科学家通过实验证实了“卡西米尔效应”真实存在。
这也证明了量子力学中关于“真空零点能”的理论。因此,从量子力学的角度来看,即使整个宇宙都降到了绝对零度,但在量子真空里依然还有量子涨落。这就意味着,在绝对零度下,宇宙中还是存在着运动和变化的性质,那么时间当然也就不会停止。
时间的本质是什么?我们现在还不是很清楚,只能说宇宙的神秘远远超出了我们的想象,我们现在了解到的,只不过是宇宙的冰山一角,也许还远远称不上“冰山一角”。
好了,今天我们就先讲到这里,欢迎大家关注我们,我们下次再见`
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