今天最高温度和最低温度是几(最低温度是零下273.15)
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温度对于我们来说都不陌生,常压下水结冰温度0℃,沸腾温度100℃,人体温度36.3℃~37.2℃等等,我日常生活中用的体温计、温度计等测量仪器都是可以测量物体温度,但是温度究竟是什么,它有没有上下限呢?
物理学上,温度只是表示物体冷热的一个标度,这是宏观上的表示,可以用摄氏度(℃)、华氏度(°F)或者国际温标开尔文(K)表示。其实在微观上看,温度指的是分子的热运动,冷的物体内分子运动慢,而热的物体内分子运动速度快。虽然在微观层面指的是分子运动剧烈程度,但是这是针对分子集体,如果说针对单个分子来讨论它的温度是没有意义的,温度是分子集体热运动的宏观表现,也可以理解为集体分子运动的平均动能。
分子热运动(图片来自网络)
既然我们知道了温度在微观上的形式,那么我们就可以推测出最低温度是什么样子了,那就是分子热运动为零,这样分子停止运动也就意味着温度降到最低,这种极限温度被称为绝对零度,也就是0开尔文,用摄氏度的话就是-273.15℃,但是实际上分子热运动是不可能降为零,因为温度是不断传递的,任何空间都存在热量和能量,不存在可以达到绝对零度的地方,只能无限接近。人类目前制造出的最低温度是欧美等国科学家组成的一个国际科研小组在实验室内创造的最低温度,这个温度仅仅比绝对零度高0.5纳开尔文,即便如此也只是接近绝对零度而已,科学家同样在宇宙中也发现了极寒星云,它的温度只比绝对零度高了1度,可谓是宇宙中的天然“冰箱”了。
图片来自网络
绝对零度的数值是通过气体、压强和温度关系变化推算出来的,也就是保持气体体积不变,压强随着温度降低而降低,曲线符合线性规律,由此推算当压强降到0时的温度就是绝对零度,也叫做查理定律。
既然绝对零度是最低温度,那么最高温度是多少呢,熔岩的温度有1000℃,铁水的温度大概在2000℃左右,地球核心温度有5000℃跟太阳表面温度差不多,太阳核心温度约为2000万℃,人类制造出的最高温度为5.1亿℃,这已经是温度上限了吗?答案是否定的。
既然绝对零度在微观上是分子动能为零,那么最高温度是不是就可以让分子运动达到最高速度就可以了,这个最高温度就叫做普朗克温度,它是温度的极限,约为1.4亿亿亿亿度,与绝对零度不同的是,它是曾经存在过的,也就是宇宙大爆炸时的瞬间温度,普朗克温度是牛顿力学、狭义相对论、量子力学等多个领域的结合极限计算出的,它代表着一个温度极限。
普朗克温度公式
经过了宇宙大爆炸,要想达到温度的上下限是不可能的,绝对零度和普朗克温度就像两个路标,我们人类只能在这两个路标之间来回穿梭而无法逾越,它们更像是一种规矩和束缚,要想打破规矩就需要人类抛弃整个理论体系了。
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