絕對零是標(biāo)準(zhǔn)物理學(xué)和自然界中絕對最低的溫度。絕對零度在開氏溫標(biāo)上為0 K,或為-273.15 ℃。在物理學(xué)中,我們都知道物體中的分子在做永不停歇地?zé)o規(guī)則熱運動,溫度就是表示這種熱運動的劇烈程度。
由于隨著溫度下降,分子的運動減慢,一旦它們達到0 K,它們就完全停止運動。在絕對零度下,絕對沒有運動——即使在亞原子水平也是如此。一切都被凍結(jié),甚至是時間。
但量子理論不允許存在絕對的靜止,所以我們只能無限接近絕對零度,而無法達到絕對零度,實驗室所創(chuàng)造出來的最低溫度,是由冷激光產(chǎn)生的,大概比絕對零度高幾十億分之一度,是不是已經(jīng)很接近了。
因為隨著分子運動越來越劇烈,溫度也就會越來越高。
事實上,這個答案可能是肯定的、否定的或可能的,這取決于你在和什么樣的理論物理學(xué)家談?wù)?。一些物理學(xué)家假設(shè)絕對熱度可能實際上是負數(shù)。
在一種奇怪的情況下,物理模型顯示在數(shù)學(xué)上,最大的最熱溫度實際上是負零度。
大多數(shù)理論模型不能達到負溫度,因為增加能量使其更熱,這會增加它的熵。然而,有一些基于磁性的系統(tǒng)可能是這個規(guī)則的例外。這種系統(tǒng)可以保持住最大量的能量,這意味著當(dāng)它們接近其最大能量時,它們的熵實際上開始減小。由于熵的減少以及數(shù)學(xué)方程式,溫度變?yōu)樨摂?shù)。不過,負溫度的物質(zhì)不會比絕對零度低;相反,它比無限溫度更熱。之所以有負溫度,這是因為數(shù)學(xué)上的優(yōu)雅。
曾經(jīng)在2013年1月3日,有物理學(xué)家聲稱首次制造出了高等自由態(tài)的負溫度系統(tǒng),該系統(tǒng)是由鉀原子組成的量子氣體。
一些物理學(xué)家認為最高的溫度是普朗克溫度。他們認為,這是物質(zhì)理論上可能存在的最高溫度。它約為1.41679×10^32 K,這大概是一億億億億度。
因為溫度越高,分子運動越快,當(dāng)溫度達到普朗克溫度時,粒子的運動速度已超過光速,物理學(xué)完全失效。此時,引力變得與其他三種基本力(電磁力,強、弱核力)一樣強,它們將合并成一個統(tǒng)一的力。因此,普朗克溫度可能是溫度的上限。
小編猜想,這個溫度也只有在宇宙大爆炸那一刻,才可能出現(xiàn)吧
宇宙中最熱溫度的另一個競爭者來自弦理論物理學(xué)家,他們認為這個溫度應(yīng)為10^30 K,比上面的競爭者稍微冷一點。弦理論物理學(xué)家認為宇宙中最基本的東西不是粒子,而是振動的弦。他們有理由相信,可實現(xiàn)的最高溫度只是略低于普朗克溫度。