达不到的绝对零度

2024-05-19 16:04
学苑创造·B版 2024年3期
关键词:最低温度月壤动能

在冰天雪地的南极,人们曾测出-93.2℃的温度;在月球背面的浅层月壤中,科学家也曾测出-196℃的温度。在太阳系中,离太阳特别远的冥王星是一个“大冰球”,那里的表面温度在-220℃以下。那么,最低温度能达到多少摄氏度呢?

从理论上说,绝对零度是低温的极限。19世纪中期,爱尔兰开尔文男爵威廉·汤姆森提出了绝对零度的概念。当温度达到-273.15℃时,分子运动(或热量)为零,因此-273.15℃就是绝对零度。

温度可以说是对物质运动速度的衡量。当我们在日常生活中感受到某个物体的温度时,其实是正在感受该物体中的物质的运动过程。每个物体都是由许许多多微小的颗粒构成的,这些微小颗粒时时刻刻都在运动,而物体的温度取决于这些微小颗粒的动能(物体由于运动而具有的能量)。动能越大,物体的温度越高;动能越小,物体的温度越低。只有当微小颗粒靜止不动的时候,动能为零,才能达到绝对零度。

绝对零度是一个理论上的极限值,可能会出现无限接近其的温度,但目前不可能有完全达到绝对零度的温度。因为任何空间里都有能量,物体之间也在不断地进行着能量转换,而且不存在绝对不运动的物质,所以绝对零度是目前无法达到的温度。一直以来,科学家们都在努力接近绝对零度。2014年,意大利科学家将一块铜立方体冷却到-273.144℃,创造了比绝对零度仅高0.006℃的纪录。也许在未来的某一天,最低温度真的能够达到绝对零度。

(注:本文根据学习强国学习平台登载的文章整编。)

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