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  • 1 # 火星一號

    理論上,存在一個最低的溫度,那就是絕對零度,其大小約為零下273.15攝氏度(0 K)。另一方面,理論上也存在一個最高的溫度,那就是普朗克溫度,其大小約為1.4×10^32 K,相當於1.4億億億億開爾文。按照現有的理論,這是物體所能達到的溫度上限,沒有比這更高的溫度。如果溫度大於等於普朗克溫度,目前的物理理論全部失效,所以談論這樣的溫度是無意義的。

    本質上,組成物體的粒子在做永不停歇的熱運動產生了物體的溫度,所以溫度就是表示這種熱運動的劇烈程度。如果粒子的動能越小,則溫度也越低,反之亦然。因此,當粒子完全停止運動時,溫度達到最低,也就是絕對零度。但粒子動能不可能為零,所以物體無法達到最低溫度。另一方面,如果粒子的動能無限增大,物體的溫度豈不是可以無限升高?

    然而,這也是不可能的,因為狹義相對論禁止粒子的運動速度達到光速(c)。粒子的質量並不是一成不變的,而是會隨著運動速度(v)的升高而增大,粒子的運動質量m和靜止質量m0滿足以下關係:

    因此,當粒子的速度逐漸接近光速時,它的質量逐漸變得無窮大,粒子無法進一步加速,所以物體的溫度也不會再繼續升高,普朗克溫度就是物體溫度的上限。物體的溫度只能無限接近普朗克溫度,而無法達到這個溫度。當然這個結果是基於我們現有的理論,如果我們能把引力成功量子化得到量子引力理論,也許就能夠描述在普朗克溫度以及更高溫度下的粒子行為。

  • 2 # 九天流雲王波

    任何事情都有其限度,溫度當然也不會例外。如果站在宇宙的高度,溫度有極限,最高溫度和最低溫度。最高是最大量物質運動碰撞消散的溫度,最低是沒有物質存在的溫度。注意,這裡所指的物質無論宏觀還是微觀,遠非人類接觸的層面,故而現在的絕對溫度也只是針對人類的認識水平而言,並不是真正的最低溫度。對此的論述都在《隨波逐源》這本書裡,當今技術發達可是仍有侷限,還不太高,我們可以從哲學高度,跳出人類視野高看一眼。書由社會科學文獻出版社出版,噹噹淘寶京東上都有。

  • 3 # MXHM176SZLOVE

    雖然我不懂,也不會看什麼N次方乘以多少等於多少度,但我覺得當然有絕對零度,可能在宇宙某角落空無一物,所以有絕對零度,好像-273點幾。最高溫度是有的,就是宇宙大爆炸最初幾秒,沒有任何東西比它溫度高,所以溫度無論高低都有界限

  • 4 # 48415326

    普朗克溫度

    普朗克溫度,以德國物理學家馬克斯·普朗克命名,是溫度的單位,簡記為{\displaystyle T_{P}}。它是自然單位系統中普朗克單位,並且是代表著量子力學中的一個基礎極限的普朗克單位。普朗克溫度是溫度的基礎上限;現代科學認為推測任何東西比這更熱是毫無意義的。據現時的物理宇宙學,這是宇宙大爆炸第一個瞬間的溫度(第一個單位普朗克時間)。

    {\displaystyle T_{P}={\frac {m_{P}c^{2}}{k}}={\sqrt {\frac {\hbar c^{5}}{Gk^{2}}}}=} 1.416833(85) × 1032 K

    其中:

    mP為普朗克質量

    c為真空中光速

    {\displaystyle \hbar }為約化普朗克常數(又稱狄拉克常數)

    k為玻爾茲曼常數

    G為萬有引力常數

    括號內的兩位數為最後兩位不確定性(標準差)。

  • 5 # 跳梁zk

    我覺得這個問題很好理解,關鍵是題主到底知不知道溫度是個啥東西。

    溫度是表示物體冷熱程度的物理量,微觀上來講是物體分子熱運動的劇烈程度,注意:劇烈程度不代表速度,題主可以理解為分子運動的範圍。當然分子之所以不停運動是因為物體存在熱能(注意區分熱能和熱量)物體所含的熱能是其分子熱運動產生的原因。

    物理書上解釋的很清楚,溫度是表示物體分子熱運動劇烈程度的物理量。但是它的本質是物體熱能的含量。現在問題來了,分子熱運動劇烈程度有沒有上限?你告訴我怎麼可能有上限?它跑著跑著把自己跑炸了?確實有可能爆炸的,比如原子彈爆炸(100000000℃)比如氫彈爆炸(100000000000℃)更誇張的比如超新星爆炸(沒人知道,估計超過10億兆℃)你告訴我上限在哪裡?我知道你要說宇宙大爆炸了。但如果宇宙大爆炸是真的,也只證明那是有史以來最強烈的爆炸。你怎麼知道沒有比它還強烈的爆炸?

    至於溫度有沒有最低點,明白“溫度是個啥東西”之後我覺得小學生都能明白過來。

    第一,從溫度定義來說,溫度是表示分子熱運動劇烈程度的物理量。分子只要跑的動靜越大溫度越高,分子跑的動靜越小溫度就越低。如果分子不動彈了,它就是絕對零度0K。難不成你還想讓分子倒著跑?倒著跑也按正著跑算的大哥!

    第二,從溫度產生的原因:物體所含熱能的角度分析。同一個物體含熱能多,它溫度就高。同一個物體含熱能低,它溫度就低。這個物體沒有熱能,它就是絕對零度0K。你要是告訴我有個物體的溫度比0K還低,也就是這個物體裡的熱能比沒有還沒有,“比?沒?有?還?沒?有?”你要敢當我面這麼說我絕對會錘你。我發誓。

  • 6 # 科學無處不在

    科學疑惑篇@溫度最高和最低從何而來?

    其實溫度的最高和最低都只能從理論中得來!理論上存在最低溫和最高溫!

    那麼既然在理論上可以得出最低溫,那麼理論上也應該可以得出最高溫才是,確實是可以的!那就是物理學中講得普朗克溫度!(下面有詳細講解)

    所以可以看的出來溫度的絕對值都是從理論上得出,而不是真實存在的溫度,當今的許多物理理論都是基於這樣的一些理論得出來的!

    科學解疑篇@可以得出最低溫,那麼可以得出最高溫嗎?

    最低溫度我們已經在上面解釋過了,那是由於表面的粒子停止運動而得出的理論溫度!那麼最高溫呢?普朗克溫度怎麼解釋?

    在本質上,組成物體的粒子在做著永不停歇的熱運動,從而產生了溫度!所以簡單地說就是粒子的動能越大,溫度就越高!那麼是不是就可以無限的升高溫度呢?其實也不是!

    普朗克定律如下圖所示:

    我們可以看出,引出一點,由於狹義相對論的說法:粒子的運動禁止達到光速!所以粒子的質量也就會改變,而且隨著速度大而增大!當粒子速度無限接近於光速時,其質量也就逐漸無限的變大了!然而粒子卻無法進一步加速了,所以換句話說也就是溫度不會再升高了!

    大家可以自行去算一算哈,根據普朗克溫度關係,看看最高溫度是多少!就算是算出來了,實際也無法測量哈!所以離開了理論,似乎很多東西都變得沒有意義了!

    科學科普篇@關於溫度的知識:溫度是表示物體冷熱程度的物理量!零下273.16的溫度,又被稱為是絕對溫度!單位是開爾文溫度!華氏度和攝氏度都是用來計量溫度的單位,現今許多國家都使用攝氏度作為溫度的單位!
  • 7 # psoc

    絕對低溫是分子停止運動的-278度,高溫是分子劇烈摩擦產生的,當分子移動達到光速就是最高溫度,但這個目前還沒發現

  • 8 # 魯超

    熱力學溫標裡面,溫度的理論下限是“絕對零度”,理論上限叫做“絕對熱”(absolute hot),與絕對零度相對應。

    在當代物理宇宙學理論下,可能的最高溫度是普朗克溫度,其值為1.416785(71)×10^32K。

    【有絕對零度(absolute zero),也有絕對熱(absolute hot)】

    該如何理解普朗克溫度?可以從兩個方面去理解:

    一、宇宙大爆炸之後,經過了普朗克時間(5.39 × 10^−44s)後,宇宙的溫度。在小於普朗克時間的尺度裡,我們的物理理論失效,雖然那時候宇宙可能更熱,但超越我們的認知極限了。

    二、如果一個物體達到普朗克溫度,它將發出對應於普朗克長度(1.616255(18)×10^−35 m)波長的黑體輻射。如果溫度更高,它將發出比普朗克長度更低波長的黑體輻射,我們缺乏相應的理論,失效again。

    【越高的溫度所對應的的黑體輻射波長峰值越小。】

    ----華麗分割,以上理論,以下現實----

    普朗克溫度只是一個根據量綱分析得來的理論溫度,並沒有什麼現實意義。迴歸現實,還是要看看我們現實宇宙中的物質能夠被加熱到什麼樣的溫度。

    20世紀60年代,在歐洲核子研究委員會(CERN)工作的哈格多恩提出,在溫度超級高的情況下,強子都將“熔化”(melt),所有我們熟悉的由強子組成的物質都將變成一碗“夸克湯”,經過計算,這個溫度大約在2×10^12K,因此被稱為“哈格多恩溫度”。哈格多恩認為,處於哈格多恩溫度下的系統可以容納儘可能多的能量,因為形成的夸克提供了新的自由度,繼續增加能量將只會增加熵,而不是溫度,因此哈格多恩溫度將是一個無法透過的絕對高溫。

    【德國物理學家哈格多恩】

    也有反對者認為,夸克物質也可以被進一步加熱。

    這個分歧已經可以用實驗來驗證了,10^12K溫度級別對現代的人類來說,已經不是難事。這種夸克物質已經在歐洲核子研究中心的SPS和LHC,以及美國布魯克海文國家實驗室的RHIC的重離子碰撞中被發現。

    在弦論中,也引入了這個“哈格多恩溫度”,它被定義為讓宇宙最基本的單元:弦所發生相變所需的溫度。這個溫度非常高,在10^30K級別,只比普朗克溫度少了兩個數量級,人類目前只能望塵莫及了。

    近年來,又有人提出,在量子熱力學中,某些系統可以達到“負溫度”。

    其實,“負溫度”的系統比任何正溫度的系統都要熱。如果負溫系統和正溫系統接觸,熱量將從負溫系統流向正溫系統。這不是矛盾了嗎?明明是負,怎麼會比正的還熱呢?

    為了解決這一矛盾,科學家創造出了“冷度”這個物理量,為溫度和玻爾茲曼常數乘積的倒數,從而解決了這一矛盾。溫度為正的系統,熵值隨著能量的增加而增加,溫度為負的系統,熵值隨著能量的增加而減少。所以,負溫度是為了解釋一些量子現象而引入的概念,在非量子體系下沒有意義。

    如上圖,綠色為攝氏溫度,紅色為華氏溫度,藍色是開氏溫度,黑色就是“冷度”,單位為“吉位元/納焦耳”。這裡的開氏溫度以絕對零度為0,而以無限溫度(可能是普朗克溫度)為1,則越過了中間高點以後,再“高”的溫度其實是“負溫度。”

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