零下273.15度!科学家如何算出这个"宇宙最低温度"?
差不离,你有没有想过,温度这东西有没有下限?烧水最高就100度,那降温能降到多少?19世纪的科学家们也在琢磨这事儿,结果真让他们算出来了——零下273.15摄氏度,这就是大名鼎鼎的绝对零度。问题是,他们根本没用温度计测到这么低,纯粹是靠纸和笔算出来的,这操作简直神了!
其实秘诀藏在气体身上。科学家发现,给气体降温时它会收缩,升温就会膨胀,而且温度和体积的关系特别规律。于是他们做了一个大胆的"思想实验":如果把气体一直降温,它会一直缩下去吗?答案是会的,而且当温度降到零下273.15度时,气体体积理论上会缩成零。再往后?没有了,这就是温度的终点线。后来开尔文爵爷干脆把这温度定为新温标的零点,绝对零度就这么诞生了。 不过严格来说,绝对零度只是理论值,现实中根本达不到。你想啊,温度本质是分子在运动,绝对零度意味着分子完全不动,这违反了量子力学的基本原理。科学家用激光冷却能把原子降到几十亿分之一度,但永远差那么一点点。就像地平线一样,你能无限接近,但永远摸不到。
所以下次有人问你宇宙最低温度是多少,你可以自信地说零下273.15度,还能顺便科普一下这个数是怎么算出来的。科学就是这样,有时候一支笔一张纸,就能触摸到宇宙的边界。
说真的,你有过这种感觉吗?
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绝对零度怎么推导出来的