4萬億攝氏度是什麼概念,你對溫度與熱的理解可能有偏差

网瘾少女 2022/01/25 檢舉 我要評論
 

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綜述

溫度是我們日常中非常熟悉的物理量,我們每個人都有著一些關于溫度的常識,比如:我們都知道 人體的正常體溫是37度左右水燒到100度會沸騰到達零度的時候則會結冰

但是對于一些比較極端的溫度,我們卻沒有一個非常清晰明瞭的概念。因為人體對于溫度的感知是有著一定的范圍的。 人只能感知到-100度到104℃的溫度,超出這個范圍的溫度,對于人類來說都是沒有辦法進行分辨的。

那自然界中的極低溫度或者極高溫度又意味著什麼呢?我們今天就來帶大家了解一下,四萬億攝氏度的高溫是什麼概念。

溫度的極限

既然人體能夠感知到的溫度只有-100度到104℃,那自然界中溫度的極限又在哪裡呢?科學家們其實已經發現了這個問題的答案。自然界中存在著一種「 絕對零度。」

在絕對零度下,任何物體的分子和原子都會停止運動。所以低于絕對零度的物質將會是不復存在的,絕對零度的準確數值是-273.16攝氏度。不出意外的話,這就是茫茫宇宙中最低的溫度。

但是科學家們無論如何去嘗試,都沒有找到高溫的極限。因為 溫度其實是和物質的運動有關的。簡單來說:物質內的分子運動越慢,則溫度越低,而物質中的分子運動越快,則溫度越高。

所以在真空狀態下讓分子完全停止運動就能得到最低溫度,這在當前的科學條件下,人們也只能無限接近于這個狀態,並無法完全實現這個極限。

相反,想把一個分子加速到溫度的上限,則需要使其達到光速,甚至光速以上。而由于目前我們還沒有這個能力讓任何物質的運動達到光速,所以我們也不知道溫度的上限到底在哪裡。

溫度對人意味著什麼

溫度對人意味著什麼呢?溫度決定了人類生存的環境。人作為碳基生物是有著對溫度的基本需求的,我們沒有辦法在極低溫或者極高溫的環境下生存。

23℃是最適合人類生存的溫度,當周圍的環境溫度超過40度,人體可能就會出現脫水,中暑等不良反應,溫度再高則就會影響到生命安全。

同樣,如果一個人在沒有防護措施的情況下,置身于0度以下的氣溫中,新陳代謝會被急速降低,也會影響到生命的安全。

雖然溫度對于人來說是比較危險的,但其實他在人類發展的歷史上起了非常關鍵的作用。

人類運用溫度去創造生活便利的歷史十分久遠,比如在古代有錢的人就知道在冬季儲存冰塊,到夏天的時候做成冰窖降溫解暑用。

在冬天的時候,家家戶戶都會升起火爐來保證自己身邊環境的溫度適宜生存。除了這些,人類在幾千年前就已經知道將鐵器融化之後重新打造,製成兵器或者工具。如果人類沒有對溫度進行利用的概念,那麼人類社會的發展也將會慢上很多吧。

人造溫度的不斷升級

在我們進行烹飪的時候,需要把溫度提高到100℃以上,在我們冶煉鐵器的時候,則需要把溫度提升到1500℃以上,而現在的某些工廠進行作業的時候需要幾千攝氏度的溫度。

所以人造溫度的極限是不斷升級的,原子彈在爆炸的時候可以達到1億攝氏度,能夠瞬間將方圓幾裡的所有事物完全蒸發。

這已經完全超出了人類認知的范圍。但是人類探索的腳步從沒停止,2010年美國的一群科學家把人造溫度的上限,提高到了令人驚訝的四萬億攝氏度!他們又是怎麼做到的呢?

科學家們自然也是知道溫度的高低和分子運動的速度有關,所以他們將兩束金離子進行不斷的加速,希望能夠讓它們達到光速。

這樣的想法自然是很難實現的,我們前文也說過,目前人類社會的科學技術還沒有辦法將任何物質加速到光速。所以就算是科學家們再怎麼嘗試,兩束金離子在運動了一段時間之後也達到了它們的極限。

在這時,科學家們發揮了他們的創造力,他們決定讓兩束高速運動的金離子碰撞,這樣一來就勢必能夠突破已知溫度的極限。果不其然, 兩束金離子在產生碰撞之後,達到了整整四萬億℃的高溫。狠狠的刷新了人造溫度的記錄。

科學家們在得到了這個溫度的數值之後,不禁慶倖了起來,因為他們並沒有真正地進行這項實驗,而是用各種溫度儀進行高質量的演算。如果實驗真的進行,那麼地球上的任何容器都阻擋不住這四萬億度的高溫,後果也將不堪設想。

不過這樣的理論結果也是足足能夠讓人瞠目結舌了,小小的人類都能創造出四萬億度的高溫,那這茫茫宇宙中的最高溫度又會達到一個如何恐怖的數值呢?

結語

很多人可能會有疑問:去研究這溫度幹什麼?反正我們的生活中也用不到那麼極端的高溫和低溫。但是科學是沒有極限的,探索是沒有盡頭的。如果人類停止了對科學的探尋,那才是最可怕的一件事。

雖然現在科學家們所進行的關于溫度的各種試驗,也許沒有什麼太大的用處,但是在未來,保不齊某項研究就會成為某種新技術的基石。比那四萬億攝氏度更高的溫度其實是人類對宇宙探索的熾熱決心。

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