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“絕對零度”

在很多科幻電影中,會出現(xiàn)和“時間靜止”有關(guān)的內(nèi)容,其實(shí)所有關(guān)于時間靜止的科幻電影都是沒有依據(jù)的,因?yàn)樵诂F(xiàn)實(shí)的宇宙中,“時間靜止”永遠(yuǎn)無法實(shí)現(xiàn)!其實(shí)所謂的時間在宇宙中并不存在,因?yàn)闀r間是一個參數(shù),同時也是一個抽象概念,是人類塑造出來衡量物體運(yùn)動快慢的一個標(biāo)準(zhǔn)。

時間靜止,代表宇宙中一切物體運(yùn)動會隨之停止,而相對論指出,時間和空間相對于物質(zhì)存在,是無法脫離物質(zhì)本身單獨(dú)去描述,只有在物質(zhì)運(yùn)動時,時間和空間才具備意義。

宇宙時間的開端是“奇點(diǎn)大爆炸”,科學(xué)家認(rèn)為在奇點(diǎn)大爆炸之前不存在時間和空間,因?yàn)榇蟊ǖ哪芰恐圃斐隽擞钪嬷械奈镔|(zhì)和能量,奇點(diǎn)大爆炸之前不存在任何已知物質(zhì)和能量,只有永恒的虛無,所以也不存在時間和空間的概念。

科學(xué)家已經(jīng)證明,時間在某些情況下會相對于正常的時間變得“更慢”:

物質(zhì)在高速移動時,越接近光速,經(jīng)歷的時間流速相對于正常運(yùn)動的物體就越慢引力強(qiáng)大的區(qū)域,會比正常區(qū)域的時間流速更慢,因?yàn)橐Φ谋举|(zhì)就是時空的彎曲

不僅僅是時間和物質(zhì)的運(yùn)動有關(guān),“溫度”的本質(zhì)也是物質(zhì)的運(yùn)動,“摩擦生熱”就是一個很好的例子,從微觀的角度來看,溫度的本質(zhì)是組成這個物體的微觀粒子熱運(yùn)動劇烈程度的體現(xiàn)。

我們眼中的宏觀世界是由無數(shù)的基本粒子組成的,這些基本粒子在四大宇宙基本力的影響下形成原子和分子,在一步步組合成大量的氫元素,構(gòu)成了宇宙中的恒星,恒星的核聚變反應(yīng)和超新星爆發(fā)制造出了更重的元素,在一百多億年的時間慢慢演化成了今天宇宙中這個樣子。

一滴水,就是由許許多多的水分子組成的,組成這滴水的水分子也在不斷運(yùn)動,水分子運(yùn)動的劇烈程度決定了這滴水的溫度,水分子運(yùn)動速度加快就會溫度升高沸騰蒸發(fā),而水分子運(yùn)動的速度變慢,就會導(dǎo)致這滴水凝固結(jié)冰。

從理論上來說,宇宙中存在“最高溫度”和“最低溫度”,最高溫度就是宇宙大爆炸那一個瞬間產(chǎn)生的溫度,大約是1億億億億度,最低的溫度是理論上的“絕對零度”-273.15℃。

宇宙中的溫度只能無限地去接近絕對零度,但是永遠(yuǎn)無法實(shí)現(xiàn)絕對零度,因?yàn)檫_(dá)到絕對零度時,粒子的動能就會為零,一切能量也會對應(yīng)消失,除非某個封閉空間中自始至終不存在任何能量和熱量,否則就永遠(yuǎn)無法達(dá)到絕對零度,而我們的宇宙空間在奇點(diǎn)爆炸后,每一處空間都有能量和熱量在運(yùn)動,所以我們的宇宙永遠(yuǎn)無法達(dá)到絕對零度。

在奇點(diǎn)大爆炸發(fā)生之前“虛無”中,是不是處于絕對零度的狀態(tài)呢?答案是否定的,因?yàn)榱孔恿W(xué)告訴我們,就算宇宙在未來的某一天真的進(jìn)入了“絕對零度”,仍然會有一種龐大的能量存在,它就是“真空零點(diǎn)能”!

海森堡的“不確定性原理”指出:

不可能同時以較高的精確度得知一個粒子的位置和動量。

所以就算進(jìn)入了絕對零度,宇宙中的粒子仍然會振動,因?yàn)楫?dāng)一個粒子完全靜止時,它的位置和動量就可以被我們確定了,這打破了不確定性原理,所以科學(xué)家認(rèn)為:“真空不空”,真空的本質(zhì)是一片龐大的能量不斷地在漲落。

雖然“絕對零度”-273.15℃在我們的理論中永遠(yuǎn)無法實(shí)現(xiàn),但是這個可以把時間都給凍結(jié)的溫度還是十分可怕,宇宙萬物都可以被視為奇點(diǎn)大爆炸能量的傳遞和轉(zhuǎn)化,愛因斯坦指出物體的質(zhì)量和能量是等價的,從根本上來說宇宙大爆炸產(chǎn)生的能量演化出了一切,也拒絕了絕對零度的存在。

只有什么都沒有的虛無,才能算作真正的絕對零度,可能在未來的某一天,整個宇宙在萬億億年的演化后,所有的恒星都已經(jīng)熄滅,黑洞也全部蒸發(fā),也不會進(jìn)入真正的絕對零度,仍然會有粒子進(jìn)行微弱的運(yùn)動產(chǎn)生一定的溫度,阻止時間的靜止。

“絕對零度”-273.15℃,代表著所有的粒子停止運(yùn)動,任何能量和熱量都不復(fù)存在,時間和空間的概念也會消失,幸運(yùn)的是我們的宇宙永遠(yuǎn)不會達(dá)到絕對零度!

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絕對零度是什么?
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為什么絕對零度-273.15℃無法達(dá)到?看完長知識了!
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