存在小于绝对零度的温度吗?

作者&投稿:愚呢 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
什么是绝对零度?有比绝对零度更低的温度吗?~

为什么绝对零度只能无限接近?绝对零度是个啥

为何温度可以无限升高,却不能无限下降?还有一个“绝对零度”!

不存在,以下是绝对零度的一些介绍
绝对零度
绝对零度表示那样一种温度,在此温度下,构成物质的所有分子和原子均停止运动。所谓运动,系指所有空间、机械、分子以及振动等运动.还包括某些形式的电子运动,然而它并不包括量子力学概念中的“零点运动”。除非瓦解运动粒子的集聚系统,否则就不能停止这种运动。从这一定义的性质来看,绝对零度是不可能在任何实验中达到的,但目前科学家已经在实验室中达到距离绝对零度仅百万分之一摄氏度的低温。所有这些在物质内部发生的分子和原子运动统称为“热运动”,这些运动是肉眼看不见的,但是我们会看到,它们决定了物质的大部分与温度有关的性质。 正如一条直线仅由两点连成的一样,一种温标是由两个固定的且可重复的温度来定义的。最初,在一标准大气压(760毫米水银柱,或760托)时,摄氏温标是定冰之熔点为0℃和水之沸点为100℃,绝对温标是定绝对零度为oK和冰之熔点为273K,这样,就等于有三个固定点而导致温度的不一致,因为科学家希望这两种温标的度数大小朝等,所以,每当进行关于这三点的相互关系的准确实验时,总是将其中一点的数值改变达百分之一度。 现在,除了绝对零度外,仅有一固定点获得国际承认,那就是水的“三相点”。1948年确定为273.16K,即绝对零度以上273.16度。当蒸气压等于一大气压时,水的正常冰点略低,为273.15K(=o℃=320°F),水的正常沸点为373.15K(=100℃=212°F)。这些以摄氏温标表示的固定点和其他一些次要的测温参考点(即所谓的国际实用温标)的实际值,以及在实验室中为准确地获得这些值的度量方法,均由国际权度委员会定期公布。

1848年,英国科学家威廉·汽姆逊·开尔文勋爵(1824~1907)建立了一种新的温度标度,称为绝对温标,它的量度单位称为开尔文(K)。这种标度的分度距离同摄氏温标的分度距离相同。它的零度即可能的最低温度,相当于摄氏零下273度(精确数为-273.15℃),称为绝对零度。因此,要算出绝对温度只需在摄氏温度上再加273即可。那时,人们认为温度永远不会接近于0K,但今天,科学家却已经非常接近这一极限了。

物体的温度实际上就是原子在物体内部的运动。当我们感到一个物体比较热的时候,就意味着它的原子在快速动动:当我们感到一个物体比较冷的时候,则意味着其内部的原子运动速度较慢。我们的身体是通过热或冷来感觉这种运动的,而物理学家则是绝对温标或称开尔文温标来测量温度的。

按照这种温标测量温度,绝对温度零度(0K)相当于摄氏零下273.15度(-273.15℃)被称为“绝对零度”,是自然界中可能的最低温度。在绝对零度下,原子的运动完全停止了,并且从理论上讲,气体的体积应当是零。由此,人们就会明白为什么温度不可能降到这个标度之下,为什么事实上甚至也不可能达到这个标度,而只能接近它。

自然界最冷的地方不是冬季的南极,而是在星际空间的深处,那里的温度是绝对温度3度(3K),即只比绝对零度高3度。

这个“热度”因为实际上我们谈到的温度总是在绝对零度之上)是作为宇宙起源的大爆炸留存至今的热度,事实上,这是证明大爆炸理论最显著有效的证据之一。

在实验室中人们可以做得更好,能进一步地接近于绝对零度,从上个世纪开始,人们就已经制成了能达到3K的制冷系统,并且在10多年前,在实验室里达到的最低温度已是绝对零度之上1/4度了,后来在1995年,科罗拉多大学和美国国家标准研究所的两位物理学家爱里克·科内尔和卡尔威曼成功地使一些铷原子达到了令人难以置信的温度,即达到了绝对零度之上的十亿分之二十度(2×10-8K)。他们利用激光束和“磁陷阱”系统使原子的运动变慢,我们由此可以看到,热度实际上就是物质的原子运动。非常低的温度是可以达不到的,而且还要以寻求“阻止”每一单个原子运动,就像打台球一样,要使一个球停住就要用另一个球去打它。这了弄明白这个道理,只要想一想下面这个事实就够了。在常温下,气体的原子以每小时1600公里的速度运动着,而在3K的温度下则是以每小时1米的速度运动着,而在20nK(2×10-8K)的情况下,原子运动的速度就慢得难以测量了。在20nK下还可以发现物质呈现的新状态,这在70年前就被爱因斯坦和印度物理学家玻色(1894~1974)预见了。

事实上,在这样的非常温度下,物质呈现的既不是液体状态,也不是固体状态,更不是气体状态,而是聚集成唯一的“超原子”,它表现为一个单一的实体。

应该说不存在~
绝对零度表示那样一种温度,在此温度下,构成物质的所有分子和原子均停止运动。所谓运动,系指所有空间、机械、分子以及振动等运动.还包括某些形式的电子运动,然而它并不包括量子力学概念中的“零点运动”。除非瓦解运动粒子的集聚系统,否则就不能停止这种运动。从这一定义的性质来看,绝对零度是不可能在任何实验中达到的,但目前科学家已经在实验室中达到距离绝对零度仅百万分之一摄氏度的低温。所有这些在物质内部发生的分子和原子运动统称为“热运动”,这些运动是肉眼看不见的,但是我们会看到,它们决定了物质的大部分与温度有关的性质。 正如一条直线仅由两点连成的一样,一种温标是由两个固定的且可重复的温度来定义的。最初,在一标准大气压(760毫米水银柱,或760托)时,摄氏温标是定冰之熔点为0℃和水之沸点为100℃,绝对温标是定绝对零度为oK和冰之熔点为273K,这样,就等于有三个固定点而导致温度的不一致,因为科学家希望这两种温标的度数大小朝等,所以,每当进行关于这三点的相互关系的准确实验时,总是将其中一点的数值改变达百分之一度。 现在,除了绝对零度外,仅有一固定点获得国际承认,那就是水的“三相点”。1948年确定为273.16K,即绝对零度以上273.16度。当蒸气压等于一大气压时,水的正常冰点略低,为273.15K(=o℃=320°F),水的正常沸点为373.15K(=100℃=212°F)。这些以摄氏温标表示的固定点和其他一些次要的测温参考点(即所谓的国际实用温标)的实际值,以及在实验室中为准确地获得这些值的度量方法,均由国际权度委员会定期公布。

1848年,英国科学家威廉·汽姆逊·开尔文勋爵(1824~1907)建立了一种新的温度标度,称为绝对温标,它的量度单位称为开尔文(K)。这种标度的分度距离同摄氏温标的分度距离相同。它的零度即可能的最低温度,相当于摄氏零下273度(精确数为-273.15℃),称为绝对零度。因此,要算出绝对温度只需在摄氏温度上再加273即可。那时,人们认为温度永远不会接近于0K,但今天,科学家却已经非常接近这一极限了。

物体的温度实际上就是原子在物体内部的运动。当我们感到一个物体比较热的时候,就意味着它的原子在快速动动:当我们感到一个物体比较冷的时候,则意味着其内部的原子运动速度较慢。我们的身体是通过热或冷来感觉这种运动的,而物理学家则是绝对温标或称开尔文温标来测量温度的。

按照这种温标测量温度,绝对温度零度(0K)相当于摄氏零下273.15度(-273.15℃)被称为“绝对零度”,是自然界中可能的最低温度。在绝对零度下,原子的运动完全停止了,并且从理论上讲,气体的体积应当是零。由此,人们就会明白为什么温度不可能降到这个标度之下,为什么事实上甚至也不可能达到这个标度,而只能接近它。

qinrin - 秀才 二级 说的有些道理。但是热力学第三定律只说明绝对零度不能通过有限手续达到,不是不可以跨越的。负温度系统的确存在,从能量上讲负温度区应该在T=±∞以上。

但是以温度来衡量冷热程度早就被认为是不科学的了,温度并不直接反映内能的大小,而是T=(dU/dS)N,V,即内能对熵的偏导,反应体系粒子数和体积一定时,单位熵变下的内能变化,这是温度在热力学的意义。在负温度系统里粒子呈反转的玻尔兹曼分布,高能态粒子跃迁至低能态时体系的混乱度反而会增加,显然这时T<0K。在热力学意义上,T的代数值小于绝对零度是的确存在的。

温度仅仅反映体系的玻尔兹曼分布,而不反映能量。这与人们对正温度系统的常识不符。根据Ni=N0*e^[-ΔE/(kT)],能量对1/T在(-∞,+∞)是单调递减的关系,这与人们通常认为的E对T在(0,+∞)递增是一致的,但在(-∞,0)却不符合。可见T越大能量不一定越高,但1/T越大能量一定越低。T的绝对值只能一定程度的反映体系的混乱度,符号表示能量对混乱度的变化方向,1/T才能更本质的表示能量本身。

从能量角度看,绝对零度也不是能量的最低点,它的正极限才趋于能量最低,负极限则趋于体系的最高能量。它本身只代表“最不混乱”的理想状态,只是从正方向破坏这个状态制造“混乱”需要能量而体现出最低能量罢了。

在不考虑不确定原理的情况下,考虑通常意义的均分定理E0=1/2kT,提出“是否有小于绝对零度的温度”之类的问题是没什么意义的,因为均分定理在负温度系统里不直接适用。我认为温度有它自己所反映的性质,武断的将正温度系统的判断套用到所有温度没有意义,将温度与能量、运动等概念捆绑到一起来比较负温度与绝对零度的高低也没有意义——因为它们根本就没有可比性。

这是个不确定的问题。
固体由数不清的原子规则排列组成,这些原子都在一个狭小的空间里振动着,这种振动——叫做晶格振动——在温度升高时变得剧烈,反之当温度下降时趋于缓和,振动的强度与绝对温度成正比,如果温度下降到绝对零度(摄氏零下273度)的话,原本整齐排列的原子就将全部无声无息地静止下来。世界上不存在比绝对零度更低的温度,温度是微观粒子运动的宏观表现——触到原子振动剧烈的物体时,我们就会感到烫手——绝对零度下,所有的东西都将完全静止,世界将是一片死寂。

但是事实并非如此,不确定性原理指出:即使在绝对零度下,运动也不会完全停止。

固体中的原子都被局限在狭小的(1埃,即10^-10米)区域之中,可以说原子的位置是比较确定的,△x 较小,因为h是定量,所以△p就会较大。因为原子形成了固态的结晶,所以它应具有相当大的动量。
小空间里的原子将不容否认地具有一定的动能。该动能与温度无关,是原子本身所固有的。我们称之为零点能。

给你个参考资料,我也是转的

不存在小于绝对零度的温度,因为这本身就是一个人为制订的“最低”计算值,温度都是在此基础上加以衡量的。撇开绝对零度的物理原理不谈,即使将来达到低于现在“绝对零度”的温度,那么绝对零度的值就会修正为新达到的那个值,明白了吗?


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滦平县13464736232: 存在小于绝对零度的温度吗?如题最好能给出令人信服的理由,不欢迎长篇大论复制粘贴 -
竺疤复方:[答案] qinrin - 秀才 二级 说的有些道理.但是热力学第三定律只说明绝对零度不能通过有限手续达到,不是不可以跨越的.负温度系统的确存在,从能量上讲负温度区应该在T=±∞以上.但是以温度来衡量冷热程度早就被认为是不科学的...

滦平县13464736232: 存在小于绝对零度的温度吗? -
竺疤复方: qinrin - 秀才 二级 说的有些道理.但是热力学第三定律只说明绝对零度不能通过有限手续达到,不是不可以跨越的.负温度系统的确存在,从能量上讲负温度区应该在T=±∞以上. 但是以温度来衡量冷热程度早就被认为是不科学的了,温度并不直...

滦平县13464736232: 存在低于绝对零度的低温吗?存在低于摄氏零下273.15度的低温吗? -
竺疤复方:[答案] 不存在. 根据热力学第三定律,在0K时任何纯物质的完美晶体的熵值为0. 这意味着 0 K只能无限接近,但无法达到.

滦平县13464736232: 有比绝对零度还要低的温度吗?以后会发现吗 -
竺疤复方: 没有.绝对零度是一种理想状态下,热力学的最低值,需要物质粒子在静止状态,然而一切物质都是运动的,所以达不到绝对零度,也就没有比它低的了.

滦平县13464736232: 还有比绝对零度更低的温度么 (绝对0度 -
竺疤复方:[答案] 绝对零度,也就是-273.15℃没有比绝对零度-273.15度更低的温度,因为绝对零度时,所有粒子都将会停止运动,已经是温度的最低极限了!没有一个地方有这个温度,人类也不可能制造出来这个温度,只能无限的接近.在这温度下物体...

滦平县13464736232: 有比绝对零度还低的温度吗 -
竺疤复方: 没有 不可能存在的,在绝对零度状态下物质的熵为0 也就是说意味着绝对静止,分子原子都不运动,不可能再低下去.

滦平县13464736232: 还有比绝对零度更低的温度吗? -
竺疤复方: 没有,之所以称之为绝对零度,就是目前已知最低温度,因为在这个温度,电子甚至已经不会转动了,物质处于极端状态,是一个目前人类正探索的领域

滦平县13464736232: 宇宙中的温度会不会低于绝对零度 -
竺疤复方: 温度是指分子热运动的平均动能,一般认为温度为0K即分子平均动能为零时才是宇宙中的最低温度,但实际上分子有一个最小的零点能(分子热运动的最小平均动能),因为分子在接近绝对零度时会发生“波色-爱因斯坦凝聚”即分子从最低能级开始排列,由于“泡利不相容原理”它们不可能都停在最低能级上,就像人不可能都住一楼,一楼住满肯定只有住二楼,所以分子动能不能都为零. 所以宇宙中的最低温度不是0K,也许是0.000000000……(n个0)1K,怎么能说宇宙中的最低温度是绝对零度呢?

滦平县13464736232: 宇宙中有没有达到 - 273度以下的温度? -
竺疤复方: 绝对零度只是理论,任何物质达到绝对零度,粒子的热运动就会停止,而粒子的热运动速度不可能是零,如果达到绝对零度,物质的体积就会变成零,物质也就不存在了.所以没有任何物质能够达到或者低于绝对零度. 绝对零度是-273.15℃,要说低于-273℃也可以,只要高于绝对零度就行了.

滦平县13464736232: 为什么温度不可以低于绝对零度 -
竺疤复方: 绝对零度 (absolute zero),是热力学的最低温度,但只是理论上的下限值.热力学温标的单位是开尔文(K),绝对零度就是开尔文温度标(简称开氏温度标,记为K)定义的零点.0K约等于摄氏温标零下273.15摄氏度,也就是0开氏度,在...

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