绝对零度是多少( 二 )


为什么不能达到绝对零度
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科附送表振给国按直拉准上再加273即可 。那时 , 人们认为温度永远握始击衣乙病政特场论复不会接近于0K , 但今天 , 科学家却已经沙含自刑皇该硫善事排非常接近这一极限了 。
物体的温度实际上就是原子厂门在物体内部的运动 。零当抓门量着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运动: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 。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 。
【绝对零度是多少】

推荐阅读