在绝对零度下真的会冻住所有吗?看完这篇文章就有答案了

  • 小编 发布于 2019-11-22 17:34:46
  • 栏目:科技
  • 来源:科技女话
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大家都知道,水在低温下会结冰,金属汞会凝固,甚至在低温下,空气也能液化,甚至变成固体氮、氧等等。所以附近有一种说法,一切都在绝对零度结冰。

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从微观角度看,物体的温度实际上是内部粒子的活跃程度。麦克斯韦-玻尔兹曼分布告诉我们,物体的温度越高,物体内部粒子的动能就越大。如果我们在一个直角平面坐标系中表示二者之间的关系,我们可以看到随着温度的降低,物体粒子的动能减小。当物体粒子的动能为0时,温度为绝对零度,即- 273.15摄氏度。但在标准图中,我们会在绝对零度附近画一条虚线。因为以目前的技术水平,我们无法在日常生活中达到这种状态。

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在我们的日常生活中,最常见的制冷设备是冰箱和空调。如果没有它们,我们很多人在夏天都会抱怨。但这两种设备离绝对零度还有很长的路要走。现在的家用冰箱最多只能降至零下18摄氏度。专家尝试各种各样的方法,制造超低温冰箱只能降到摄氏零下40度,使用液态氮作为热介质可以降到摄氏零下196度,使用冷介质液氦只能降到摄氏零下268.9度,真的没有办法吗?

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当然,聪明的科学家并没有就此止步。他们认为如果你不能把一个物体的动能降低到零,你可以做相反的事情。如果你能把一个物体的动能降低到零,你就能达到绝对零。于是科学家们发明了激光制冷。当许多人看到激光冷却时,他们的第一印象是一个强大的激光武器,这与冷却无关。激光制冷利用多普勒效应来降低粒子的能量。但即使这样,由于能量守恒定律,总有能量损失,所以它只能达到- 273.14999度,而不是绝对零度。

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如果有一天我们能让冰箱降至绝对零度,那会对我们有什么影响?宇宙中只有四种物质:高温下的固体、液体、气体和等离子体。第五种玻色-爱因斯坦凝聚和第六种费米子凝聚可以在绝对零度实现。正如人类无法达到光速一样,绝对零度是人类几乎无法触及的温度。

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