绝对零度的来源-排行榜大全

绝对零度的来源是热力学的最低温度，是粒子动能低到量子力学最低点时物质的温度。绝对零度是仅存于理论的下限值，物质的温度取决于其内原子、分子等粒子的动能。

绝对零度的作用粒子动能越高，物质温度就越高。理论上若粒子动能低到量子力学的最低点时，物质即达到绝对零度，不能再低。然而根据热力学第三定律，绝对零度永远无法达到，只可无限逼近。

绝对零度非常可怕，人类是如何测量出来的呢？

人类创造的最高温度

在欧洲的的瑞士日内瓦近郊，坐落着一座大型粒子加速器，江湖人称LHC。LHC的周长达到了27公里，每当投入工作时，周围居民楼的电灯泡都会暗不少。

那什么是大型粒子加速器呢？

它其实是深埋于地下的一个大型试验装置，但其中有专门的隧道。这个隧道当中铺设了专门用来给粒子加速的加速管道。一般来说，科学家会把粒子加速到接近光速，然后让粒子迎头撞上。

那为什么要这么做呢？

这其实是在验证一些微观世界的物理学理论。微观世界由于尺度实在太小，经过100多年来的研究，科学家发现利用纯粹的“对撞”来进行实验，并分析对撞之后的产物是最有效的办法。而如今关于微观世界的理论是粒子物理学标准模型。那什么是粒子物理学标准模型呢？

上世纪，科学家就用这种对撞的方式发现了许多以前从来没见过的粒子，如何把这些粒子安排明白就是一个很难的问题。后来，在一群科学家的努力之下，他们通过量子力学和相对论的结合，得到了一个理论框架，并把这些粒子都安排到了这个理论当中。

而在这套理论当中，科学家预言了一个希格斯玻色子的存在，它的作用是赋予粒子质量，它是整个理论的最后一块拼图。科学家一直想要找到它，这就需要很好的实验设备。一开始科学家跑到美国去说服美国人来修建这个设备，结果美国人觉得这个成本太高，于是就给拒绝了。

后来，科学家们跑到欧洲想要说服欧洲修建这个设备。当时他们包装了一个概念，把这个希格斯玻色子叫做：上帝粒子。果然这一招很好使，真的就说服了欧洲修建，也就是LHC。

LHC在寻找希格斯玻色子的实验中，就在局部制造了能量相当于10万亿度的黑体辐射。这也是人类制造的最高的温度。

宇宙的最高温度

10万亿度虽然很高的了，但它其实不是宇宙中的最高温度。这个温度大概是宇宙大爆炸后万分之一秒的时候的温度。那我们这里为什么要提到宇宙大爆炸呢？

这是因为，宇宙的最高温度就诞生于宇宙大爆炸的起点。我们知道，按照目前科学界的主流理论，宇宙起源于138亿年前的一次大爆炸。

在物理学中，任何变化其实都有最小的单位。也就是说，这个世界的变化并不是连续的，而是颗粒状的，只是这个颗粒度实在太小，以至于我们认为世界的变化是连续的。在众多的变化中，时间的流逝就是其中之一。时间变化的最小单位被我们称为普朗克时间，大概是53910^（-44）秒。

由于如今物理学理论的限制，我们无法知道宇宙大爆炸后53910^（-44）秒（普朗克时间）内到底发什么。我们只知道，通过理论可以推导出宇宙大爆炸后53910^（-44）秒时，宇宙的温度是14110^32度，也就是141亿亿亿亿度。这是我们已知的宇宙最高温度。

后来，随着宇宙空间的膨胀，宇宙的温度逐渐下降，到了万分之一秒时，温度是10万亿度，而到了如今，温度只剩下273K，只比绝对零度高273度，是以宇宙背景辐射的形式存在的。

所以，人类制造宇宙最高温度还远得很，甚至我们可以说，人类根本不可能做到这一点。既然最高温度达不到，那有没有可能达到绝对零度呢？

人类为什么无法达到绝对零度？

热力学第三定律告诉我们，绝对零度是达不到的。那为什么会这样呢？

我们都知道，绝对零度是零下27315度。为什么会是这么奇葩的一个数字？

这要从物质的构成说起。万物都是由粒子构成的，而粒子其实不是整整齐齐地排列的，而是不停地乱动。

科学家发现，从微观的角度来看，构成物质的粒子整体运动得越剧烈，温度就越高。整体运动得越不剧烈，温度就越低。

于是，科学家就用粒子的平均动能来定义温度。通过这个定义，我们不难想到，最低的温度，那一定就是粒子的平均动能最小的状态。所以，我们只要通过理论计算就可以得到绝对零度是零下27315度。当然这个定义其实是基于0度是水结冰，而100度是水沸腾的条件之上。我们当然，也可以直接把绝对零度定义为0度。那为什么绝对零度是达不到呢？

其实我们试想一下，根据温度的定义，我们就可以知道，粒子的平均动能越低，温度就越低，可是绝对零度对应的已经是粒子平均动能最低的情况，也就是说粒子的平均动能没办法再降低了，因此，温度也就不能再降低了。

当然，科学家是不信邪的，即便是物理学定律，他们也会尝试去打破。在地球上有许多超低温实验都在挑战绝对零度。但即便到了现在，科学家只能无限接近绝对零度，却依然无法到达绝对零度，更不要说低于绝对零度了。

绝对零度是怎样推测出来的

绝对零度并不是人类测量出来的，而是人类通过计算原子的运动轨道速度和温度的关系，最后得出的一个数据。相信上过初中物理课的朋友应该都听说过“绝对零度”的概念。这是物理学上的一个“最低温度”，代表着温度的下限。

在绝对零度的环境下，一切原子核的运动都会因此被冻结。到时候，万物将会随之回到沉寂之中；不过，很多朋友应该也都明白，绝对零度是“可望不可及”的。

这只是一种广义上的物理学概念而已，并不具备现实可行性。为什么呢？因为可观测宇宙中并不发生“绝对静止”的现象。毕竟，假如宇宙真的出现了“绝对静止”的话，那么时间和空间，可能都会荡然无存了。

不过，绝对零度既然只是一种“达不到”的温度，那么，人类又是通过什么手段将其检测出来的呢？要知道，目前太空中的最低温度，也不过零下两百七十一度而已，而绝对零度，是零下两百七十三度。

其实，这个数据压根就不是我们“测量出来”的，而是通过计算公式最终将其推演出来的。这要从温度的本质开始说起。温度是什么运动造成的？粒子在空间里的运动。温度取决于粒子的密度，也取决于粒子之间摩擦，对撞的运动是否频繁；

粒子，原子的活动，运动速度越快，温度也就越高；反之，也就会因此而下降。上世纪美国哥伦比亚大学物理系教授韦恩，和他带领的科研团队，通过计算原子运动轨道速度和温度之间的联系，最终，得出了绝对零度的具体数字。

绝对零度，虽然不能达到，但是，我们通过人工制造接近“绝对零度”的低温，说不定就能借此实现可控核聚变技术。

绝对零度是-27315℃，宇宙中最接近绝对零度的地方在哪？

绝对零度一开始是用理想气体在摄氏温度情况下得到的气压－温度公式来推出来的，在-27315摄氏度的时候理想气体的气压趋于0，为了物理上描述方便就设立了绝对零度。后来通过热力学第二定律的推算得到热力学零度的意义——热力学零度时完整晶体的熵等于0

趣知识丨绝对零度及宇宙最低温

绝对零度是最低的温度，温度的本质，就是分子的运动，当环境温度到达绝对零度，所有的分子都会停止运动，因此温度也无法进一步降低。

宇宙中的物质能量非常多，无论在任何地方，都无法完全到达绝对零度，只能无限接近于绝对零度。但是宇宙中最为寒冷的地方，对于我们来说或许并不陌生，一个是太空星云，另一个则是地球的实验室。

回旋镖星云——零下272℃：

回旋镖星云是太空尘埃和电离气体的混合星云，该星云距离地球5000光年，拥有一颗垂死的恒星，由于恒星温度较低，因此回旋镖星云的温度非常低。

2013年，天文学家发现了回旋镖星云，通过矩阵观测，科学家检测到回旋镖星云的温度达到了零下272℃，仅仅比绝对零度高出1℃。

哈勃望远镜也拍摄到回旋镖星云，在照片中，可以看到回旋镖星云具有很多色彩，这主要是因为恒星的死亡以及其他小恒星的逐渐诞生导致。

回旋镖星云的主要热量来源，是回旋镖星云内部的红巨星，这是恒星耗尽氢元素进入死亡期的过程之一，由于氦碳核聚变和碳氧核聚变的出现，让恒星内部开始压缩，这种压缩导致更多能量扩散到外界，从而让恒星的外层气体膨胀扩大，成为红巨星。

红巨星阶段，恒星会损失大量物质能量，最终恒星的外层物质能量完全消散，内部物质会坍塌成为白矮星，我们的太阳，也会经历类似的过程。

由于恒星的死亡，回旋镖星云也出现了膨胀，而膨胀会导致回旋镖星云内部压力下降，进而导致分子的运动速度降低，温度也随之下降。

回旋镖星云的膨胀速度非常快，这让恒星散发的热量，会在短时间内冷却，根据科学家的观察，回旋镖星云内部恒星的热量，几乎在瞬间被冷却，从而导致回旋镖星云内部温度非常接近绝对零度。

地球实验室——零下27315℃：

地球上拥有高智慧生命，在了解到绝对零度的低温极限后，很多科学家都希望在实验室，创造出最低温度记录，让物体无限接近绝对零度。

分子的运动决定了温度高低，因此科学家一直在实验室，尝试减速分子，让分子温度无限接近于绝对零度。

麻省理工学院的一项物理学项目中，物理学家利用激光影响单个钠原子和钾原子，通过激光干涉，不断降低原子的运动速度，从而让单个原子的温度达到了零下27315℃，距离绝对零度的差距微乎其微。

虽然激光干涉实验已经非常接近绝对零度，但是科学家依旧没有停止脚步，在2018年，科学家在国际空间站，进一步利用原子实验室，让单个原子的温度进一步降低，成为太空中已知最冷的物体，该物体的温度和绝对零度只有上亿分之一摄氏度的差距。

总结：

宇宙中最寒冷的地方，或许不会出现在自然环境中，因为自然环境中，分子的运动永远不会完全停止，直至宇宙进入到熵寂状态，宇宙的分子运动才会慢慢趋于静止，温度也会无限接近绝对零度。

在宇宙没有进入到熵寂的终点之前，科学家可以在地球上，利用各种实验室，无限减速分子运动，从而接近绝对零度，宇宙中最寒冷的地方，或许就在地球的实验室里。

绝对温度零度是怎么推导出来的

一、绝对零度

1，绝对零度（零下27315 C）是热力学的最低温度，但只不过是理论上的下限值。

2，绝对零度时熵为零

物质的温度依赖于其内部原子、分子等粒子的动能，粒子的热运动完全停止后温度就会下降到最低值，这就是绝对零度。

但是，实际上粒子的运动不能完全静止，没有达到绝对零度的物质。相对论认为绝对静止的物体不存在，静止是相对的，运动是绝对的。在量子力学中，由于不能同时确定粒子的位置和动量，所以认为不存在绝对静止。

二、氦液体在上游流动

氦是标准大气压下唯一不能硬化的物质。当氦气冷却到2689时会变成超液体，随着温度接近绝对零度而持续下降，玻璃瓶中的液体会从玻璃瓶壁溢出（玻璃晶体之间的间隙只有001毫米），从而发生喷泉现象，液体的粘结性也消失了。

其实在这样的超低温下，物质呈非固、液、气体状态，聚集在唯一的“超原子”上，它表现为一个单一的实体。

三、真空是波动激烈的能源之海

宇宙中存在基本规律“不确定性原理”，所以绝对零度依然存在能量，这就是真空零点能量。

四、宇宙最冷的地方

智利的天文学家发现了宇宙中最冷的地方，那里的温度是零下272度，是至今为止人类发现的宇宙中最冷的地方“回力棒星云”。

（回力棒星云是位于半人马座方位的行星状，距离地球5000光年）

科学的最终目的是哲学（神学），研究结束后，科学往往和哲学、神学特别归类。

下面给大家介绍介绍绝对零度。

寒冷的冬季，是许多动物的噩梦，因为冬季的温度较低，食物来源减少，同时为了对抗低温，生物的能量消耗会大大增加，正是因为这个原因，在地球的两极有大量的空间，生物种类却很少，可以在低温的极端环境下生产的生物，基本都有一手“绝活”。

那么在浩瀚的宇宙中，最低的温度又是多少，最寒冷的地方会有多冷呢？其实在热力学中，存在一个“绝对零度”，也就是温度的下限，宇宙的最低温度只可能是绝对零度，不可能出现比绝对零度还要低的温度。

但是绝对零度并没有我们想象中的低，只有-27315 ，和宇宙中出现的高温相比，这个数字很小，目前地球上的科学家已经利用离子对装机实现了14亿亿亿亿摄氏度的高温，并且科学家推测，宇宙大爆炸的瞬间温度是无穷大的，这就代表宇宙中的高温没有上限，低温却存在绝对零度的限制，为什么高温和低温的差别这么大呢？

其实越是看似简单的理论就越难证实，在我们的理论中，绝对零度和有质量的物体达到光速一样，是永远无法真正实现的，因为有质量的物体达到光速后，质量也会变成无穷大，因此有质量的物体无法实现光速，而在温度接近绝对零度时，也会出现同样的情况，如果达到绝对零度后，分子的动能和势能都会变成0，也就是停止了一切运动，一切陷入永恒的静止中，也就说说一旦达到绝对零度后，时间和空间都会失去意义，这是一个让人感到害怕的答案。

时间也会被“冻结 ”吗？

时间是人类制造出来的抽象概念，如果宇宙存在一个结局的话，并不是时间走到尽头，而是宇宙中的所有区域都达到“绝对零度”，一切分子的运动都停止，当宇宙陷入永恒的静止后，对于人类来说，时间也就自然而然地消失了，可是对于宇宙来说，宇宙空间仍然存在，只不过一切都进入了静止状态。从目前来看，宇宙迎来这样的结局需要漫长的时间，毕竟宇宙中还存在这么多的恒星以及大量的天体，即使这些天体在漫长的时间中一一消失，仍然有暗物质和暗能量在支撑着宇宙运转。

目前我们的宇宙经历了138亿年的漫长时间，从宇宙大爆炸开始的炙热慢慢降温，如今空洞的宇宙空间中，平均温度在零下27042摄氏度左右，也就是说宇宙大部分区域都是极度寒冷的，但是我们都知道宇宙中存在大量的恒星，这些恒星都无比的炙热，也在不断的释放着热辐射。

曾经就有科学家提出，既然宇宙中存在着大量的恒星，为什么宇宙空间没有被照亮，仍然是一片黑暗呢？在不考虑宇宙膨胀的前提下，唯一的原因就是“宇宙实在太大了”，我们太阳系这样的普通恒星星系，直径都在1~2光年之间，银河系的直径更是高达数十万光年，就算是炙热如恒星，也无法照亮温暖这么空旷的空间。

从根本上来看，宇宙平均温度如此之低是因为宇宙太空旷，热量分布十分不均匀，目前科学家已经在实验室中利用现今的仪器，把一块铑金属的温度降低到了零下2731499999999摄氏度，无限接近绝对零度。

绝对零度会是宇宙的结局吗？

从宇宙的平均温度就可以看出来，暗物质和暗能量和我们常识中的物质能量不同，不仅仅无法被人类观察，似乎也不会造成温度的变化，这就导致了我们的宇宙中虽然存在大量的暗物质，平均温度却很低。

宇宙中的“熵”在不断增加，从宇宙如今的平均温度就可以看出来，在138亿年的时间后，宇宙中的行星虽然高度有序，宇宙空间本身的熵在不断延伸膨胀中慢慢增加，当然距离真正的绝对零度还很遥远，那么宇宙的结局真的会是随着熵的不断增加，分子的运动越来越缓慢，宇宙空间的混乱程度不断增加，直到一切都进入混乱的虚无，分子也停止运动吗？

一切都停滞进入绝对零度的“热寂论”是很多人认可的宇宙结局，但是也有一部分人认为，人类文明出现的时间太短暂了，用我们的理论去解释宇宙存在很大的局限性，假如人类没有灭绝，科技一定会越来越发达，宇宙进入热寂的时间需要很久很久，或许是千亿年以上，到时候人类或许已经可以探索其他平行宇宙，不用为了宇宙的结局担心。

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绝对零度是怎样测量的？

一定质量的气体等压膨胀时，在常温下其V－t图线为一条不过坐标原点的直线（盖－吕萨克定律）。若实验测得这条图线，加以外推，找出图线与t轴的交点处的摄氏温度值，它就是使理想气体体积变为零的最低温度，即热力学温度（绝对温度）的零度。

绝对零度是一个「理论值」，而非一个实际已经观测到或达到的温度，也就是说，它是一个科学家根据实验所间接「推论」出来的数值；而到目前为止，以人类的科学技术，还达不到这样的低温。

物质的分子无时无刻不在剧烈地运动，也正是因为分子运动的结果，而使得温度上升，因此被称之为「热运动」；相对地，如果把温度不断地降低，就会使得分子的热运动愈来愈慢、愈来愈慢；那究竟要到什麼时候，物质分子才会完全静止不动呢？

绝对零度（也就是大约摄-27315℃）正是科学家们推导出来的答案；它代表著在此温度之下，物质分子不再具有任何能量来进行热运动，也就是一切的分子都会停止活动。但后来的科学家发现，即使在绝对零度的低温下，分子运动却可能不会完全静止，不过，这已是量子力学的艰深范畴了！

冷冻后的原子温度到底是多少度，方法之一是先把雷射关掉。在朱棣文最初的实验里，原子冷冻后会在这个状态下维持约01毫秒(1ms =10-3 s)，随后原子就在无动力的情况下离开观测区继续飞行。测量这个只受重力下飞行一段固定距离所需的时间，可以大约估计原子的温度。朱棣文量得的温度大约是 240μK，这大约等於钠原子速度为 30 cm/s的温度，跟理论上计算的都卜勒极限差不多，用都卜勒冷冻最低就只能达到这个温度了。

其他量测温度的方法还有很多，例如，让原子在重力场中落下，然后利用雷射测量它下落的曲线。 1988 年菲利普斯发现，如果把雷射频率调得比都卜勒冷冻极限理论所预测的最佳频率还低时，原子的温度竟然可以达到 40μK。比理论预测的都卜勒极限还低了六倍！为了确定实验的正确性，菲利普斯自己就用了四种方法测量。当初有人怀疑是不是因为他用的雷射太强，以致於都卜勒冷冻的理论不适用了？不久朱棣文与柯恩唐努吉也做了更仔细的测量，确认了他的发现无误：与雷射强度无关。原来朱棣文当初测量温度所用的方法并不太准，测量的结果会受体积及原子在其内的分布影响。马上达利巴德、柯恩唐努吉还有朱棣文就找出了理论解释

现在我们知道，是因为得到这个极限所用的模型太过简单了：原来的理论只假设了简单的两个能阶，但是真正的钠原子基态能阶却还分很多的日曼次能阶(Zeeman sub-level)，这些次能阶在没有外场时是分不出来的。雷射光会使原子在这些次能阶间转换，至於哪个能阶有多少原子，就要看雷射光的偏极化方向，不同偏极化的光会造成不同的分布。事实上原子能阶高低受雷射光偏极化方向的影响，也会改变，而且对各个日曼次能阶的改变量又不同。在光糖浆里，雷射光的偏极化方向不断的在变化，因此无论是每个能阶的位置或者在该能阶的原子数目，都随著雷射的偏极化方向一直在改变。另外还有一种称为偏极梯度冷冻效应 (polarization gradient colling effect) 的机制，在这个偏极化方向不断改变的环境中，也是导致如此低温的重要原因。这对静止的原子没有影响，因为各方面的改变平均说起来是零，但是运动中的原子由於对称性受到破坏就会受力。菲利普斯发现低温就是其中一个称为「薛西佛斯冷却」(Sisphus cooling) 机制的特例。（如下图）

薛西佛斯冷却:

这种冷却机制所以称为薛西佛斯冷却，是因为这有点像希腊神话中狡猾的国王薛西佛斯被罚在地狱里不断把石头推到山顶再滚下来一样。在这里原子跑到位能势的顶端后，又被雷射光推下来。原子损失动能就好像石头被推上山。

中央研究院物理所的低温物理实验室由陈洋元博士於1989年建立，至今已有十四年的历史。

由於很多的物理现象常被晶格振动能量（亦即声能）所掩盖，故唯有降低温度方能从事多样尖端之研究，这也是诺贝尔物理奖有很多由低温物理研究人员得到的缘故。

本实验室之低温实验仪器设备多由国内自行研发完成，因此较易於从事自行设计之尖端研究上。本实验室目前所能达到之最低温在50mK左右，可说是大部分时间都保持在全国最低温的一个地方。

首先绝对零度不是你写的

而是-27315

而且绝对零度是开尔文通过推导计算出来的

是不可能测出的

因为不可能达到

永远不可能

到绝对零度分子就不热运动了