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姜谷粉丝 2022-01-31 07:10
温度是我们日常中非常熟悉的物理量,我们每个人都有着一些关于温度的常识,比如:我们都知道人体的正常体温是37度左右水烧到100度会沸腾到达零度的时候则会结冰

但是对于一些比较极端的温度,我们却没有一个非常清晰明了的概念。因为人体对于温度的感知是有着一定的范围的。人只能感知到-100度到104℃的温度,超出这个范围的温度,对于人类来说都是没有办法进行分辨的。
那自然界中的极低温度或者极高温度又意味着什么呢?我们今天就来带大家了解一下,四万亿摄氏度的高温是什么概念。




温度的极限


既然人体能够感知到的温度只有-100度到104℃,那自然界中温度的极限又在哪里呢?科学家们其实已经发现了这个问题的答案。自然界中存在着一种“绝对零度。”
在绝对零度下,任何物体的分子和原子都会停止运动。所以低于绝对零度的物质将会是不复存在的,绝对零度的准确数值是-273.16摄氏度。不出意外的话,这就是茫茫宇宙中最低的温度。

但是科学家们无论如何去尝试,都没有找到高温的极限。因为温度其实是和物质的运动有关的。简单来说:物质内的分子运动越慢,则温度越低,而物质中的分子运动越快,则温度越高。
所以在真空状态下让分子完全停止运动就能得到最低温度,这在当前的科学条件下,人们也只能无限接近于这个状态,并无法完全实现这个极限。
相反,想把一个分子加速到温度的上限,则需要使其达到光速,甚至光速以上。而由于目前我们还没有这个能力让任何物质的运动达到光速,所以我们也不知道温度的上限到底在哪里。




温度对人意味着什么


温度对人意味着什么呢?温度决定了人类生存的环境。人作为碳基生物是有着对温度的基本需求的,我们没有办法在极低温或者极高温的环境下生存。
23℃是最适合人类生存的温度,当周围的环境温度超过40度,人体可能就会出现脱水,中暑等不良反应,温度再高则就会影响到生命安全。
同样,如果一个人在没有防护措施的情况下,置身于0度以下的气温中,新陈代谢会被急速降低,也会影响到生命的安全。

虽然温度对于人来说是比较危险的,但其实他在人类发展的历史上起了非常关键的作用。
人类运用温度去创造生活便利的历史十分久远,比如在古代有钱的人就知道在冬季储存冰块,到夏天的时候做成冰窖降温解暑用。
在冬天的时候,家家户户都会升起火炉来保证自己身边环境的温度适宜生存。除了这些,人类在几千年前就已经知道将铁器融化之后重新打造,制成兵器或者工具。如果人类没有对温度进行利用的概念,那么人类社会的发展也将会慢上很多吧。




人造温度的不断升级


在我们进行烹饪的时候,需要把温度提高到100℃以上,在我们冶炼铁器的时候,则需要把温度提升到1500℃以上,而现在的某些工厂进行作业的时候需要几千摄氏度的温度。

所以人造温度的极限是不断升级的,原子弹在爆炸的时候可以达到1亿摄氏度,能够瞬间将方圆几里的所有事物完全蒸发。
这已经完全超出了人类认知的范围。但是人类探索的脚步从没停止,2010年美国的一群科学家把人造温度的上限,提高到了令人惊讶的四万亿摄氏度!他们又是怎么做到的呢?

科学家们自然也是知道温度的高低和分子运动的速度有关,所以他们将两束金离子进行不断的加速,希望能够让它们达到光速。
这样的想法自然是很难实现的,我们前文也说过,目前人类社会的科学技术还没有办法将任何物质加速到光速。所以就算是科学家们再怎么尝试,两束金离子在运动了一段时间之后也达到了它们的极限。

在这时,科学家们发挥了他们的创造力,他们决定让两束高速运动的金离子碰撞,这样一来就势必能够突破已知温度的极限。果不其然,两束金离子在产生碰撞之后,达到了整整四万亿℃的高温。狠狠刷新了人造温度的录。
科学家们在得到了这个温度的数值之后,不禁庆幸了起来,因为他们并没有真正地进行这项实验,而是用各种温度仪进行高质量的演算。如果实验真的进行,那么地球上的任何容器都阻挡不住这四万亿度的高温,后果也将不堪设想。

不过这样的理论结果也是足足能够让人瞠目结舌了,小小的人类都能创造出四万亿度的高温,那这茫茫宇宙中的最高温度又会达到一个如何恐怖的数值呢?




结语


很多人可能会有疑问:去研究这温度干什么?反正我们的生活中也用不到那么极端的高温和低温。但是科学是没有极限的,探索是没有尽头的。如果人类停止了对科学的探寻,那才是最可怕的一件事。
虽然现在科学家们所进行的关于温度的各种试验,也许没有什么太大的用处,但是在未来,保不齐某项研究就会成为某种新技术的基石。比那四万亿摄氏度更高的温度其实是人类对宇宙探索的炽热决心。


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