這個問題本身是有問題的,因?yàn)楦邷夭⒎菦]有限制,在現(xiàn)有的理論之下,最高溫度為普朗克溫度。這個溫度是如何計(jì)算出來的呢?這得從黑體輻射理論講起。黑體輻射理論認(rèn)為,任何有溫度的物體都會輻射電磁波,電磁波的波長與溫度有關(guān)系,溫度越高,波長越短。而空間長度是有下限的,被稱為“普朗克長度”,經(jīng)典量子力學(xué)以為比普朗克長度更短的長度沒有意義。以此普朗克長度換算過去,得到的溫度就是普朗克溫度,數(shù)值為1.41 x 10^32 K。
最低溫之所以有限制,是因?yàn)闇囟鹊谋举|(zhì)表征的是原子、分子的振動強(qiáng)度,振動的越快,溫度越高;振動的越慢,溫度越低。而這種振動的快慢是有下限的,即完全不振動。若是一個物體內(nèi)部的原子、分子全部靜止不動,那么此刻它的溫度就是最低的,稱為“絕對零度”,即開爾文溫標(biāo)的0K,對應(yīng)的攝氏度為零下273.15度。不過絕對零度只是一個理論極限值,無法達(dá)到。
說到這里,我想起了如今有一項(xiàng)很前沿的技術(shù),叫做“激光制冷”。一般情況下,激光只能用于加熱,因?yàn)殡姶挪▽⒛芰總鬟f給物體,引起物體內(nèi)能的增加。但由于溫度與原子振動存在直接關(guān)系,激光也可以對原子施加一個反向的作用力,將原子分子的振動幅度大大減小,從而實(shí)現(xiàn)將其降溫的目的。目前的低溫極限大多是用這種方法實(shí)現(xiàn)的,已經(jīng)非常接近絕對零度了。
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