[科普中國]-達不到的絕對零度

冬季北方地區(qū)可以達到很低氣溫，讓人連伸出五指似乎都感到艱難。那么，是否存在最低的氣候溫度呢？最低又能達到多少度呢？

現(xiàn)代科技的發(fā)展使人們對溫度的把控更加精準(zhǔn)，而人類也正在探索更高溫度和更低溫度兩個方向。因此便引申出一個問題：溫度有沒有極限？

研究表明，在高溫領(lǐng)域，目前尚未發(fā)現(xiàn)上限。但在低溫領(lǐng)域卻早已探索出答案，存在絕對零度下限。即當(dāng)溫度達到－273.15℃時，分子運動（或熱量）為零。這一溫度被稱為絕對零度，從理論上說，它是低溫的極限。如同光速一樣，絕對零度可以無限接近，但不可能完全達到。

在物理學(xué)中為了研究方便，引進了開氏溫度，把絕對零度“－273. 15℃”定為開氏溫度的起點。現(xiàn)在人們雖然可以輕易獲得幾百萬度的高溫，但是卻無法將最低溫度降到絕對零度?？茖W(xué)家也在不斷實驗，試圖達到絕對零度，此過程中發(fā)現(xiàn)了一些奇妙的現(xiàn)象。如氦本是氣體，但在－268.9℃時卻變成了液體，當(dāng)溫度繼續(xù)下降時，原本裝在瓶子里的液體卻可以輕而易舉地從只有0.01毫米的縫隙中溢到瓶外去，繼而出現(xiàn)了噴泉現(xiàn)象，液體的黏滯性也消失了。

最讓人好奇的是，為什么人們無法得到“－273.15℃”的溫度呢？

這是因為，低溫的獲得與氣體的液化分不開。氣體的液化就是使分子熱運動減緩。氣體液化的方法是：先將另一種氣體液化（如我們使用的液化石油氣），讓它在低溫環(huán)境下蒸發(fā)而使其溫度降低，再用這種低溫物質(zhì)使需要液化的低溫氣體冷卻。這樣，使氣體一種接一種地液化連續(xù)下去，就可以不斷地得到更低的溫度。如此看來，低溫好像是可以無限地降低下去。但科學(xué)家們的研究表明：物體的溫度與物體內(nèi)部原子、分子等的運動速度直接相關(guān)。原子、分子運動速度越高、越激烈，物體的溫度就越高；反之，如果它們的運動速度越低，那么物體的溫度也就越低?？瓷先ニ坪踔灰肿舆\動不斷減小，溫度就可以持續(xù)降低。但重點是，如果達到絕對零度“－273.16℃”，那分子就不會再運動了，此時它們的速度為零，處于靜止?fàn)顟B(tài)。而分子都是在不停地運動著的，要讓物體內(nèi)部的原子、分子停下來達到完全靜止是不可能的，目前人類利用了各種復(fù)雜的技術(shù)手段，但也只能無限逼近，卻永遠不能真正達到絕對零度，所以說要達到“－273.16℃”是不可能事件

人類對于未知事件總是充滿了好奇和無盡的探索，也許在未來的某一天，人們真的能夠探索到絕對零度，甚至更低的溫度也未可知。

本文由山東省威海市鳳林學(xué)校二級教師劉歡進行科學(xué)性把關(guān)。

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