只有absolute zero這個字,意思是絕對零度,是熱力學溫度計的零刻度所在位置。
絕對零度(absolute zero),是熱力學的最低溫度,但只是理論上的下限值。熱力學溫標的單位是開爾文(K),絕對零度就是開爾文溫度標(簡稱開氏溫度標,記為K)定義的零點。0K約等於攝氏溫標零下273.15攝氏度,也就是0開氏度,在此溫度下,物體分子沒有動能,動勢能不為0,故此時物體內能不為0。物質的溫度取決於其內原子、分子等粒子的動能。根據麥克斯韋-玻爾茲曼分布,粒子動能越大,物質溫度就越高。理論上,若粒子動能低到量子力學的最低點時,物質即達到絕對零度,不能再低。然而,絕對零度是不可能達到的最低溫度,自然界的溫度只能無限逼近。如果到達,那麽壹切事物都將達到運動的最低形式,分子和原子將處於壹種靜止狀態,因為任何空間必然存有能量和熱量,也不斷進行相互轉換而不消失。所以絕對零度是不存在的,除非該空間自始即無任何能量熱量。在絕對零度下,原子和分子擁有量子理論允許的最小能量。
開爾文是溫度的計量單位。它是國際單位制的七個基本單位之壹,符號為K。以開爾文計量的溫度標準稱為熱力學溫標,其零點為絕對零度。在熱力學的經典表述中,絕對零度下所有熱運動停止。1開爾文定義為水的三相點與絕對零度相差的1?273.16。水的三相點是0.01°C,因此溫度變化1攝氏度,相當於變化了1開爾文。
物體的溫度實際上就是原子在物體內部的運動。當我們感到壹個物體比較熱的時候,就意味著它的原子在快速運動:當我們感到壹個物體比較冷的時候,則意味著其內部的原子運動速度較慢。我們的身體是通過熱或冷來感覺這種運動的,而物理學家則是絕對溫標或稱開爾文溫標來測量溫度的。
按照這種溫標測量溫度,絕對溫度零度(0K)相當於攝氏零下273.15度(-273.15℃)被稱為“絕對零度”,是自然界中可能的最低溫度。在絕對零度下,原子的運動完全停止了,那麽就意味著我們能夠精確地測量出粒子的速度(0)。然而1890年德國物理學家馬克斯·普朗克引入的了普朗克常數表明這樣壹個事實:粒子的速度的不確定性、位置的不確定性的乘積壹定不能小於普朗克常數,這是我們生活著的宇宙所具有的壹個基本物理定律(海森堡不確定關系)。那麽當粒子處於絕對零度之下,運動速度為零時,與這個定律相悖,因而我們可以在理論上得出結論,絕對零度是不可以達到的。
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