絕對(duì)零度是物理學(xué)理論上的最低溫度,根據(jù)現(xiàn)有認(rèn)知,沒(méi)有任何物體的溫度可以低于這個(gè)數(shù)值,只能無(wú)限向其靠近。從另一個(gè)角度來(lái)說(shuō),-273.15度是永遠(yuǎn)都不可能達(dá)到的最低溫度,這是溫度這一尺度向下的終點(diǎn)。曾有科學(xué)家下過(guò)推論,超越絕對(duì)零度的背后將是無(wú)盡的虛無(wú)。
如果對(duì)絕對(duì)零度沒(méi)有概念,來(lái)比對(duì)一下地球上溫度最低的地方——南極,南極是地球溫度的低谷,絕對(duì)的嚴(yán)寒籠罩在出現(xiàn)在這片被冰雪覆蓋的大陸上。根據(jù)記載,南極的最低溫度是-88.3℃,這是地球上能找到的與月球表面溫度最接近的地方低溫。月球背面的溫度將會(huì)低很多,估計(jì)能達(dá)到-183℃。太陽(yáng)系的極寒之地海王星的溫度已經(jīng)低至-240℃,那里是絕對(duì)的生命禁區(qū),整個(gè)星球一片寂,聽(tīng)起來(lái)已經(jīng)距離絕對(duì)零度十分接近了,可數(shù)值上相差的十度在現(xiàn)實(shí)中卻是絕對(duì)的鴻溝。
想要了解,絕對(duì)零度就要從瑞典物理學(xué)家攝爾修斯開(kāi)始說(shuō)起,現(xiàn)在應(yīng)用于全球的攝氏度計(jì)算法的起源就是來(lái)自于這位天才物理學(xué)家,攝爾修斯通過(guò)對(duì)沸水的觀察,發(fā)現(xiàn)水沸騰后的溫度十分穩(wěn)定,沸騰的水也將在熱量低催化下達(dá)到臨界值,開(kāi)始由固態(tài)向氣態(tài)轉(zhuǎn)變。據(jù)此,攝爾修斯將標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的沸水溫度設(shè)定為0度,為了更加精確的衡量溫度的變化,攝爾修斯又將水凝結(jié)成冰時(shí)所需要的溫度定義為100度,從0到100分成的100個(gè)等分便是1攝氏度,這就是最早攝氏度的雛形。
這種完全相反的計(jì)算方法有些別扭,是不是?可在攝爾修斯看來(lái),人類(lèi)加熱所能產(chǎn)生的溫度將因能源被限制在一個(gè)天花板內(nèi),不會(huì)出現(xiàn)超高的溫度,但僅憑人體感知,就有許多比冰水還要寒冷的物體存在,如此劃分溫度可以避免產(chǎn)生負(fù)數(shù),在攝爾修斯看來(lái),讓溫度產(chǎn)生負(fù)數(shù)是一件十分奇怪的事情,所欲最初的攝氏度與我們現(xiàn)在所使用溫度計(jì)算完全相反,數(shù)值與溫度的高低成反比,溫度越高數(shù)值越低。
隨著科技的進(jìn)步,最初的攝氏度計(jì)量法已經(jīng)逐漸跟不上時(shí)代的需求,冶煉技術(shù)的進(jìn)步和人類(lèi)對(duì)宇宙認(rèn)知的提高,讓人類(lèi)發(fā)現(xiàn)越來(lái)越多原本難以想象的高溫。如果依然運(yùn)用之前的溫度劃分方法十分別扭且不易進(jìn)行計(jì)算,后來(lái)的物理學(xué)家索將原本的攝氏溫度計(jì)算法完全倒置,才最終形成了現(xiàn)在的攝氏度。
絕對(duì)零度的出現(xiàn)也是物理學(xué)的一個(gè)具有時(shí)代意義的進(jìn)步,最初,物理學(xué)家們并沒(méi)有將物體的溫度與體積進(jìn)行關(guān)聯(lián),直到18世紀(jì)80年代末,法國(guó)物理學(xué)家查爾斯在大量實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了氣體體積與溫度變化之間的聯(lián)系,這是人類(lèi)第1次窺破熱脹冷縮的原理。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出溫度每提升一度,空氣的體積將會(huì)增加1/273.15,反之,溫度每降低一度,壓強(qiáng)不變的情況下,空氣的體積也將縮小1/273.15,可問(wèn)題來(lái)了,如果溫度真正的降到了273.15攝氏度時(shí),將發(fā)生什么呢?這個(gè)看似很簡(jiǎn)單的一個(gè)數(shù)學(xué)算式背后蘊(yùn)藏的意義卻讓人不寒而栗,或許極寒的背后真的會(huì)如物理學(xué)公式推算的一般歸于虛無(wú),這就是絕對(duì)零度的由來(lái)。
可這其中卻又有一個(gè)悖論,如果真的能達(dá)到極寒溫度,難道會(huì)讓能量守恒定律失效嗎?物理學(xué)的基礎(chǔ)理論是萬(wàn)有引力且萬(wàn)物有質(zhì)量,難道溫度會(huì)打破能量守恒,讓一切歸于虛無(wú)嗎?我們只能給予這樣的假定,即便是現(xiàn)在精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位的-273.15攝氏度也仍然不夠精確。當(dāng)溫度無(wú)限接近與絕對(duì)零度,小數(shù)點(diǎn)后面小小的一位數(shù)將成為無(wú)法逾越的鴻溝。
絕對(duì)零度就像絕對(duì)靜止一般,僅存在于理論之中。或許有一天我們也如之前日,心說(shuō)一般,發(fā)現(xiàn)絕對(duì)零度理論是一個(gè)謬論,但那時(shí)的科技早已超越現(xiàn)代數(shù)個(gè)世代,即便發(fā)現(xiàn)謬論又如何呢?