绝度零度,零下273.15度,是理论上可以达到的最低温度,但仅仅是理论上的极限值,实际上宇宙中的温度是不可能达到绝对零度的,只能无限接近绝对零度,这点与“光速是宇宙速度极限”很相似。

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那么假设温度达到绝对零度,会发生什么呢?是不是时间就停止了呢?

确实如此,如果真的达到绝对零度,时间确实会停止,但绝不是“时间停止”这么简单,还有更恐怖的事情发生。具体怎么回事呢?我们先从温度的定义说起。

温度,是衡量物体冷热程度的物理量,从微观上来讲就是微观粒子热运动的剧烈情况,运动越剧烈,表现出来的温度就越高。

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具体来讲,微观粒子的动量越高,温度也就越高,而动量与质量和速度息息相关,所以,微观粒子的质量越大,速度越快,宏观上体现的温度也就越高。当然,温度并不是描述某个粒子的热运动,而是大量微观粒子热运动的宏观统计。

热力学有三大定律,其中热力学第三定律就明确表示,我们可以无限接近绝对零度,但永远达不到绝对零度。

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虽然人类知道无法达到绝对零度,但科学家还是想通过实验来验证这一点。事实证明,也确实如此。通过现代科学手段,人类确实能制造出非常接近绝对零度的温度,只比绝对零度高了大约十亿分之一度。但就是这么微小的差距,就是人类难以逾越的鸿沟。

当物体的温度无限接近绝对零度,就会出现一些不可思议的现象。比如说,让人类梦寐以求的超导体,在温度非常低的情况下,很多金属的电阻会变为零,成为超导体

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同时当温度非常接近绝对零度时,还会出现更有趣的现象:超流体,这种也是液体的东西可以“反重力”的方式向上流动,原因就在于原有的“黏性阻力”没有了,变为零了。而更根本的原因在于,氦原子是玻色子,但是在极度温度下,氦原子不再遵守“泡利不相容原理”,所有的氦原子都变成了同一量子态,可以看作是一个超大原子,这种神奇的现象就是“玻色-爱因斯坦凝聚”。

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当然,这只是温度非常接近绝对零度出现的情况。那么假设温度真的达到绝对零度了会怎么样呢?

人类制造出的最低温只与绝对零度相差十亿分之一度,不要小看如此微小的差异,但两者的区别是巨大的。无论温度有多接近绝对零度,对于我们来讲都是有意义的,不过一旦温度突破了那微小的差异,真的变成绝对零度了,就会有巨大的“突破”,会有本质上的改变。

因为绝对零度,就意味着时间静止了,万物冻结,万物都保持静止。时间被冻结了,那么空间也会被冻结,因为时间和空间是一体的,共同组成我们的四维时空。

万物都静止了,意味着电子也完全静止,完全静止的电子也会让原子瞬间崩溃,而原子是万物的基本组成结构,原子崩溃意味着万物必然也随之崩溃,宇宙万物都不存在了。

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最终的结果是,宇宙也不可能存在,因为按照爱因斯坦的时空观,时空必须与物质一起存在,不可能单独存在,某种意义上讲,时空本身也是一种物质。

从量子力学的角度来讲,更容易理解绝对零度为什么不能达到。因为微观世界存在不确定性,位置和速度的不确定性乘积必须不小于一个常数,这个常数非常小,但大于零。

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这就意味着微观粒子速度的不确定性不可能为零,也就是说微观粒子的速度不能是任何确定值,当然不能是零。如果粒子的速度为零了,就意味着粒子的速度是确定的,这样就违背了量子力学的不确定性原理。

总之,虽然绝对零度只是我们通过数学方式计算出来的数字,仅仅是一个概念,但它却是我们宇宙的生命线,也正因为如此,宇宙是绝对不允许出现绝对零度的情况的。这就好像宇宙中绝对允许存在有任何超光速的现象一样。

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别看绝对零度很低,事实上科学家在制造尽可能接近绝对零度的环境时,需要消耗巨大的能量。通常情况下我们会认为把让一个物体的温度升高需要能量输入,但事实上要让一个物体的温度下降也需要很多能量,如果想要让一个物体的温度达到绝度零度,需要消耗无穷多的能量才行,显然这是不可能的!