分子熱運動越劇烈,溫度越高,那麼,分子的熱運動達到光速是不是對應著溫度的最高點?
11-29
不對。分子熱運動不可能達到光速,任何有質量物體的運動都不可能達到光速。而且,溫度升高到一定程度的時候,化學鍵都會被破壞,分子全都分解成原子,就沒有什麼分子熱運動可言了。在這個溫度以上,我們已經不能根據分子熱運動去討論溫度概念了。
我們知道,溫度高於絕對零度的物體都會以電磁波的形式對外輻射能量,這個電磁波的波長就跟它的溫度有關。比如人的體溫大約310K,輻射出的是紅外線;鐵塊溫度升到798K,就開始輻射出暗紅的可見光了。總之溫度越高,輻射出的電磁波波長就越短。可以推算出當溫度升高到K的時候,輻射的波長將會短到米。而這個長度就是所謂的「普朗克長度」,我們都知道,在距離小於普朗克長度的空間尺度上,人類已知的一切物理定律全部失效。所以,對於比上述溫度更高的情況,物理學已經無能為力了。我們不知道溫度是否還能再升高,也不知道如果再進一步升高溫度會發生什麼事,物質會變成什麼樣。這個溫度稱為「普朗克溫度」,它是物理學能夠理解的最高溫度。在這之外有沒有一個溫度的「最高點」?只能說人類無法知道。
你可以看看這個科普視頻:How Hot Can It GetVsauce-How Hot Can It Get視頻
視頻原始出處:Vsauce@Youtube
另外,從熵的角度還可以定義「負溫度」,某種意義上說,負溫度是比任何正溫度還要更「熱」的狀態。如果按照這種看法,或許可以說溫度的「最高點」是「負的零K」。參見:「負溫度」意味著絕對零度被打破了嗎?會對物理學造成哪些影響? 並參見:為什麼熱力學溫標不依賴於測溫物質,它的零點是怎樣確定的?推薦閱讀:
※天體在太空中為什麼不會「下沉」?
※黑洞有沒有密度?
※時間是人類的幻覺嗎?
※在裝有少量沙與大半盆水的盆里,攪拌至產生較大漩渦後停止,待水流平息後沙粒為何會堆積在之前的漩渦中心?
※黑洞最終會變成什麼?