范文健康探索娱乐情感热点
投稿投诉
热点动态
科技财经
情感日志
励志美文
娱乐时尚
游戏搞笑
探索旅游
历史星座
健康养生
美丽育儿
范文作文
教案论文
国学影视

人造最高温度能达5。5万亿度,为何无法达到,273。15的绝对零度

  地球已经诞生超过46亿年了,而地球又是宇宙中微不足道的一颗星球。从最初的类人猿时期,到后来的石器时期再到现在具有发达科技的文明时期,而人们诞生也不过千万年。在宇宙中还有许多奥秘等着人们去发现。
  在过去的这些年里人类科技发展还是取得了一些进展,但是有些技术难题到现在依旧没法解决,就比如人类靠核能创造出的最高温度可达5.5万亿度,但目前却无法造出-273.15 的绝对零度,这究竟是为什么?让我们一起来探究一下其原因。
  为何人类对"核能"如此执着
  核能被称为20世纪最伟大发现。原子核中蕴藏着极大的能量,如果人们可以将原子核中的能量释放出来,那么就可以得到巨大的能源。
  人们率先想到核能的作用是用于军事,二战时期具有发达科技水平的美国率先发明出了以核裂变作为能量源的核弹,并于二战时期在日本投下了两颗核弹。
  在此之后人们想利用核裂变的能量来取得能源,这才有了后来的核发电厂。但人们又发现核裂变并不是最强大的变化,核聚变产生的能量比核裂变还要大。
  所以人们就想控制核聚变反应,来为人类提供源源不断的能源供应。于是"人造太阳"这个理念被提出。
  太阳是银河系最重要的能源来源,太阳亿万年来一直源源不断地释放着能量,人们就想着如果能把太阳的能量全部汲取,那么人类就会获得源源不断的能源。但现在人类的技术无法实现这一目标,所以科学家就在考虑能否制造一个类似于太阳的装置呢?人类对"高温"的追求
  所以"人造太阳"就应运而生,它其实就是一个大型核聚变反应堆。而且人造太阳核聚变反应的主要原料来源于海水,可以说这项技术如果成功定会造福于人类。
  "人造太阳"其实是一个国际性合作的科研项目,以前多是欧美等发达国家参与。2006年中国也加入了研制"人造太阳"的科研任务中来,在我国安徽合肥建造了我国自主研发的"东方超环"可控核聚变实验装置。
  虽然我国加入研发"人造太阳"的时间较短,但是我国取得的进步是巨大的。2020年4月2日,安徽合肥的"东方超环"可控核聚变实验装置,实现了世界上"人造太阳"第一次在1亿 下稳定运行10秒的任务。别看只运行了短短的10秒钟,但这代表我国"人造太阳"科研工程取得了巨大进展,人类离控制核聚变能量释放又向前迈进了一步。
  太阳内部温度才不过几千万摄氏度,而中国"东方超环"已经能达到1亿 的高温了,这已经超过太阳的温度了,是不是证明人造太阳已经研制成功了?但其实并不是,"人造太阳"的技术难点其实并不在达到多高的温度,最难攻克的难点其实是如何持续地控制核裂变。而且人类目前制造的最高温度也不止1亿 。
  2012年欧洲科学家在不考虑持续时间的前提下,使用欧洲最大的大型强子对撞机创造过5.5万亿 的高温。这对世界上各国资源短缺,解决能源分布不均起到了里程碑式的作用。当然,人类不会止步于此,依旧会朝着温度更高、持续时间更长的目标前进。
  能量是由物体运动产生的,而宇宙中物体的最快运动速度是光速,有科学家根据一系列数据计算得到,宇宙中物体释放的最高温度能达到1.4亿亿亿亿 。但是因为物体的质量原因,其运动速度只能无限接近于光速,却达不到光速。
  所以宇宙中的最高温度其实是没有上限的,但是宇宙中的最低温度是有限的。也就是物体没有产生能量时的数值——0千焦,换算成温度也就是-273.15 。
  最低温"绝对零度"
  "绝对零度"并不是人们想象的0 ,0 只是常温常压下水结冰的温度。而"绝对零度"是热力学的最低温度。换算成温度单位就是-273.15 。但"绝对零度"是现实情况下无法达到的,只是理论上的最低温度下限。
  那么为什么人类制造的最高温度能达到5.5万亿 ,而仅有-273.15 的"绝对零度"却无法造出呢?无法达到的"绝对零度"
  虽然"绝对零度"看起来数值很小,很容易就可以到达。但是物体的温度是和其运动速度有关的,物体运动越快温度就会越高。而按照"绝对零度"的理论来说,在达到"绝对零度"时,物体分子已没有动能处于绝对静止状态。
  但是粒子"绝对静止"与物理学规律其实的相悖的。著名物理学家海森堡提出过"不确定性理论",他通过一系列实验来证明粒子是一直在不断地运动中的,人们无法测量其粒子的位置。
  而且绝对零度是通过理想气体状态方程来推出的,理想气体动能由温度决定那么"绝对零度"可以说是理想气体绝对静止时的温度。但事实上理想气体在"绝对零度"时,已不是气体状态,呈现为液态或固态。那时候已经不符合热力学的相关计算规律了。
  而且"绝对零度"说的是粒子要处于绝对静止状态,但是爱因斯坦的"相对论"却提出物体运动与静止是相对于参考系来说的。而绝对静止的参考系又是不存在的,所以"绝对零度"所谓的绝对静止状态,其实是相对于参考系来说得相对静止状态。
  假如说世界真的达到了"绝对零度",这意味着,世间的万物都停止了运动。包括时间,这就像科幻大片中所讲到的时光停滞现象。使人类可以穿梭于不同的时空之中,当然这只是理想状态,"绝对零度"无法达到。
  人类对"绝对零度"的追求
  虽然"绝对零度"只是理论情况,但人们并没有停止对"绝对零度"的追求。曾有一个由美国、德国、奥地利等国的科学家组成了一个联合科研组,对"绝对零度"发起挑战。他们在实验室里利用磁陷技术达到了仅比"绝对零度"高0.5纳开尔文的温度,这是人类历史上第一次达到比"绝对零度"高1纳开尔文以内的超级低温。
  2001年诺贝尔物理学奖获得者,德国科学家科特勒曾说,他们首次达到"绝对零度"1纳开尔文之内,是人类历史上最求最低温度的里程碑。
  宇宙中温度最低的地方
  冥王星是太阳系距离太阳最远的行星,由于其位于太阳系边缘,能接收到的太阳能量极低。导致冥王星表面最低温度可以达到-229 ,所以冥王星也是太阳系内温度最低的地方。但是-229 与"绝对零度"相距甚远,而且放眼整个宇宙,-229 也并不是宇宙中温度最低的地方。那么宇宙中温度最低的地方在哪呢?
  现在人类观测到的宇宙最低温是布莫让星云,也被称为回力棒星云。距离地球约5000光年。据科学家观测并计算得知,布莫让星云的温度达到了-272 ,这个温度仅仅比"绝对零度"高了1.15 。那布莫让星云温度为何这么低?
  星云是不断膨胀的,而膨胀是需要能量的,但布莫让星云周围并且有能量源。所以布莫让星云膨胀只能消耗自身的能量,导致其内能越来越低,温度也随之下降,让布莫让星云成为一个十分接近"绝对零度"的地方,但是它只会无限接近于"绝对零度"永远无法到达。
  无论人类是追求"绝对高温"还是"绝对零度",都是想掌握宇宙规律,为人类谋福祉。说不定在未来的某一天,人类真的能长期控制核聚变,用着永远不会枯竭的能源。而且人类技术可以制造出"绝对零度",甚至使科幻电影成为现实,这并非无稽之谈,上世纪很多科幻片中的东西现在人类都已经发明出来了。
  所以科技是无尽的,需要人类一代一代不断地努力,人类文明才能永远持续下去。
  作者:三石 校稿编辑:小宛

天文学家将利用罗曼太空望远镜观察超新星以调查暗物质美国宇航局(NASA)正在谈论一些关于即将到来的南希格雷斯罗曼太空望远镜的情况。该望远镜将被用来观察分布在广阔时间和空间的数千个超新星。天文学家打算利用这些观察结果来解决几个宇宙之太阳终将吃掉地球?科学家发现濒死恒星吃掉自己行星的证据没想到你是这样的恒星科学家发现濒死恒星会吃掉自己的行星简介垂死的星星在他们摧毁的地球类行星蒸发的地壳上捕捉到零食天文学家通过观察4颗太阳系附近的白矮星,在它们的大气层中发现了气态的火星可能有过几代生命但都灭绝了火星可以说是我们除了地球之外,最熟悉的行星了。我们时不时的会在媒体上看到关于火星的新闻报道。在天文学不发达的时候就一直传出火星上有小绿人的传说。至于现在,几乎每个人都或多或少都知道全球最大粒子对撞机已重启,中国曾欲建造,却被杨振宁阻止在位于瑞士日内瓦的欧洲核子研究中心地下100米深处有一个超级强大的大型强子对撞机,因维修和升级,这台设备已经暂停了三年之久,不过现在该中心的科学家们已经重启了这台设备。据该中心的科拥有颜色的夜晚研究人员用深度学习实现全彩夜视系统科学家团队灵光一现,使用GPU加速深度学习展示如何实现全彩夜视系统。在发布于PLOSOne期刊的论文中,由PierreBaldi教授和AndrewBrowne博士领导的加州大学欧文重磅!看二维过渡金属二硫属化物变变变一研究背景相变在材料领域是一个重要的特性,在此过程中会极大地改变固体电子特性,这是因为外部刺激或掺杂会引起原子结构变化。例如,光学DVD和非易失性电子随机存取存储器等存储技术,就得如果我们的太阳是一粒沙子,那么银河系会有多大?用一种我们更容易懂得表达方式吧如果我们的太阳是尘埃微尘的大小(比一粒沙子小得多),那么我们的行星太阳系(不包括柯伊伯带和奥尔特云)的直径大约是咖啡碟的直径。下一个最近的行星恒星系统原子的世界和你想象的完全不是一回事。上一期,我们提到了真实比例的太阳系,想了解的童鞋,可以戳下面的文章链接真实比例的太阳系除了太阳系的真实比例和我们想的不太一样,原子结构也和我们想象中的很不同,那具体有什么不同呢?我ExoMars任务的微量气体轨道器在火星上拍摄到狂怒的沙尘魔鬼据外媒CNET报道,火星有时候看起来像一个熟悉的沙漠景观。但大多数时候火星上的景观提醒我们这是一个外星球。来自欧空局和俄罗斯航天局联合项目ExoMars的微量气体轨道器(Trace天文学家发现一个正在诞生的全新行星系统大约45亿年前,地球和太阳系中的所有其他行星开始形成一团巨大的尘埃和气体,围绕着太阳旋转。而现在,天文学家已经发现了附近一颗年轻恒星周围发生的同样的事情,这可以让我们更好地了解行星多图欣赏,日新月异的科技带领我们超越太阳系TESS(凌日系外行星勘测卫星)200,000颗星这张来自TransitingExoplanetSurveySatellite(TESS)的测试图像,捕捉了沿着我们银河系平面的一片
人类恐将地球带回9000万年前?科学家地球正在疯狂吸热这些年来,我们经常会看到有记录以来最热年份有记录以来最热月份的说法,按照当前地球的气温趋势,不排除未来还可能会出现更多罕见的高温,有记录以来最热年份有记录以来最热月份也有可能会易主韩国天空出现多个不明发光体,保持队形飞行,超高音速飞行后消失早在上世纪40年代,美国的天空中就出现了一些不明身份的飞行物,其中些飞行物的外形看起来像椭圆盘状。随后美国在1952年成立了专门研究这些不明飞行物的研究计划蓝皮书计划,蓝皮书计划第4亿公里外,机智号完成第十次飞行,拍下飞行影子,旋翼清晰可见火星与地球都处于太阳系的宜居地带,两者最近的距离大约为5500万公里,最远达到4亿公里,现在火星与地球的距离大约为3。78亿公里。在3。7亿公里外,有很多探测器正在环绕火星飞行,还云南再现大蟒蛇,长3。6米重39斤,被发现时,它正在吞鸭子据2021年7月28日报道,在云南又出现了大蟒蛇,这一条大蟒蛇重约39斤,长达3。6米,单纯从长度来看,几乎与一层楼的高度相当。当时这一条大蟒蛇被发现时,它正在吞食鸭子。农户看到鸭俄航天传来坏消息,国际空间站突然失控,搬进中国空间站成定局?目前在地球轨道上有2个空间站正在运行,其中一个就是我们国家的空间站,还有一个是由16个国家参与建造运营的国际空间站。国际空间站在1998年开始正式建站,在2010年完成建站任务并转不明飞行物又出现了?生锈的圆盘状物体出现在美国女子后院据2021年7月9日的报道,不明飞行物又出现了,这一次的不明飞行物并不是在天空中快速飞过,而是出现在美国一名女子的后院。这是怎么回事?难道是不明飞行物降临地球了?如果我们对这些不明国际空间站失控,翻转540度,多台推进器开启太空拔河比赛空间站的历史从登月到空间站在上世纪6070年代,美国和苏联都在努力争取成为世界上第一个将宇航员送上月球的国家,美国为了实现载人登月计划,在短短几年时间内先后实施了徘徊者号探测器计划奥陌陌或来自外星文明?科学家未知动力驱动它翻转突然加速此前科学家曾经推算出银河系内可能存在36个类似我们人类这样的外星文明,如果真的存在外星文明,那他们现在可能也正在寻找他们眼中的外星文明,比如说正在寻找我们地球。如果存在一些顶级的外地球要大降温?科学家它正疯狂吸热,内部正在吞噬碳据发表在自然通讯上的研究报告,来自剑桥大学和新加坡南洋理工大学的科学家们发现地球的内部正在大量吞噬碳。这些年来,我们一直在谈论一个与碳物质有关的问题,那就是气候变暖。常见的二氧化碳跟随我的视线一起来认识一些有趣的科学实验吧主题一走进电世界科学探究电的使用,使人类彻底告别了漫长的黑夜。1889年爱迪生发明了电灯,今天各种绚烂缤纷的灯点缀着我们的生活。在课堂中我们一起来好好了解一下电的奥秘吧。跨学科内容创新教育有没有入口通道?一起来学习一下吧现在,每年面向中小学生的全国性竞赛活动有创新大赛宋庆龄少年儿童发明奖等项目,很多中小学校都渴望有学生发明作品,参加竞赛获奖。中小学生创新能力提升慢创新成果呈现慢,普遍存在跟不上学校