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“絕對零度”-273.15℃有多可怕?時間和空間都會隨之消失

科學 量子探索

在很多科幻電影中,會出現和“時間靜止”有關的內容,其實所有關於時間靜止的科幻電影都是沒有依據的,因為在現實的宇宙中,“時間靜止”永遠無法實現!其實所謂的時間在宇宙中並不存在,因為時間是一個參數,同時也是一個抽象概念,是人類塑造出來衡量物體運動快慢的一個標準。

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時間靜止,代表宇宙中一切物體運動會隨之停止,而相對論指出,時間和空間相對於物質存在,是無法脫離物質本身單獨去描述,只有在物質運動時,時間和空間才具備意義。

宇宙時間的開端是“奇點大爆炸”,科學家認為在奇點大爆炸之前不存在時間和空間,因為大爆炸的能量製造出了宇宙中的物質和能量,奇點大爆炸之前不存在任何已知物質和能量,只有永恆的虛無,所以也不存在時間和空間的概念。

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科學家已經證明,時間在某些情況下會相對於正常的時間變得“更慢”:

物質在高速移動時,越接近光速,經歷的時間流速相對於正常運動的物體就越慢

引力強大的區域,會比正常區域的時間流速更慢,因為引力的本質就是時空的彎曲

不僅僅是時間和物質的運動有關,“溫度”的本質也是物質的運動,“摩擦生熱”就是一個很好的例子,從微觀的角度來看,溫度的本質是組成這個物體的微觀粒子熱運動劇烈程度的體現。

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我們眼中的宏觀世界是由無數的基本粒子組成的,這些基本粒子在四大宇宙基本力的影響下形成原子和分子,在一步步組合成大量的氫元素,構成了宇宙中的恆星,恆星的核聚變反應和超新星爆發製造出了更重的元素,在一百多億年的時間慢慢演化成了今天宇宙中這個樣子。

一滴水,就是由許許多多的水分子組成的,組成這滴水的水分子也在不斷運動,水分子運動的劇烈程度決定了這滴水的溫度,水分子運動速度加快就會溫度升高沸騰蒸發,而水分子運動的速度變慢,就會導致這滴水凝固結冰。

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從理論上來說,宇宙中存在“最高溫度”和“最低溫度”,最高溫度就是宇宙大爆炸那一個瞬間產生的溫度,大約是1億億億億度,最低的溫度是理論上的“絕對零度”-273.15℃。

宇宙中的溫度只能無限地去接近絕對零度,但是永遠無法實現絕對零度,因為達到絕對零度時,粒子的動能就會為零,一切能量也會對應消失,除非某個封閉空間中自始至終不存在任何能量和熱量,否則就永遠無法達到絕對零度,而我們的宇宙空間在奇點爆炸後,每一處空間都有能量和熱量在運動,所以我們的宇宙永遠無法達到絕對零度。

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在奇點大爆炸發生之前“虛無”中,是不是處於絕對零度的狀態呢?答案是否定的,因為量子力學告訴我們,就算宇宙在未來的某一天真的進入了“絕對零度”,仍然會有一種龐大的能量存在,它就是“真空零點能”!

海森堡的“不確定性原理”指出:

不可能同時以較高的精確度得知一個粒子的位置和動量。

所以就算進入了絕對零度,宇宙中的粒子仍然會振動,因為當一個粒子完全靜止時,它的位置和動量就可以被我們確定了,這打破了不確定性原理,所以科學家認為:“真空不空”,真空的本質是一片龐大的能量不斷地在漲落。

“絕對零度”-273.15℃有多可怕?時間和空間都會隨之消失

雖然“絕對零度”-273.15℃在我們的理論中永遠無法實現,但是這個可以把時間都給凍結的溫度還是十分可怕,宇宙萬物都可以被視為奇點大爆炸能量的傳遞和轉化,愛因斯坦指出物體的質量和能量是等價的,從根本上來說宇宙大爆炸產生的能量演化出了一切,也拒絕了絕對零度的存在。

只有什麼都沒有的虛無,才能算作真正的絕對零度,可能在未來的某一天,整個宇宙在萬億億年的演化後,所有的恆星都已經熄滅,黑洞也全部蒸發,也不會進入真正的絕對零度,仍然會有粒子進行微弱的運動產生一定的溫度,阻止時間的靜止。

“絕對零度”-273.15℃有多可怕?時間和空間都會隨之消失

“絕對零度”-273.15℃,代表著所有的粒子停止運動,任何能量和熱量都不復存在,時間和空間的概念也會消失,幸運的是我們的宇宙永遠不會達到絕對零度!

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