温度最高可达好几万℃,请问最低问度是零下几度?又有没有最高温度限制?
虽然严寒的冬天难受,但炎热的夏天也令人吃不消。宇宙间,最低温度是以零下273度(正确的说是273.15度)为限度。此温度叫做绝对零度。既然冷的一边有限度,那么热的一边怎样?在我们日常生活中,许多事情都具备有对称的性质诸如右边与左边、推与拉、延伸与缩小,自然界有许多成对的彼此相反的现象。那么冷与热是不是也是对称,我们的结论是冷的限度是零下273度,但是热的一边没有限度因此冷与热是不对称的。
图:温度负273.15度称为绝对零度,那有没有绝对高点呢?
在问为什么之前,必须先弄清楚温度是什么?若把物质视为分子或原子的集合体时,温度是指分子或原子 (在气体或液体主要为分子,在固体则为原子) 的运动能。夏天热的日子,空气分子(更正确的说是氮分子或氧分于)比冬天寒冷的空气分子跑得快。热烫的固体,原子虽然排列很规则,但以排列时的位置为中心激烈的振动。当激烈振动的许多分子或原子接触人的皮肤时,因为分子不断的打击我们的皮肤,所以我们会觉得热。
分子(或原子)的运动能是与其速度的平方成正比。分子若跑得快即热,跑的慢即冷。最慢的速度当然在静止不动情况,这就是绝对零度,亦即是摄氏零下273.15度。寻求比零下273.15度更冷的温度,等于要求比静止还慢的状态,这完全无意义。
相反的,分子或原子可以跑得无限快。即是,热的一边没有限度。其实把冰点订为摄氏零度只是人类为了方便而订定的(我们也可以把冰点订为其他温度,譬如摄氏2万度),以此考虑,冰点只是中途的温度而已。长度的定义很明确是从零开始,可以无限延伸;温度是否也可以从绝对零度开始,高温的一边有没有限度。若举热的一边作例子:则酒精的火焰为1700度,氢的火焰为1900度,太阳的表面为6千度,中心为1400万度。又根据爱因斯坦的相对论,所有物质跑得最快的是光子,光子一秒钟可跑地球7圈半,但速度也是有限的,既然物质速度也有限制,因此热的一边是否是无限的,有赖物理学家的解释。