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人类极端温度是如何制造出来的?
温度,粒子,物体人类极端温度是如何制造出来的?
发布时间:2020-12-06加入收藏来源:互联网点击:
问题补充: 有报道称科学家制造出0.5纳开的低温,1纳开只是十亿分之一开尔文。这个温度事怎么制造出来的呢?理论上说,温度越低空间含有的基本粒子越少,那么玻色爱因斯坦凝聚态实在上述极低温度下呈现的,这个又是怎么解释呢?
回答于 2019-09-11 08:43:50
回答于 2019-09-11 08:43:50
人自身的空调机制,生命,各种细胞平恒作用,热能来源于食物。死了就凉了。
回答于 2019-09-11 08:43:50
首先,想搞明白为啥物体有温度?
物体之所以有温度,根本原因在于组成物质的基本粒子的能量跳动,即便是在零下200度,基本粒子依然是在运动的,当温度来到-273.15℃,粒子的运动彻底停止,宇宙最低的温度就这样诞生了,不可能继续再降低了。
想要让粒子完全停止运动,几乎不可能,这也是我们人类能够创造出万亿度的高温,但是却不能创造出绝对零度。
但我们要研究粒子,就需要瓤粒子停下跳动,或者跳动的不那么剧烈。
我们可以用液氦的方式降温,但要研究粒子,我们需要另一种方式:磁光阱。
介绍下这个神奇的东西:
它由磁和激光两种手段,磁,即让粒子处于一种被磁场包围的状态,粒子无论想往那边跑,都会被磁场摁回去。这个很好理解。
然后是激光,粒子有一种习惯,它会吸收与它迎头相撞的光子,从而放缓自己的脚步,直到它不再运动,它也就不会再吸收光子了。
这就是磁光阱的作用机理。
利用磁光阱,人类可以创造出非常接近绝对零度的极端低温,这样,科学家们终于能安静的研究粒子们的世界了。
科学可以很有趣,欢迎关注本姑娘!
回答于 2019-09-11 08:43:50
最近一次最低温度是2003年德、美、澳等国科学家组成的科研小组在实验室中用磁阱技术达到的,为比绝对零度高0.5纳开尔文的温度。此前,华裔物理学家朱棣文成功发明激光冷却和磁井阱技术制冷法,与另两位科学家分享1997年的诺贝尔物理奖。
德、美、澳等国科学家的最近一次最低温度,是在利用磁阱技术实现铯原子的玻色-爱因斯坦凝聚态(BEC)的实验过程中达到的。BEC的实现条件极为苛刻,一是要有到极低温度,二是要求原子体系处于气态。1976年,Nosanow证明在任意低温下处于自旋极化的氢原子始终能保持气态。后来Wiemon和Cornell将铷原子限制在磁阱中进行激光冷却达到极低温度,首次成功观察到原子气的BEC现象。
处于BEC状态的大量原子的行为像单个粒子一样,它表示原来不同状态的原子突然“凝聚”到同一状态(这里的“凝聚”与日常生活中的凝聚不同)。BEC的实现,不仅在基础研究方面有重大意义,还可能在原子芯片和量子计算机等方面有广泛的应用前景。
回答于 2019-09-11 08:43:50
在地下冷库中放入液态氨,因为液态氨水能吸收周围的热量取得更低的温度。
取得最高的温度当然是氢弹的核聚变反应能达到上亿度,比太阳的温度还要高,太阳的温度一般在1200万度到1500万度。
谢谢小秘书邀请!
回答于 2019-09-11 08:43:50
谢谢邀请!可惜隔行如隔山啊!只知道气体加压变成液体,然后获得低温的方法。例如液氮可获得零下一百多度的低温。最低低温由液氦获取,至于要达到题主的低温,我就不太清楚了。
回答于 2019-09-11 08:43:50
感谢邀请!
我们知道温度的定义其实就是表示物体冷热程度的物理量,从微观角度来看就是表示物体分子热运动的剧烈程度!因此我们定义出一个最低温度,也就是说物体分子没有动能和势能,此时这个状态我们称为绝对零度。
但是注意这个绝对零度是不可能达到的,只能无限接近。
而有科学家创造了新的最低温度纪录:他们在实验室内达到了仅仅比绝对零度高0.5纳开尔文。他们是利用光子精确碰撞原子,让原子停止运动,实现内能降到接近0,从而实现温度的无限接近的0K的。但是注意这只适用于少数原子,很大的一个物体是办不到的。
而且该项记录本就是科学家在利用磁阱技术实现铯原子的玻色-爱因斯坦凝聚态(BEC)的实验过程中创造的。其实当物体温度逐渐降低时,粒子物质波的波长很长,粒子与粒子之间的物质波有很大的重叠,这就是玻色-爱因斯坦凝聚现象。
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