为何人造最高温度达5.5万亿℃,却达不到绝对零度-273.15℃?



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对于核能的利用是人类在20世纪的发展史上的一个巨大成就 , 我们首先发现并加以利用的是核裂变的能量 , 并且是核裂变瞬间爆发出的巨大能量 。 如此巨大的能量将要怎么使用?在当时紧张的国际局势下 , 人们的第一反应就是制造武器 。
于是在经过多个国家的“速度比赛”之后 , 美国率先在二战期间研制出了核武器 , 也就是原子弹 。 美国将原子弹投入了战争中使用 , 这也成为了人类对于核武器仅有的实际使用记录 。 由于这种武器的威力实在是太强 , 核战争被认为有毁灭人类文明的能力 , 因此现在世界各国对于核武器的控制都十分严格 。
实际上除了可以将核能用于制造武器上 , 在其他的方面也能够得到应用 。 和平年代 , 如何利用这种强大的能源建设我们的社会 , 成为了一个让人们感兴趣的研究课题 。 我们首先要解决的问题是 , 如何让核能变得更加“可控” , 而不是只能够产生瞬间的爆炸 。
后来 , 人类将这种能源用于发电 , 就是我们现在熟悉的核电站了 。 后来 , 人们又发现了威力更大的核聚变能量 , 但是依然只能够用于制造武器 , 也就是氢弹 。 如果能够像利用核裂变一样利用核聚变的能量 , 说不定能够在未来彻底解决人类的能源问题 , 于是科学家们开始了研究 。
对于可控核聚变的研究
然而在研究的过程中人们发现 , 这项技术并不是那么容易研制出来的 。 其中一个原因就是 , 核聚变需要极高的温度才能够产生 , 在氢弹中我们使用核裂变的温度来引发核聚变 , 但在工厂、实验室里 , 这种方法一方面不能够保证可控 , 一方面也不能够保证稳定的输出 , 因此人们至今都还在对于人工制造高温进行持续的研究 。
太阳是恒星 , 它之所以能够一直源源不断地散发着出光和热 , 就是因为在太阳的内部一直在进行着核聚变反应 , 所以人类开始了“人工太阳”项目 。
那么 , 人类的研究究竟进行到什么程度了呢?中国在这个方面是走在世界前列的 , 目前已经成功让核聚变装置在1亿度的高温下运行了十秒 。 当然如果要单纯说瞬间的高温 , 那么物理学家已经将这个记录数字提高到了5.5万亿摄氏度 。
这个人造温度已经比太阳的内部还要高了 , 为什么能够存在于地球上?那是因为我们制造的只是温度 , 而不是热量 。 因为热量只有在粒子达到了一定数量之后才会变得可观 , 如果粒子只是单个 , 那么无论有多高的动能 , 产生多高的温度也不会有什么热量的输出 。
最高温度和最低温度
人类制造的5.5万亿摄氏度看起来已经非常可怕了 , 那么这究竟是不是宇宙中的最高温度呢?答案是否定的 。 因为温度和粒子运动速度有关系 , 而宇宙中最快的速度就是光速了 。 那么当粒子的速度到达光速的时候 , 就应该是物质到达的最高温度 。
然而我们知道 , 粒子本身都是有质量的 , 所以永远只能够接近光速而不能够真正达到光速 。 那么 , 我们永远也不能够知道最高温度是多少了吗?也有人对此持有反对意见 , 认为宇宙大爆炸的一瞬间 , 一切物质爆发出来的温度才是最高的温度 , 这一数值通过推算达到了1.4亿亿亿亿摄氏度 。

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