冷是如何定义的,宇宙中最冷的地方在哪里?


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冷是如何定义的,宇宙中最冷的地方在哪里?


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一月 , 天气很冷 , 每个人都在家里泡热茶或咖啡保暖 。 人体的平均温度是37.7摄氏度 , 在33摄氏度时 , 你会经历失忆 , 在28摄氏度时你会失去意识 。 低于21°C , 你可能会因为体温过低而死亡 。 我们需要温暖来维持生命 。 寒冷的天气并不是宇宙中最冷的东西 。 事实上 , 寒冷意味着: 低温 , 或者更确切地说: 比人体的温度更低 。

雪花 , 象征寒冷的天气
但是宇宙的最低温度是多少 , 它能不能变得更冷 , 它能冷到什么程度?为了找到答案 , 让我们从“冷”的科学定义开始 。
什么是“冷”?
要定义什么是“冷” , 我们首先应该解释什么是温度 。
原子 , 普通物质的最小单位 , 宇宙中的一切无一例外都由原子构成 。 温度基本上是原子运动速度的一种度量 。 原子运动时产生的能量被称为“动能” 。 原子总是运动的 。 它们移动得越快 , 包含的动能就越多 。 换句话说 , 一个物体的温度越高 , 它产生的能量就越多 。

“冷”与“热”的区别在于原子的运动速度
所以简单地说 , “冷”只是原子在某个物体中缓慢移动 。 你是否曾问过为什么在学校里 , 你在冷天写作业不如在热天写作业的效果好?当你的手感觉到冷的时候 , 血液在你的手指中流动变得缓慢 , 所以你的手指没有太多的能量 , 这使得你的肌肉和骨骼非常虚弱 , 所以你的笔迹看起来很糟糕 。 目前测量温度有两种尺度 , 摄氏和开尔文 。 让我们看看它们之间的区别 。
摄氏度与开尔文
在我们的日常生活中 , 我们用摄氏温标来测量温度 , 实际上不是所有人都如此 , 美国 , 利比里亚和缅甸都用华氏温标来测量温度 , 但这并不重要 。

摄氏温度与开尔文的关系
摄氏温标以0 ° c 为水的凝固点 , 100 ° c 为沸点 。 但在科学研究中 , 已不再使用摄氏温度 , “威廉 · 汤姆森”提出的热力学标度开尔文(Kelvin)更好 , 它使用1 ° c 作为增量单位 , 即“ + 1 K”(加上1 k)等于“ + 1 ° c” 。 及“0 ° c = 273.15 k” 。
开尔文标度的最低温度是0 k , 被称为“绝对零度” 。
绝对零度
我们之前说过 , 冷是原子以缓慢的速度运动 , 但当它达到绝对零度时 , 就意味着零运动 , 零能量 , 没有比温度为0 k的东西更冷的东西了 。

三个尺度中的绝对零度
但是有一个问题 , 绝对零度是不可能达到的 。 原因与从物质中移走热量所需要的功有关 。 为了达到0开尔文 , 你需要做无限多的功 。 即使可以 , 量子力学表明 , 原子仍然会有一些运动 。
同样根据量子力学 , 越接近绝对零度 , 物质的性质就会变得越古怪 。 例如:液氦 , 在足够低的温度下 , 它会变成一种超流体 , 一种没有摩擦阻力流动的液体 。

氦作为一种超流体
那么 , 如果我们不能达到绝对零度 , 那么宇宙中什么温度是最低的?
回飞棒星云
距离地球5000光年的回飞棒星云 , 它是宇宙中最冷的东西 。

回飞棒星云
回飞棒星云(英文:Boomerang Nebula)(亦称领结星云、旋镖星云)是在半人马座的方向上 , 距离地球5000光年的一个原行星云 。 这个星云的温度经测量为1.15 K(?272°C; ?457.87°F) , 是自然界中已知温度最低之处 。 回飞棒星云是因为其形状对称且酷似回飞棒而得此昵称 , 被称为回飞棒的对称星云好像是由一颗老化的中央星 , 从中心星以接近每小时60万公里高速喷出的云气和尘埃风造成了这个奇异的形状 。
【冷是如何定义的,宇宙中最冷的地方在哪里?】回飞棒星云非常寒冷 , 甚至比大爆炸后的宇宙微波背景的温度还低(-270.4摄氏度) 。 事实上 , 宇宙微波背景辐射的光实际上被它所吸收了 。

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