科学家到底用的什么方式,去测量上亿度的高温?


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科学家到底用的什么方式,去测量上亿度的高温?


导语炎热的夏季我们常常难以忍受大气中接近40摄氏度的高温 , 这时候如果打开空调 , 感受二十多摄氏度的冷气 , 或者是吃上一个冰镇过的西瓜 , 那无疑是非常惬意的事情 。
相较于人而言 , 40摄氏度的确是高温 , 但是在天文尺度上40度可真的太“凉快”了 。 在太阳的表面 , 温度达到了6千摄氏度 , 如果是太阳的核心 , 那么温度则能达到1500万摄氏度 。

然而和我国目前正在试验的可控核聚变装置相比 , 1500万摄氏度的温度还是有些低 , 因为我国的可控核聚变装置其温度高达1.5亿摄氏度 , 这个温度已经不是人类能够想象的了 。
毕竟40摄氏度左右的温度就能致人死亡 , 有史以来人类用肉身感受到的最高温度也不过是广岛和长崎的6000摄氏度 , 至于人处于这样的高温中会有什么样的感受 , 我们恐怕是很难知道了 。
因此很多人对于我国可控核聚变装置产生的温度产生了好奇 , 很多人不由得询问这一亿多摄氏度的高温是如何测量出来的?

温度的本质要知道这个问题的答案 , 我们首先得知道温度到底是什么 。 我们都知道任何物质都是由微观粒子组成 , 且这些微观粒子是在不断运动着的 。
如果我们去观察一个物体就会发现 , 当一个物体的温度越高时 , 组成它的微观粒子就运动得越快 , 当这个物体的温度越低 , 组成这个物体的微观粒子就运动得越慢 。

值得一提的是 , 这是温度如何在我们面前表现出来的 , 实际上温度的本质 , 是组成一个物体的微观粒子 , 其在运动时传递的能量的多寡 。
以台球举例 , 如果我们以非常巨大的力气用球杆去打击一个台球 , 那么这个台球就会被赋予极大的动能 , 这个台球就会运动得非常快 。
在微观世界也是如此 , 当一个微观粒子拥有足够的能量后 , 它就会有非常快的移动速度 。 因此组成一个物体的微观粒子其蕴含的能量越多 , 这个物体表现出来的温度就越高 。

温度在宏观上的表现基于这种理论 , 温度便会出现下限 , 毕竟当组成一个物体的微观粒子完全不含能量且不运动时 , 这个物体的温度就不可能更低了 。
而这就是绝对零度 , 也就是零下273.15摄氏度 。 这个温度只能比它更高不能比它更低 , 因为但凡是微观粒子有一点移动 , 那么一个物体的温度就会开始升高 。

这种微观粒子所蕴含的能量和温度之间的关系 , 在很多的宏观景象中都能见识到 , 其中最常见的就是热胀冷缩 。
当一个大铁球被放在火上烤以后 , 这个铁球的重量虽然不变 , 但是其直径以及体积都发生了巨大的改变 。

这是因为在火烤这个铁球的过程中 , 组成这个铁球的微观粒子被传递了比较多的能量 , 这些能量使得这些微观粒子加快了运动 , 从而增加了这些微观粒子间的距离 , 最终在宏观上我们就能看到这个铁球的体积变大了 。

再比如说在太空中的温度是非常低的 , 很接近绝对零度 , 达到了零下270.3摄氏度 。 造成这一现象的原因是因为太空是一个真空的环境 , 它几乎没有任何的微观粒子 。

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