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真空機(jī)能達(dá)到絕對(duì)真空嗎?
溫度和分子熱運(yùn)動(dòng)相互疊加,溫度的本質(zhì)就變成了分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度。分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈,溫度越高。相反,當(dāng)分子熱運(yùn)動(dòng)停止時(shí),溫度達(dá)到低水平??茖W(xué)家稱這個(gè)溫度為絕對(duì)零度。絕對(duì)零度是0開(kāi)爾文,大約是零下273.15攝氏度。絕對(duì)零度不是測(cè)量出來(lái)的,而是計(jì)算出來(lái)的。所以,數(shù)學(xué)是人類神奇的工具,很多我們想象不到、夠不著的東西都可以通過(guò)數(shù)學(xué)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
人們同意絕對(duì)零度,因?yàn)樗苋菀桌斫?。大多?shù)人思考如何接近絕對(duì)零度。到目前為止,實(shí)驗(yàn)室能達(dá)到的極限溫度距離絕對(duì)零度只有0.5納開(kāi)爾文。面對(duì)如此令人印象深刻的成就,所有人想要的都是接近,幾乎沒(méi)有人想去想它能否超越絕對(duì)零度。與絕對(duì)零度相似的是光速。作為大速度,人們思考的是能否超越光速,而不是如何讓物體達(dá)到光速,以至于人類的速度與光速相差十萬(wàn)八千里。原因是相對(duì)論很難理解。
為什么不能達(dá)到絕對(duì)零度,因?yàn)槿魏挝矬w的速度都不可能為零,而且可以達(dá)到絕對(duì)靜止。人們對(duì)它已經(jīng)形成了根深蒂固的觀念,他們想要的只是如何接近它。接近絕對(duì)零度的方法是冷卻物質(zhì),保持冷卻,一點(diǎn)一點(diǎn)地接近它。所以如何接近絕對(duì)零度就陷入了無(wú)限循環(huán)。一方面,我們知道物質(zhì)的分子熱運(yùn)動(dòng)不能停止,另一方面,我們希望物質(zhì)的分子熱運(yùn)動(dòng)能夠停止。除了技術(shù),我們主要依靠運(yùn)氣。
那么,絕對(duì)零度真的不可能嗎?我們要改變思維,不要想著如何阻止物質(zhì)的分子熱運(yùn)動(dòng)。死路一條,進(jìn)去就別想了。正確的思維方式是沒(méi)有物質(zhì)。試想一下,如果一個(gè)空間里什么都沒(méi)有,變成了絕對(duì)的“真空”,就可以達(dá)到絕對(duì)零度,完美地避開(kāi)物質(zhì)的分子熱運(yùn)動(dòng)。沒(méi)有物質(zhì),就沒(méi)有溫度。然而,宇宙中不僅有物質(zhì),還有反物質(zhì)、暗物質(zhì)、暗能量等等。也許有什么我們不知道的。真空不一定是空的。
也許宇宙中存在絕對(duì)真空,什么都沒(méi)有,溫度也達(dá)到了絕對(duì)零度,但是我們無(wú)法證明,也不知道,所以需要測(cè)量。如何衡量?溫度計(jì)肯定不行,可以用光纖或者其他方法測(cè)量,但無(wú)論如何也不能憑空測(cè)量。在測(cè)量的過(guò)程中,絕對(duì)真空不再是“空的”,用來(lái)測(cè)量溫度的材料進(jìn)去了,所以測(cè)得的溫度不可能是絕對(duì)零度,所以因?yàn)槲覀兊臏y(cè)量,絕對(duì)零度無(wú)法實(shí)現(xiàn)。