绝对零度,也就是-273.15℃。
定义:理论上所能达到的最低温度,在此温度下物体没有内能。把-273.15℃定作热力学温标(绝对温标)的零度,叫做绝对零度(absolute zero)。 热力学温标的单位是开尔文(K±)。
为什么会有绝对零度?:绝对零度是根据理想气体所遵循的规律,用外推的方法得到的。用这样的方法,当温度降低到-273.15℃时,气体的体积将减小到零。如果从分子运动论的观点出发,理想气体分子的平均平动动能由温度T确定,那么也可以把绝对零度说成是“理想气体分子停止运动时的温度”。以上两种说法都只是一种理想的推理。事实上一切实际气体在温度接近-273.15℃时,将表现出明显的量子特性,这时气体早已变成液态或固态。总之,气体分子的运动已不再遵循经典物理的热力学统计规律。通过大量实验以及经过量子力学修正后的理论导出,在接近绝对零度的地方,分子的动能趋于一个固定值,这个极值被叫做零点能量。这说明绝对零度时,分子的能量并不为零,而是具有一个很小的数值。原因是,全部粒子都处于能量可能有的最低的状态,也就是全部粒子都处于基态。
为什么达不到绝对零度?:在绝对零度下,原子的运动完全停止了,那么就意味着我们能够精确地测量出粒子的速度(0)。然而1890年德国物理学家马克斯·普朗克引入的了普朗克常数表明这样一个事实:粒子的速度的不确定性、位置的不确定性与质量的乘积一定不能小于普朗克常数,这是我们生活着的宇宙所具有的一个基本物理定律。那么当粒子处于绝对零度之下,运动速度为零时,与这个定律相悖,因而我们可以在理论上得出结论,绝对零度是不可以达到的。
可以比绝对零度更低:有低于零度的地方,那些低于零度的情况由反物质构成。 也就是说我们的分子运动需要提供能量,而反物质运动则吸收能量,所以绝对零度可以达到,也可以达到绝对零度以下,但目前人类无法达到.