为什么今年的高温实在是太高了


为什么今年的高温实在是太高了

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温度数值只是人类为了衡量温度高低而确定的一个指标,是根据人类方便使用而确立的,是人类对客观事物进行主观衡量的一个例子 。
时空通讯看到过不少这样的问题,都有点为低温打抱不平,认为这个温度划分的太不平等了,低温到零下两百多度就没有了,而高温可达多少亿度(不是仅仅达到几十万度),这样就出现上头老长,底下很短的不协调 。
我们人类了解的高温到底有多高呢?
按照现在的各种温度度标来衡量,高温上限是普朗克温度,比几十万度高出若干数量级,最高温度限制为1.416833(85)*10^32 K,就是1后面跟着32位数或零,也就是亿亿亿亿度 。这个温度只是在宇宙大爆炸那一刻出现过 。
人类现在在实验室里(大型强子对撞机里)制造出的最高温度达到5万亿度,热核聚变所需温度达到1亿度 。
热力学温标开尔文0K是绝对零度的表示,转换成摄氏度就是-273.15度 。在此温度下,物体分子没有动能和势能,动势能为0,故此时物体内能为0,温度到这里就低不下去了,所以科学界把绝对零度定为世界最低温度 。

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如果觉得这个低温刻度太少了,要往上拔一拔,弄个上下都差不多,高温和低温对等,会是一个什么样子呢?

我们想想,把这个世界上存在的最高温度和最低温度中间划一个杠,作为零度的话,即使只以1亿度为最高,这个零度也在5000万度的地方 。那么除了几个研究高温的科学家,我们绝大多数的人和绝大多数的时间就会在零下4900万度以下的范围中活动,这样高温低温看起来倒是平均了,但这样方便吗?有意思吗?
何况最高温度还远远不止1亿度,人造温度最高已经达到了5万亿度,中子星的中心温度达到上百亿度,如果还要从中间来划道杠的话,那就更没法子使用了 。
所以现在的温标这样确定,温度低的少,温度高的很多,完全是人类长期以来实践活动得来的,是为了工作和生活方便的需要 。我们地球的气温绝大多数地区都是在零下几度到30度之间,少数达到零下几十度寒冷和40度以上高温的地方,在生活中也常常在最高一两百度的范围活动 。所以这个温标表示是最符合实际情况的 。

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历史上人类曾经出现过许多温度测量方式,多种温标,比如列氏温标、兰氏温标、华氏温标、摄氏温标、开尔文温标 。
现在世界上最常用的只有摄氏、华氏、开尔文三种了 。摄氏度(符号为°C)、华氏度(符号为℉)一般用在日常生活中,开尔文(符号为K)则是热力学温标,被定为国际温标,各种温表都要以这个温度为准 。
现在日常生活常用的摄氏度和华氏度与开氏度的比值是,0K等于摄氏度-273.15或华氏度-459.67度度,273.15K等于摄氏度0度或华氏度32度,373.15K等于摄氏度100度或华氏度212度 。
迄今为止人类对高温的探知还在普朗克温度内不断提升,没有到头,而低温也是在绝对零度范围内不断的向无限接近努力 。科学家在地球上创造了极端的高温,也创造出0.5纳K的最低温度,即20亿分之一K 。这时,物质呈现出玻色-爱因斯坦凝聚态,光也会变成超流体,从而又证实了爱因斯坦一个预言 。
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之所以会出现这种情况,主要是由于我们对温度的定义所引起的 。其实高温与低温只是一个相对的概念,我们只是以日常生活经验去判断的,所以才会让人觉得物体的高温范围似乎比低温范围要广很多 。
我们对温度的定义由于温标的不同,其数值大小也不同 。目前全世界比较主流的有三个温标:热力学温标、摄氏温标、华氏温标 。其中摄氏温标主要在全球许多国家的日常生活中使用,而热力学温标主要应用于科学领域,华氏温标目前只有美国等少数国家还在日常生活中使用 。
摄氏温标是以标准大气压下冰水混合物的温度和水沸腾的温度为基准,将其分成100等份,每一份即为1℃ 。规定标准大气压下冰水混合物的温度为0℃,则水沸腾的温度即为100℃ 。而华氏温标则是将其等分成180份,华氏度与摄氏度的换算关系为F=1.8C+32 。热力学温标的最低温度为0开尔文,不会有负数出现的情况 。热力学温标与摄氏温标的换算关系为:K=C+273.15 。

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温度在微观上表现为粒子热运动的剧烈程度 。只有大量聚集态粒子才具有温度这个概念,温度是一个具有统计学意义的物理量 。温度存在一个理论上限值,即普朗克温度,其数值大小约为1.42x10^32 ℃,只有在宇宙大爆炸最初的那一刻才能达到 。

温度还存在一个理论下限值,即绝对零度-273.15℃ 。任何物体都不可以达到这个温度,只能无限接近 。物体的最低温只能无限接近绝对零度 。绝对零度为什么不可达?那是因为组成物体的粒子不可能绝对静止,除非粒子停止热运动,否则不可能达到绝对零度 。

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当物体的温度达到几十上百万度时,传统意义上的物质形态已不复存在,物质都是以粒子状态存在了 。当温度足够高时,物质就会以基本粒子形态存在,这种温度也就只在宇宙大爆炸初期及高能粒子碰撞实验等极端条件下才会存在 。
【为什么今年的高温实在是太高了】
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