科学家创造的“人造太阳”

未知 2020-10-04 16:16
科学家创造的“人造太阳”



不同的温度,会给人类带来不同的感受, 15℃~17℃是最佳居住环境的温度,在这个温度下,人类的身体可以自我调节,只需要穿上简单的衣服就可以很好保证身体健康。对于野外的动物来说,温度也至关重要,突然的气候变化很可能会导致一批物种大面积死亡,多数生物对温度都有比较严苛的要求。

幸运的是,人类可以适应大部分的气候变化,当然在在一些极端环境面前,人类也无法生存,比如说寒冷的北极冰川,又或者是高温的火山,都会给我们带来致命的危险。在北极的冬季,最低的温度是零下70℃,从物理学的角度来看,温度的降低存在极限,可是温度的增加似乎并不存在极限,在实验室中科学家甚至实现了4万亿度的高温,最新的实验中甚至可以超过5万亿摄氏度,为什么人类可以创造出这么可怕的高温呢?

从物理学的角度来看,热量不可能自发地从低温转移到高温,能量的流逝在自然界中是不可逆的, 但是真正在生活中我们会发现,温度的降低比升高要困难,特别是在降低到0℃之后,无法像温度升高一样,动辄上升数百度的高温。

-273.15℃是宇宙中的绝对零度,并且就像是光速一样,我们无法真正达到这个温度,只能去无限地接近这个温度。因为达到这个温度时,分子的运动就会停止,阻止了继续降温的可能性,因此温度的降低比升高是要困难的。

再从我们身边的温度来看,就算夏天最热的时候,温度才刚刚突破40℃,如果这个时候在室外的时间长一些,可能就会造成晒伤和中暑,水的沸点是100℃,在这个温度下大部分的细菌和病毒都会被杀死,当然通过一些手段,我们可以继续升高温度,来更好的处理食物,食用油的沸点在200℃左右,如果温度再升高就会产生危险了。

而在自然界中,存在更高的温度,熔浆的温度最高可以达到1300℃,火山活动对于地球来说是有很大影响力的,大规模的火山爆发不仅仅会改变局部地区的地貌,也会造成全球性的气温变化,其实不论地球温度如何变化,对地球本身并不会造成太大的影响,毕竟地球的主要结构不在地表和天空,而是地面之下。

越是深入地球,温度就会越来越高,在地球的内核深处,温度高达6000℃,这个温度甚至超过了太阳表面,由此可见我们生活的地球有一颗炙热的“心”,当然太阳的温度也不是这么简单,虽然太阳表面的温度不如地球内部,但是在太阳内部的温度也是很高的。

太阳表明的温度在5500℃左右,当然有时候也可以达到6000℃和地球内核不相上下,但是在进入太阳内部后,温度甚至可以增加到2000万℃这就是一个十分恐怖的数字了, 很难想象这样的高温会造成什么样的影响。

面对这些自然现象时,我们会感觉到自己的渺小,毕竟这些宇宙中的星体都是庞然大物,拥有独特的环境,而人类只能被动地去适应地球环境,还无法真正地做到短时间改变地球的整体气候。但是不要灰心,在科学的力量面前,太阳的温度也会显得渺小。

人工核聚变装置RHIC对撞机,也被称为“人造太阳”超导托卡马克,在2010年在进行试验时,成功地创造出了4万亿摄氏度的高温,并且在2012年打破了这个记录,把最高温度提高到了5.5万亿摄氏度。毫无疑问,这样的高温让人感到害怕。

在这样的温度下,空间和物质的概念都会改变,一切物质都会成为等离子体或者流体,这样的物质只在宇宙大爆炸的瞬间出现,由此可以想象科学家创造出来的高温有多么恐怖,但是也不用担心,这样的高温不会对我们造成影响。

首先,这样的温度是间接测量出来的,没有使用仪器,并且我们对温度的理解是不太正确的,温度的本质是粒子运动剧烈程度的体现。5万亿摄氏度的高温,科学家看到的不是温度,而是粒子的高频活动,这样就很好理解为什么存在绝对零度,却不存在温度上限了,在达到绝对零度时,粒子的运动也被冻结,因此温度无法继续降低了,但是在温度不断升高时,粒子的运动是越来越快的,这样的运动是否真的存在一个极限?至少目前我们做不到。
标签