当原子以光速运动时,温度是多少?

未知 2019-12-13 14:06
当原子以光速运动时,温度是多少?

根据相对论的特殊理论,一个原子不能被加速到光速,因为该原子不像光子那样具有零的静止质量。由于原子具有静止质量,因此它们的速度无法达到光速,因为它需要无限的能量才能将原子加速到无穷大。

当原子以光速运动时,温度是多少?

 

温度实质上反映了分子(单原子或多原子)的平均能量。两者是正相关的,即分子热运动越剧烈,平均动能就越大,温度也就越高。动能的贡献主要来自平移的动能,平均动能与温度成正比:Et = 3kT / 2其中Et代表平均动能,k代表玻尔兹曼常数,T代表温度。

当原子以光速运动时,温度是多少?

 

当质量对象加速到无限快时,动能将变为无限,这意味着温度将无限增加。

但是,理论上温度是有限的。因为温度较高,所以物体会发出较短波长的电磁波,因此当温度达到某个临界值时,发出的电磁波的波长将小于普朗克长度(1.6×10 ^ -35米)。由于普朗克长度是物理学中最短的长度,这意味着波长不能继续变小,因此温度不能继续上升,否则就没有物理学意义。此时,对应的极限温度为普朗克温度,其大小约为1.4×10 ^ 32度。到目前为止,这个极限温度只是在宇宙创建之初就达到的。

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