Tại sao nhiệt độ không có giới hạn trên nhưng lại có giới hạn dưới là độ không tuyệt đối?

  •   32
  • 1.514

Kể từ vụ nổ Big Bang, nhiệt độ đã được hình thành, và phản ứng tổng hợp hạt nhân diễn ra trong các ngôi sao, phát ra ánh sáng và sinh nhiệt là nguồn gốc ban đầu của nhiệt độ trong vũ trụ. Khi con người chưa phát triển công nghệ, nhiệt độ chủ yếu từ mặt trời. Mặt trời chiếu sáng Trái đất mỗi ngày, mang lại ánh sáng và sự ấm áp cho Trái đất.

Như chúng ta đã biết, một hành tinh chỉ có thể tạo ra sự sống ở một nhiệt độ thích hợp, điều này cũng đúng với Trái đất, và điều này cũng đúng với các hành tinh có sự sống khác trong vũ trụ. Nhiệt độ nào là phù hợp? Các sinh vật ngoài hành tinh khác nhau có các yêu cầu khác nhau về nhiệt độ khác nhau.

Để nghiên cứu rõ hơn bí ẩn về nhiệt độ, các nhà khoa học đã đưa ra định nghĩa về nhiệt độ, được chia thành trên 0 và dưới 0. Theo quan điểm của chúng tôi, nhiệt độ không có giới hạn trên, nó có thể tăng vô hạn, có thể hàng chục độ, có thể hàng trăm độ, hàng nghìn độ, hàng triệu độ. Ví dụ, nhiệt độ bề mặt mặt trời cao tới 6.000 độ, nhiệt độ trung tâm mặt trời cao tới 15 triệu độ, và nhiệt độ bên trong Trái đất cao hơn 5.000 độ. Hiện tại, các nhà khoa học đã có thể nâng nhiệt độ lên hơn 100 triệu độ thông qua các thí nghiệm phản ứng tổng hợp hạt nhân. Nhiệt độ sẽ tăng vô hạn, nhưng nhiệt độ sẽ không giảm xuống vô hạn, nó có giá trị giới hạn là -273,15 độ C, còn được gọi là độ không tuyệt đối.

Nhiệt độ có thể sẽ tăng vô hạn nhưng sẽ không giảm xuống vô hạn.
Nhiệt độ có thể sẽ tăng vô hạn nhưng sẽ không giảm xuống vô hạn.

Các nhà khoa học không biết liệu có tồn tại độ không tuyệt đối trong vũ trụ hay không. Mặc dù nhiều người biết nhiệt độ không có giới hạn trên nhưng lại có giới hạn dưới, họ không hiểu tại sao lại có trường hợp này? Bây giờ chúng ta hãy nhìn vào nó, từ quan điểm khoa học, thông qua thế giới vi mô, để phân tích và giải thích tại sao không có giới hạn trên của nhiệt độ mà là giới hạn dưới.

Để hiểu tại sao nhiệt độ không có giới hạn trên mà lại có giới hạn dưới, cần phải đi vào thế giới vi mô của vật chất để hiểu. Chúng ta đều biết rằng vật chất được cấu tạo bởi một số hạt nhỏ hơn, và chuyển động của mọi vật chất thực chuyển động của các hạt. Sự thay đổi chênh lệch nhiệt độ cũng là một loại chuyển động của hạt. Khi nhiệt độ tăng, hoạt động của các hạt tăng lên, và các hạt trở nên hoạt động hơn, và hoạt động của các hạt khó đạt đến giới hạn, nó có thể tăng cường chuyển động vô tận cho đến vô cùng. Trong trường hợp này, nó cũng có nghĩa là nhiệt độ liên tục tăng, và không có giới hạn trên. Tuy nhiên, khi nhiệt độ tiếp tục giảm thì hoạt động của các hạt cũng giảm theo, các hạt chuyển động ngày càng chậm hơn và trở nên kém hoạt động hơn cho đến khi các hạt ngừng chuyển động hoàn toàn, và các hạt lúc này ở trạng thái tĩnh nhiệt, cũng đạt đến một giới hạn, đó là độ không tuyệt đối.

Không có hạt tuyệt đối đứng yên nên nhiệt độ không thể bằng không tuyệt đối.
Không có hạt tuyệt đối đứng yên nên nhiệt độ không thể bằng không tuyệt đối.

Chuyển động của các hạt không thể hoàn toàn đứng yên, chuyển động là tuyệt đối, còn lại là tương đối, không có hạt tuyệt đối đứng yên nên nhiệt độ không thể bằng không tuyệt đối, mà chỉ có thể gần vô hạn. Tất nhiên, những nghiên cứu và kết luận hiện tại của chúng tôi về nhiệt độ đều dựa trên trình độ khoa học hiện tại, liệu những nghiên cứu và kết luận này có hoàn toàn chính xác hay không vẫn còn là một ẩn số.

Theo trình độ khoa học hiện nay, chúng ta chỉ có thể kết luận rằng không có giới hạn trên của nhiệt độ, chỉ có giới hạn dưới là độ không tuyệt đối là 273,15 độ. Còn bây giờ, kết luận này là đúng và chính xác. Nhưng sau hàng nghìn năm, hàng nghìn năm sau, rất khó để nói liệu điều này có chính xác hay không.

Định nghĩa về nhiệt độ là do con người đặt ra, và không biết khái niệm nhiệt độ trong vũ trụ có giống như vậy không. Điều này phù hợp với cách hiểu về thời gian. Đây là cách giải thích khái niệm thời gian trong vũ trụ.

Cập nhật: 01/10/2022 VNReview
  • 32
  • 1.514

Theo dõi cộng đồng KhoaHoc.tv trên facebook