第一百二十二章 学术交流会(四)



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(阅读库www.yuedsk.com)(阅读库 www.yuedsk.com)    在第三轮比赛中,杨夕月面对的是陈枫!“呦~美女,虽然没有跟刚才那个被我看好的美女碰面让我微微的有些失望,但是能跟你碰面,也是很不错的”

    “你的意识是我比不上米亚咯?”

    虽然,此时杨夕月是在微笑着跟自己说话,但是陈枫却有一种背后嗖嗖刮凉风的感觉,他立刻解释道:“哪有啊!你们都很优秀啊,如果任何一个能给我做老婆,我这辈子也就心满意足了”说完陈枫就在另一边呵呵的傻笑。如此表现的陈枫,可是让观众席上的一些暗恋他的女生都愣在了当场,她们以前哪里见过这样的陈枫啊!r

    “好了,美女那我就先提问了~请美女介绍一下绝对零度吧”

    绝对零度?这么简单!就算是自己都知道,绝对零度是-273.15,这道问题未免太简单了吧?莫非是他看杨夕月长得漂亮而在故意放水?

    “嗯,很不错的问题!绝对零度是热力学的最低温度,但此为仅存于理论的下限值。其热力学温标写成K,等于摄氏温标零下273.

    绝对零度,是可能达到的最低温度。在绝对零度下,原子和分子拥有量子理论允许的最小能量。绝对零度就是开尔文温度标(简称开氏温度标,记为K)定义的零点。0K等于—273.15℃,

    物质的温度取决于其内原子、分子等粒子的动能。根据麦克斯韦-玻尔兹曼分布,粒子动能越高,物质温度就越高。理论上,若粒子动能低到量子力学的最低点时,物质即达到绝对零度,不能再低。然而,绝对零度永远无法达到,只可无限逼近。因为任何空间必然存有能量和热量,也不断进行相互转换而不消失。所以绝对零度是不存在的,除非该空间自始即无任何能量热量。在此一空间,所有物质完全没有粒子振动,

    有关物质接近绝对零度时的行为,可初步观察热德布洛伊波长。其中h为普朗克常数、m为粒子的质量、k为玻尔兹曼常量、T为绝对温度。可见热德布洛伊波长与绝对温度的平方根成反比,因此当温度很低的时候,粒子物质波的波长很长,粒子与粒子之间的物质波有很大的重叠,

    著名的现象之一就是玻色-爱因斯坦凝聚,玻色-爱因斯坦凝聚在1995年首次被实验证实,当时温度降至只有170×10开尔文。①在中学阶段,对于热力学温标和摄氏温标间的换算,是取近似值T(K)=t(℃)+273。绝对零度的温度图线实际上,如以水的冰点为标准,绝对零度应比它低273.15℃所以精确的换算关系应该是T(K)=t(℃)+273.

    ②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”。

    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,

    ③由于水的三相点温度是0.01℃,因此绝对零度比水的三相点温度低273.16℃。绝对零度表示那样一种温度,在此温度下,构成物质的所有分子和原子均停止运动。所谓运动,系指所有空间、机械、分子以及振动等运动.还包括某些形式的电子运动,然而它并不包括量子力学概念中的“零点运动”。除非瓦解运动粒子的集聚系统,否则就不能停止这种运动。从这一定义的性质来看,绝对零度是不可能在任何实验中达到的,但目前科学家已经在实验室中达到距离绝对零度仅五十亿分之一摄氏度的低温。所有这些在物质内部发生的分子和原子运动统称为“热运动”,这些运动是肉眼看不见的,但是我们会看到,

    正如一条直线仅由两点连成的一样,一种温标是由两个固定的且可重复的温度来定义的。最初,在一标准大气压时,摄氏温标是定冰之熔点为0℃和水之沸点为100℃,绝对温标是定绝对零度为0K和冰之熔点为273K,这样,就等于有三个固定点而导致温度的不一致,因为科学家希望这两种温标的度数大小相等,所以,每当进行关于这三点的相互关系的准确实验时,

    现在,除了绝对零度外,仅有一固定点获得国际承认,那就是水的“三相点”。1948年确定为273.16K,即绝对零度以上273.16度。当蒸气压等于一大气压时,水的正常冰点略低,为273.15K,水的正常沸点为373.15K这些以摄氏温标表示的固定点和其他一些次要的测温参考点的实际值,以及在实验室中为准确地获得这些值的度量方法,

    科学家在对绝对零度的研究中,发现了一些奇妙的现象。如氦本是气体(氦是自然界中最难液化的物质),在-268.9℃时变成液体,当温度持续降低时,原本装在瓶子里的液体,却轻而易举地从只有0.01毫米的缝隙中,很容易地溢到瓶外去了,继而出现了喷泉现象,

    这样作答应该可以了吧?”

    在听完杨夕月的回答之后陈枫呆在了原地,说实话他之前根本没有放水的意识,之所以提问这个问题,就是因为绝大多数人只像郁楚轩那样仅仅知道绝对温度的具体数值而已,至于更详细的就不是很清楚了,果然仅回答一个数值的话,那么自己提问的这道题应该不算答对才是,可是杨夕月她居然如此详细的介绍的有关绝对零度的知识,就算是出这道问题的陈枫本人对它都不一定有杨夕月掌握的透彻,

    “既然你提问的是绝对零度,那么我就提问至高温度温度好了!”

    这!!!陈枫没有想到,杨夕月居然会如此随意的就问了一个这样有难度的问题,但是关于这至高温度的知识,他基本一无所知,后来他也只好放弃了,问答题第三轮比赛:杨夕月胜!r

    眼见前三位登场的女生都轻易的赢得了比赛,在开始第四轮比赛前~晨曦偷偷的握紧了小拳头,她不想输给另外三名女生,所以她暗自给自己定的目标就是拿下对方赢得比赛。如果说,晨曦比赛前抱着的是一个必胜的决心的话,那么代表北天大学所出战的那个女生则是深深的忌惮,毕竟她前面三个同伴就是最好例子,致使比赛还没有开始,

    “请对方选手,解释一下因果的概念!”一开始,

    听到晨曦的问题后,北天大学的那个女生直接傻在了原地,虽然在比赛前就知道,每个人提问的问题都会很变态甚至说相当偏门的,可是即使这样她也没有想到对面的女生居然会问出一个与佛家有关的因果的,代表北天大出战的这个女生平时不信佛,所以对于佛家的知识可以说是一片空白,这样的话能够答出晨曦的这道问题那才奇怪呐,结果她最后只好放弃作答的机会,准备出一道又偏门又有难度的问题难住晨曦,

    于是乎女生直接提问道:“想必对面的选手应该知道狭义相对论吧!?那就请说说狭义相对论的结论好了~”晨曦的对手看似很有信心的问道,虽然相对论被不少人所熟知,但是关于狭义相对论的知识,除了那些专门去探讨这门学科的知识分子,很少会有人去研究它,所以这个女生才会出这样的问题的!她的目的就只有一个,

    “相对论要求物理定律要在坐标变换(洛伦兹变化)下保持不变。经典电磁理论可以不加修改而纳入相对论框架,而牛顿力学只在伽利略变换中形式不变,在洛伦兹变换下原本简洁的形式变得极为复杂。因此经典力学要进行修改,修改后的力学体系在洛伦兹变换下形式不变,

    狭义相对论建立以后,对物理学起到了巨大的推动作用。并且深入到量子力学的范围,成为研究高速粒子不可缺少的理论,而且取得了丰硕的成果。然而在成功的背后,却有两个遗留下的原则性问题没有解决。第一个是惯性系所引起的困难。抛弃了绝对时空后,惯性系成了无法定义的概念。我们可以说惯性系是惯性定律在其中成立的参考系。

    然而

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