×

我们使用 cookie 帮助改善 LingQ。通过浏览本网站,表示你同意我们的 cookie 政策.

image

妈咪说MommyTalk, 温度存在上限吗?为什么存在绝对零度-273.15摄氏度?

温度 存在 上限 吗 ?为什么 存在 绝对零度 -273.15 摄氏度 ?

妈咪 说 知识 就是 力量 大家 好 我 是 妈咪 叔

上期 视频 之后 有 同学 问 我 说 绝对零度 是 怎么 来 的

既然 温度 有 下界 那 温度 有没有 上界 呢 ?

其实 通过 这个 问题 主要 想 和 大家 聊 一聊 科学 研究 的 思路

就是 好多 时候 学生 问 我 这个 东西 怎么 学 那个 定义 不会 啊

我 觉得 首先 不能 死记硬背

那 你 是 记不住 的

你 就 想 假如 这个 问题 交给 你 你 该 怎么 研究 呗

所以 要 去 了解 历史

了解 这 帮 科学家 为什么 要 提出 这个 定义

它 一定 是 遇到 某些 困难 有 道理 的

不 可能 说 他 随便 提出 一个 定理

然后 几百年 之后 大家 都 在 学 它

还 不 知道 咋 回事 不 可能

所以 人类 对于 温度 的 研究 也 是 一样

任何 东西 都 一样

基本 思路 就是 先 定性 再 定量

对于 温度 的 研究 源于 人类 的 感知

就是 这个 东西 我 能 摸出来 它 比较 冰 它 比较 热

这 叫 定性

那 具体 它 比 它 热 了 多少 呢 ?

也 就是 想 个 办法 去 定量

所以 温度计 就 出现 了

早期 的 温度计 不管 是 酒精 的 还是 水银 的

它们 的 原理 都 是 通过 热胀冷缩

说 不同 温度 下 水银 或者 酒精 膨胀 的 高度 不 一样

那 妥 了

定量 的 手段 有 了

那 具体 怎么 定量 呢 ?

那 我 就 选 两个 不同 温度 的 物体 给 它 定 上 数

然后 中间 再 等 分 这样 我 不 就 可以 向外 拓展 了 嘛

就 有 参照 了

就 比如说 1742 年 瑞典 的 天文学家 摄尔 修斯

他 就 说

我要 把 水 的 沸点 温度 定义 为 0 冰点 定义 为 100

这 中间 100 等 分

有 同学 说 这 不是 反了 吗 ?

最早 确实 就是 这么 定义 的

摄尔 修斯 自有 他 的 道理

因为 瑞典 这个 地方 不能 说 它 偏 冷

反正 平均气温 就是 0 度 左右

所以 把 水 的 沸点 定义 为 0 冰点 定义 为 100

就 可以 避免 大部分 天气 的 温度 出现 负数

人们 不 喜欢 负数

后来 有 一 老哥 叫 卡尔 ·林奈 植物学家

学 植物学 的 应该 不 陌生

他 说 负数 就 负数 吧

但是 按照 常理 来讲

应该 是 数 越 大 温度 越 高

这样 比较 符合 直观 感受

所以 就 改成 了 现行 的 摄氏温标

也 就是 我们 现在 说 的 多少 多少 摄氏度

其实 你 说 如果 当年 摄尔 修斯 要是

把 水 的 冰点 定义 成 0 沸点 定义 成 1

行 不行 呢 ?

行 如果 按照 这个 定义

那 问 说 你 的 体温 是 多少 啊 ?

0.37 度 可以 的

只要 大家 有 一个 通用 的 标准 就 行

定义 成 0 到 100 就是 为了 方便

什么 意思 呢

就是说 我们 为什么 要 定量 呢 ?

定量 只是 研究 的 手段

定量 是 为了 研究 你 之前 定 的 那个 性

就是 回过头来 再 去 研究 性质

然后 去 寻找 某种 因果关系

是 这么 个 逻辑 吧

说 的 高大上 点 这 就是 科学 方法论

这 也 是 科学 和 不 科学 之间 最大 的 区别

好 了 我 现在 温度 的 标准 制定 完 了

开始 研究 温度 的 性质 了

两个 问题 第一个 问题

同 一种 物质 它 的 温度 变化 和 什么 有关 呢 ?

就是 哪些 参数 能够 影响 它 的 温度

第二个 问题 温度 的 本质 是 什么 ?

为什么 同一个 物体 的 温度 会 变化 啊 ?

到底 是 哪 变 了 呢 ?

其实 你 会 发现 这 两个 问题 本质 上 是 一个 问题

对于 第一个 问题 的 研究

早 在 17 世纪末 人们 就 有所 发现 了

这 段 时间 热力学 可 还 都 没 建立 呢

正 处于 萌芽 时期

最早 是 法国 物理学家 阿蒙 顿

他 发现 空气 的 压强 变化 与 温度 变化 似乎 是 成 正比 的

啥 意思 呢

就 比如说 今天 我 测量 了 一下 外边 的 温度 还有 气压

明天 天气 变 冷 了 我 又 测量 了 一下 温度 和 气压

每天 都 测量 一遍

最终 发现 温度 降低 一 等量 份额

气压 也 会 降低 等量 份额

这件 事 有意思 啊

那 你 顺着 这个 思路 去 想

温度 降低 气压 也 会 降低

那 温度 能 不能 降低 到 个 极限 呢 ?

能 最多 就 降到 气压 趋近 于 0 呗

所以 这个 时候 人们 就 发现 了

温度 很 可能 是 有 下限 的

后来 一个 世纪 之后

法国 两位 物理学家 查理 还有 盖 - 吕萨克

这 二位 建立 了 严格 的 气体 定律

就是 查理 -盖 ·吕萨克 定律

说 气体 的 温度 和 什么 有关 呢 ?

和 压强 还有 体积 有关

压力 恒定 时 一定量 气体 的 体积 V 与 其 温度 T 成 正比

这 就是 总结 出来 的 结果

你 要是 感觉 不好 理解 我 来说 说 当时 的 实验 就 好了

1787 年 查理 做 了 个 实验

他 分别 用 空气

还有 提纯 之后 的 氧气 、氮气 、二氧化碳 等 气体 做 实验

怎么 做 呢

把 这些 气体 从 0 度 加热 到 100 度

然后 在 尽量 保持 压强 不变 的 情况下

看 它们 体积 的 变化

首先 查理 发现

随着 温度 的 变化

气体 体积 的 膨胀 速率 的 一定 的

也就是说 是 线性 的

啥 意思

就是 温度 逐渐 升高 体积 也 是 逐渐 升高 的

不是 说 体积 先是 不 升

然后 超过 一个 温度 per 膨胀 好几倍

不是 这样 的

其实 这 就是 阿蒙 顿 的 发现 的 规律 嘛

其次 查理 还 发现

任意 气体 从 0 度 到 100 度

压强 不变 的 情况下

它 的 体积 会 增加 37% 左右

大概 是 36.6%

这个 数据 是 测量 出来 的

它 换算 成 分数 就是 100/273

这 就 意味着 对于 (任意 )气体 而言

温度 每 增加 1 摄氏度

其 体积 会 膨胀 0 度 时候 的 体积 的 1/273

温度 每 降低 1 摄氏度

体积 就 会 压缩 0 度 时候 的 1/273

注意 是 相对 0 度 而言 的

这个 1/273 在 当时 就 被 称作 是 气体 的 压缩系数

那 你 根据 这个 数据 就 会 发现 一个 问题

如果 现在 某个 气体 温度 是 0 摄氏度

理论 上 我 要是 把 它 降低 到 零下 273 度

它 的 体积 就 会 变成 0 对 吧 ?

当然 具体 273 这个 数值 取决于 你 测算 压缩系数 的 精度

现在 我们 用 的 1/273.15 这个 数值

是 到 了 1847 年 法国 物理学家 勒 尼奥 他 测算 出来 的

也就是说 温度 确实 存在 下限

在 摄氏温标 当中 就是 零下 273.15 摄氏度

为啥

在 当时 的 解释 就是

如果 你 把 一个 气体 降低 到 零下 273.15 摄氏度

它 的 体积 就 会 变成 0 这 是 不 可能 的

后来 开尔文 就 说

既然 温度 存在 下限

那 我 也 来 建立 一个 温标 吧

就 从 这个 最低温度 开始 定义 为 0

之后 的 换算 比例 和 摄氏度 一样

我 把 它 称为 开氏 温标 单位 就是 开尔文

当然 这 肯定 不是 开尔文 自己 说 的

开氏 温标 最大 的 好处 就是 没有 负数

因为 他 把 下限 定义 为 0 了 啊

明白 它 是 怎么 来 的 了 吧 ?

不是 随便 选 了 一个 273.15

是 先 算 出来 这个 数

开尔文 的 意思 就是 我 不管 这个 数 具体 等于 多少

之后 随着 测算 的 精度 有没有 变化

反正 我 要 把 温度 的 下限 定义 为 0

这样 没有 负数 好 计算

所以 开氏 温标 对于 科学 研究 比较 友好

但是 生活 当中 如果 用 开氏 温标 就 不 友好 了

用 摄氏 温标 在 生活 中 一般 都 是 50 以内 加减法 很 好 算

如果 用 开氏 温标 那 就是 500 以内 加减法

然后 还 带 小数点 不 方便

不过 本质 上 是 一样 的

就是 零点 选择 不同

但是 到 这 人们 在 实验 中 发现 一个 问题

啥 问题 呢

刚才 咱们 不是 说

说 气体 温度 不 可能 降低 到 零下 273.15 摄氏度

因为 体积 会 变成 0 这 是 不 可能 的

人们 发现 这 也 确实 不 可能

就是 某个 气体 温度 降着 降 着 就 变成 液体 了

就是 某个 气体 温度 降着 降 着 就 变成 液体 了

液体 就 不 符合 气体 定律 什么 压缩系数 了 啊

那 你 这个 零下 273.15 摄氏度 的 绝对零度 到底 准 不准 啊 ?

这个 问题 的 解决 是 又 过 了 半个 多 世纪

一直 到 了 1906 年 德国 物理学家 化学家 能 斯特

他 提出 了 能 斯特 定理

就是 现在 总结 出来 的 热力学 第三 定律

说 不 可能 通过 有限 循环 过程

使 物体 的 温度 降低 到 绝对零度

其实 能 斯特 定理 没 这么 简单

它 是 首先 肯定 了 绝对零度 是 存在 的

然后 说 这个 绝对零度 你 还 到 不了

至此 我们 对于 绝对零度 才 算是 有 了 一个 比较 清晰 的 定义

不过 咱们 前面 说 的 都 属于 是 宏观 层面 的

对于 第二个 问题 就是 热 的 本质 是 什么

还要 等到 热力学 微观 理论 的 建立 也就是 气体 动 理论

根据 动 理论 说 热 的 本质 是 物质 分子 剧烈运动 的 程度

分子 运动 的 越 剧烈 温度 就 越 高

其实 动 理论 也 有 过 对手

就 像是 咱们 说 人们 研究 光

有 两套 理论 波动 说 和 微粒 说

哪个 对 啊 ?最后 打了个 平手

对于 热 也 有 两套 理论

一个 是 动 理论 一个 是 热质说

后来 热质 说 就 被 彻底 打败 了

最早 触 碰到 动 理论 的人 知道 是 谁 不 ?

是 欧拉

欧拉 是 支持 动 理论 的

就是 温度 和 分子 运动 有关

而且 他 差一点 就 提出 来 了

欧拉 在 1729 年 就是 22 岁 的时候

他 把 空气 分子 看成 是 一个个 理想 球体

然后 估算 出 了 常温 下 空气 分子 的 平均 运动 速率

欧拉 说 大概 是 477 米 / 秒

已经 很 接近 了

按照 现在 的 理论 算 大概 是 460 米 / 秒 左右

你 看 空气 分子 运动 的 还是 很 剧烈 的

按照 这个 理论 我 就 更 容易 理解 绝对 零度 了

温度 为什么 会 存在 下限 呢 ?

就是 当 所有 分子 全部 静止 的 时候

就是 它 的 温度 下限

不 可能 比 这个 再 低 了

我 都 已经 不动 了 你 还 想 怎么着

然后 在 微观 层面 我们 也 更 容易 理解

为什么 绝对 零度 永远 不能 到达 呢

因为 存在 量子 涨落

咱们 说 过 是 吧

就是说 微观粒子 的 动量 和 位置 你 不 可能 同时 确定

这 就 意味着 微观 粒子 永远 停 不 下来

要是 停下来 动量 和 位置 你 就 都 知道 了 那 不行

只能 有 一个 最低 能量 态 它 还 不是 0

所以 不 可能 把 一个 系统 的 温度 降低 到 绝对零度

只能 接近 明白 了 吧

以上 就是 关于 绝对零度 一些 笼统 的 介绍

下面 咱们 来聊 一聊 今天 的 第二个 问题

温度 的 下限 我 知道 有 了

温度 有没有 上限 呢 ?

根据 热 的 微观 理论 温度 只是 表象

本质 是 分子 的 热 运动 的 剧烈 程度

所以 理论 上 分子 可以 具有 无限大 的 动能

也 就 意味着 温度 没有 上限

有 同学 可能 会 说

当 分子 运动 到 趋近 于 光速 的 时候 不 就是 一个 上限 吗 ?

注意 哦

咱们 说 的 是 分子 的 平均 动能 而 不是 平均 速率

经典 里边 你 看 速率 就 行了

但是 当 分子 的 运动 速度 接近 光速 的 时候

你 还 得 考虑 相对论 还 得 考虑 动 质量 呢

无限 趋近 于 光速 就是 动能 无限大 了

所以 得出 的 结论 也 是 温度 没有 上限

但是 要是 硬 说 有 它 也 算是 有 上限

啥 意思 呢

我们 知道 任何 物体 其实 都 是 在 向 外 辐射 电磁波 的

这 叫 热辐射

具体 辐射 的 电磁波 频率 就 取决于 物体 的 温度

黑体 辐射 咱们 说 过 对 吧

只有 理论 上 的 绝对零度 的 物体 才能 不 辐射 电磁波

比如说 100°C 沸水

它 辐射 的 电磁波 波长 大概 是 7766nm

这 就 属于 中波 的 红外线 了

而 太阳 表面 温度 是 5500 摄氏度 左右

它 辐射 的 电磁波 就 在 500nm 左右

太阳 的 核心 1600 万 摄氏度

辐射 的 电磁波 就是 0.18nm

这 就 属于 X射线 了

原子弹 爆炸 的 中心 温度 能够 达到 3.5 亿 摄氏度

这个 向外 辐射 的 电磁波 就 比较 厉害 了

波长 大概 是 0.0083nm 这 就是 伽马射线 了

所以 你 看 温度 越高 辐射 的 电磁波 频率 就 越高

也 就是 波长 越小

那 波长 最小 能 小到 多少 呢 ?

在 物理学 里 有 个 普朗克 长度 1.616*10^-26nm

物理学家 认为 当 某 一个 尺度 小于 普朗克 长度 的 时候

它 就 没有 现实 意义 了 你 也 没有 办法 去 测量

也 就 理解 不 上去 了 所以 不 存在 意义

那 当 一个 物体 温度 达到 多少 的 时候

它 向 外 辐射 的 电磁波 波长 刚好 是 一个 普朗克 长度 呢 ?

答案 是 1.4168 * 10^32 K

这个 温度 被 称作 普朗克 温度

根据 宇宙 大 爆炸 理论

宇宙 从 最 开始 的 一个 奇点

然后 发生 爆炸 的 一个 普朗克 时间 内

就是 5.391 * 10^-44 s 内

宇宙 的 温度 就是 这个 普朗克 温度

它 向 外 辐射 的 电磁波 波长 就是 普朗克 长度

那 你 说 有 没 有 办法 把 一个 物体 加热 到 普朗克 温度 呢 ?

理论 上 是 有

那 就 需要 穷尽 宇宙 所有 的 能量

换句话说 要 回到 宇宙 大 爆炸 的 起点

所以 它 也 只能 是 在 理论 当中 存在

假如 存在 别的 宇宙

你 管 它 借点 能量 也许 可以 超越 普朗克 温度

否则 是 不行 的

所以 要是 硬 要 说 温度 有 上限 的话

普朗克 温度 算是 一个 吧

反正 在 咱们 的 宇宙 是 达 不 到 了

好 吧 今天 就 聊 到 这

每周 一 、三 、五

B 站 、 YouTube 、微信 公众 平台 不见不散

我 是 妈咪 叔 一个 较真儿 的 理工 男

下期 见 拜拜

Learn languages from TV shows, movies, news, articles and more! Try LingQ for FREE

温度 存在 上限 吗 ?为什么 存在 绝对零度 -273.15 摄氏度 ? Temperatur|existiert|Obergrenze||||Absoluter Nullpunkt|Grad Celsius temperature|exist|upper limit|question marker|why|exist|absolute zero|Celsius degrees ¿Existe un límite superior para la temperatura? ¿Por qué existe el cero absoluto - 273,15 grados Celsius? Существует ли верхний предел температуры? Почему существует абсолютный ноль -273,15 градуса Цельсия? Is there an upper limit to temperature? Why does absolute zero exist at -273.15 degrees Celsius?

妈咪 说 知识 就是 力量 大家 好 我 是 妈咪 叔 Mama|||||||||Mama|Onkel mommy|said|knowledge|is|power|everyone|good|I|am|mommy|uncle Mommy says knowledge is power. Hello everyone, I am Mommy's uncle.

上期 视频 之后 有 同学 问 我 说 绝对零度 是 怎么 来 的 Letzte Folge|Video|||||||Absoluter Nullpunkt|||| last episode|video|after|there are|classmates|ask|me|said|absolute zero|is|how|come|attributive marker After the last video, some students asked me how absolute zero came about.

既然 温度 有 下界 那 温度 有没有 上界 呢 ? Da|||||||| since|temperature|has|lower bound|then|temperature|is there|upper bound|question marker Since temperature has a lower bound, does temperature have an upper bound?

其实 通过 这个 问题 主要 想 和 大家 聊 一聊 科学 研究 的 思路 |||||||||wissenschaftliche Forschung||Denkweise|| actually|through|this|question|mainly|want|with|everyone|chat|a bit|science|research|attributive marker|thinking Actually, through this question, I mainly want to chat with everyone about the thinking behind scientific research.

就是 好多 时候 学生 问 我 这个 东西 怎么 学 那个 定义 不会 啊 |||||||||||Definition lernen|| just|many|times|students|ask|me|this|thing|how|learn|that|definition|cannot|emphasis marker Many times, students ask me how to learn this thing or why they don't understand that definition.

我 觉得 首先 不能 死记硬背 ||Zunächst||auswendig lernen I|feel|first of all|cannot|rote memorization I think, first of all, you shouldn't just memorize it.

那 你 是 记不住 的 |||kannst nicht merken| that|you|are|cannot remember|emphasis marker Otherwise, you won't be able to remember it.

你 就 想 假如 这个 问题 交给 你 你 该 怎么 研究 呗 You just want to think about how you would study this problem if it were given to you.

所以 要 去 了解 历史 so|need|to|understand|history So you need to understand history.

了解 这 帮 科学家 为什么 要 提出 这个 定义 |diese Gruppe||||vorschlagen||Definition| understand|this|group|scientists|why|need|propose|this|definition Understand why these scientists proposed this definition.

它 一定 是 遇到 某些 困难 有 道理 的 |||aufgetreten|einige|||guten Grund| it|definitely|is|encounter|certain|difficulties|have|reason|attributive marker There must be some reasoning behind it due to certain difficulties they encountered.

不 可能 说 他 随便 提出 一个 定理 ||||leichtfertig|aufstellen||Satz not|possible|say|he|casually|propose|one|theorem It is impossible to say that he casually proposed a theorem.

然后 几百年 之后 大家 都 在 学 它 then|hundreds of years|after|everyone|all|at|learn|it Then, hundreds of years later, everyone is studying it.

还 不 知道 咋 回事 不 可能 |||wie|los ist|| still|not|know|how|matter|not|possible Still not knowing what is going on, it is impossible.

所以 人类 对于 温度 的 研究 也 是 一样 so|humanity|towards|temperature|attributive marker|research|also|is|the same So human research on temperature is the same.

任何 东西 都 一样 any|thing|all|the same Anything is the same.

基本 思路 就是 先 定性 再 定量 Grundgedanke|||qualitativ bestimmen||quantitativ bestimmen| basic|idea|is|first|qualitative|then|quantitative The basic idea is to first define qualitatively and then quantitatively.

对于 温度 的 研究 源于 人类 的 感知 |||||||Wahrnehmung regarding|temperature|attributive marker|research|originate from|humanity|attributive marker|perception The study of temperature originates from human perception.

就是 这个 东西 我 能 摸出来 它 比较 冰 它 比较 热 ||||ertasten||||||| just|this|thing|I|can|touch out|it|relatively|cold|it|relatively|hot It's just that I can feel this thing; it feels cold or it feels hot.

这 叫 定性 ||Das ist Definition this|is called|qualitative Das nennt man qualitativ. This is called qualitative.

那 具体 它 比 它 热 了 多少 呢 ? that|specifically|it|than|it|hot|emphasis marker|how much|question marker Wie viel heißer ist es? So how much hotter is it compared to that?

也 就是 想 个 办法 去 定量 ||||quantifizieren|| also|just|think|one|method|to|quantify Das heißt, man muss einen Weg finden, sie zu quantifizieren. In other words, we need to find a way to quantify.

所以 温度计 就 出现 了 |Thermometer erschien||| so|thermometer|then|appeared|emphasis marker That's why thermometers were invented.

早期 的 温度计 不管 是 酒精 的 还是 水银 的 frühe|||||Alkohol|||Quecksilber| early|attributive marker|thermometer|regardless of|whether|alcohol|attributive marker|or|mercury|attributive marker Early thermometers, whether alcohol or mercury,

它们 的 原理 都 是 通过 热胀冷缩 ||Prinzipien||||Wärmeausdehnung they|attributive marker|principle|all|are|through|thermal expansion and contraction operate on the principle of thermal expansion and contraction.

说 不同 温度 下 水银 或者 酒精 膨胀 的 高度 不 一样 ||||Quecksilber||Alkohol|ausdehnen|||| say|different|temperature|under|mercury|or|alcohol|expand|attributive marker|height|not|the same This means that at different temperatures, the height of the mercury or alcohol expands differently.

那 妥 了 that|appropriate|emphasis marker That's settled.

定量 的 手段 有 了 quantitative|attributive marker|means|have|emphasis marker Quantitative methods are available.

那 具体 怎么 定量 呢 ? |konkret||| that|specific|how|quantify|question marker Wie können wir sie quantifizieren? So how do we quantify it specifically?

那 我 就 选 两个 不同 温度 的 物体 给 它 定 上 数 |||wählen|||||Gegenstände||es festlegen|eine Zahl zuweisen|| that|I|then|choose|two|different|temperature|attributive marker|objects|give|it|assign|on|numbers Then I will choose two objects at different temperatures and assign them numbers.

然后 中间 再 等 分 这样 我 不 就 可以 向外 拓展 了 嘛 then|in the middle|again|wait|divide|this way|I|not|just|can|outward|expand|emphasis marker|rhetorical question marker Then I can divide the middle evenly, so I can expand outward.

就 有 参照 了 ||Referenz haben| just|have|reference|emphasis marker There is a reference.

就 比如说 1742 年 瑞典 的 天文学家 摄尔 修斯 |||Schweden||Astronom|Celsius|Celsius just|for example|year 1742|Sweden|attributive marker|astronomer|| For example, in 1742, the Swedish astronomer Celsius.

他 就 说 he|just|say Und er sagte. He said.

我要 把 水 的 沸点 温度 定义 为 0 冰点 定义 为 100 ||||Siedepunkt||||Gefrierpunkt|| I want|to|water|attributive marker|boiling point|temperature|define|as|freezing point|define|as I want to define the boiling point of water as 0 and the freezing point as 100.

这 中间 100 等 分 this|middle|equal|points This is divided into 100 equal parts.

有 同学 说 这 不是 反了 吗 ? there is|classmate|say|this|is not|reversed|question marker Einige Schüler sagten: "Ist das nicht das Gegenteil von dem, was es sein sollte? Some students say, isn't this reversed?

最早 确实 就是 这么 定义 的 earliest|indeed|is exactly|this way|definition|attributive marker Nun, so wurde es in den Anfängen definiert. It was indeed defined this way from the beginning.

摄尔 修斯 自有 他 的 道理 Sel|Zeus|has|his|attributive marker|reason Celsius hat seine eigene Argumentation. Celsius has his own reasoning.

因为 瑞典 这个 地方 不能 说 它 偏 冷 because|Sweden|this|place|cannot|say|it|relatively|cold Denn Schweden, dieses Land, kann man nicht als kalt bezeichnen. Because Sweden cannot be said to be particularly cold.

反正 平均气温 就是 0 度 左右 anyway|average temperature|is|degrees|around Jedenfalls liegt die Durchschnittstemperatur bei 0 Grad. Anyway, the average temperature is around 0 degrees.

所以 把 水 的 沸点 定义 为 0 冰点 定义 为 100 so|set|water|attributive marker|boiling point|define|as|freezing point|define|as Der Siedepunkt von Wasser ist also mit 0 und der Gefrierpunkt mit 100 definiert. So defining the boiling point of water as 0 and the freezing point as 100.

就 可以 避免 大部分 天气 的 温度 出现 负数 ||vermeiden|||||| just|can|avoid|most|weather|attributive marker|temperature|appear|negative numbers Can avoid most weather temperatures appearing as negative.

人们 不 喜欢 负数 |||negative Zahlen people|not|like|negative numbers Die Menschen mögen keine negativen Zahlen. People do not like negative numbers.

后来 有 一 老哥 叫 卡尔 ·林奈 植物学家 |||Alter Herr||Karl|Carl Linné|Botaniker later|there is|one|old guy|named|Carl|Linnaeus|botanist Later, there was an old guy named Carl Linnaeus, a botanist.

学 植物学 的 应该 不 陌生 |Botanik||||nicht fremd study|botany|attributive marker|should|not|unfamiliar Those who study botany should be familiar.

他 说 负数 就 负数 吧 he|says|negative number|just|negative number|emphasis marker He said, 'Let negative numbers be negative numbers.'

但是 按照 常理 来讲 ||üblichen Maßstäben| but|according to|common sense|speaking However, according to common sense,

应该 是 数 越 大 温度 越 高 ||je mehr|||höheren Temperatur|| should|be|number|the more|large|temperature|the more|high the larger the number, the higher the temperature should be.

这样 比较 符合 直观 感受 ||entspricht|intuitiv| this way|relatively|match|intuitive|feeling This is more in line with intuitive feelings.

所以 就 改成 了 现行 的 摄氏温标 ||umgewandelt in||derzeitige||Celsius-Skala so|then|change to|past tense marker|current|attributive marker|Celsius scale So it was changed to the current Celsius scale.

也 就是 我们 现在 说 的 多少 多少 摄氏度 ||||||||Grad Celsius also|that is|we|now|say|attributive marker|how many|how much|degrees Celsius This is what we now refer to as so many degrees Celsius.

其实 你 说 如果 当年 摄尔 修斯 要是 ||||Damals||Schürs| actually|you|say|if|back then|Sheryl|Seuss|if Actually, you could say that if Celsius back then

把 水 的 冰点 定义 成 0 沸点 定义 成 1 |||Gefrierpunkt|||Siedepunkt|definieren als| take|water|attributive marker|freezing point|define|as|boiling point|define|as defined the freezing point of water as 0 and the boiling point as 1,

行 不行 呢 ? okay|not okay|emphasis marker would that work?

行 如果 按照 这个 定义 okay|if|according to|this|definition Wenn nach dieser Definition. Okay, if according to this definition.

那 问 说 你 的 体温 是 多少 啊 ? that|ask|say|you|attributive marker|body temperature|is|how much|emphasis marker Wie hoch ist Ihre Körpertemperatur? Then the question is, what is your body temperature?

0.37 度 可以 的 degrees|can|attributive marker 0,37 Grad, ja. 0.37 degrees is acceptable.

只要 大家 有 一个 通用 的 标准 就 行 as long as|everyone|have|one|universal|attributive marker|standard|just|fine As long as everyone has a common standard, that's fine.

定义 成 0 到 100 就是 为了 方便 definition|become|to|is|in order to|convenience Defining it from 0 to 100 is for convenience.

什么 意思 呢 what|meaning|emphasis marker Was bedeutet das? What does it mean?

就是说 我们 为什么 要 定量 呢 ? It means, why do we need to quantify?

定量 只是 研究 的 手段 quantitative|just|research|attributive marker|means Quantification is just a means of research.

定量 是 为了 研究 你 之前 定 的 那个 性 quantitative|is|in order to|study|you|before|set|attributive marker|that|nature Quantitative is to study the nature you defined earlier.

就是 回过头来 再 去 研究 性质 it is|turn back|again|go|study|nature It means to go back and study the properties.

然后 去 寻找 某种 因果关系 then|to|seek|certain|causal relationship Then to look for some kind of causal relationship.

是 这么 个 逻辑 吧 is|this|attributive marker|logic|emphasis marker That's the logic, right?

说 的 高大上 点 这 就是 科学 方法论 |||||||Wissenschaftstheorie say|attributive marker|high-end|point|this|is|science|methodology Im Großen und Ganzen ist das wissenschaftliche Methodik. To put it in a more sophisticated way, this is the scientific methodology.

这 也 是 科学 和 不 科学 之间 最大 的 区别 ||||||||||Unterschied this|also|is|science|and|not|science|between|biggest|attributive marker|difference Das ist der größte Unterschied zwischen Wissenschaft und Nicht-Wissenschaft. This is also the biggest difference between science and non-science.

好 了 我 现在 温度 的 标准 制定 完 了 ||||||Standard|festgelegt|| good|emphasis marker|I|now|temperature|attributive marker|standard|set|complete|emphasis marker Alright, I have now completed the standard for temperature.

开始 研究 温度 的 性质 了 ||||Eigenschaften| start|research|temperature|attributive marker|properties|emphasis marker I will start researching the properties of temperature.

两个 问题 第一个 问题 two|questions|the first|question Two questions: the first question.

同 一种 物质 它 的 温度 变化 和 什么 有关 呢 ? ||Stoff|||||||| same|one kind|substance|its|attributive marker|temperature|change|and|what|related to|question marker What factors are related to the temperature change of the same substance?

就是 哪些 参数 能够 影响 它 的 温度 it is|which|parameters|can|affect|it|attributive marker|temperature Which parameters can affect its temperature?

第二个 问题 温度 的 本质 是 什么 ? ||||Wesen|| second|question|temperature|attributive marker|essence|is|what The second question: what is the essence of temperature?

为什么 同一个 物体 的 温度 会 变化 啊 ? ||Gegenstand||||| why|the same|object|attributive marker|temperature|will|change|emphasis marker Why does the temperature of the same object change?

到底 是 哪 变 了 呢 ? in the end|is|which|changed|emphasis marker|question marker What exactly has changed?

其实 你 会 发现 这 两个 问题 本质 上 是 一个 问题 actually|you|will|find|this|two|problem|essence|on|is|one|problem In fact, you will find that these two questions are essentially one question.

对于 第一个 问题 的 研究 regarding|the first|question|attributive marker|research Research on the first question.

早 在 17 世纪末 人们 就 有所 发现 了 early|at|century's end|people|already|have|discovered|emphasis marker Bereits Ende des 17. Jahrhunderts machten die Menschen Entdeckungen. As early as the late 17th century, people had already discovered this.

这 段 时间 热力学 可 还 都 没 建立 呢 |||||||etablieren|| this|period|time|thermodynamics|still|still|at all|not|established|emphasis marker Zu diesem Zeitpunkt war die Thermodynamik noch nicht einmal etabliert. During this period, thermodynamics had not yet been established.

正 处于 萌芽 时期 |befindet sich in|Im Entstehen| currently|in|budding|period It was still in its infancy.

最早 是 法国 物理学家 阿蒙 顿 |||Physiker|Amon Dufour|Amontons earliest|is|France|physicist|Amontons|ton Der älteste ist der französische Physiker Amonton. The earliest was the French physicist Amontons.

他 发现 空气 的 压强 变化 与 温度 变化 似乎 是 成 正比 的 ||||Luftdruck|||||scheint||proportional zu|| he|discovered|air|attributive marker|pressure|change|and|temperature|change|seems|is|proportional to|direct proportion|attributive marker He found that the change in air pressure seems to be proportional to the change in temperature.

啥 意思 呢 Was bedeutet das?|| what|meaning|emphasis marker What does that mean?

就 比如说 今天 我 测量 了 一下 外边 的 温度 还有 气压 ||||messen|||||||Luftdruck just|for example|today|I|measure|past tense marker|a bit|outside|attributive marker|temperature|and also|air pressure For example, today I measured the temperature and air pressure outside.

明天 天气 变 冷 了 我 又 测量 了 一下 温度 和 气压 ||kälter werden||||messen|||||| tomorrow|weather|become|cold|emphasis marker|I|again|measure|past tense marker|once|temperature|and|air pressure Tomorrow, if the weather gets colder, I will measure the temperature and air pressure again.

每天 都 测量 一遍 every day|all|measure|once Measure it once every day.

最终 发现 温度 降低 一 等量 份额 finally|discover|temperature|decrease|one|equal amount|share Schließlich wurde festgestellt, dass die Temperatur um den gleichen Anteil gesunken war. In the end, it was found that the temperature decreases by an equal amount.

气压 也 会 降低 等量 份额 |||||Anteil air pressure|also|will|decrease|equal amount|share Auch der barometrische Druck würde den entsprechenden Anteil senken. The air pressure will also decrease by an equal amount.

这件 事 有意思 啊 this|matter|interesting|emphasis marker Das ist interessant, nicht wahr? This matter is interesting.

那 你 顺着 这个 思路 去 想 that|you|along|this|line of thought|go|think Du denkst also in etwa wie folgt. Then you think along this line.

温度 降低 气压 也 会 降低 temperature|decrease|air pressure|also|will|decrease Wenn die Temperatur sinkt, sinkt auch der Luftdruck. As the temperature decreases, the air pressure will also decrease.

那 温度 能 不能 降低 到 个 极限 呢 ? that|temperature|can|cannot|lower|to|a|limit|question marker Kann die Temperatur bis zu einem gewissen Grad gesenkt werden? So can the temperature decrease to a limit?

能 最多 就 降到 气压 趋近 于 0 呗 can|at most|then|drop to|air pressure|approach|to|emphasis marker Das kann bestenfalls so lange der Fall sein, bis der Luftdruck nahe dem Nullpunkt liegt. It can at most decrease until the air pressure approaches 0.

所以 这个 时候 人们 就 发现 了 so|this|time|people|then|discover|past tense marker So at this time, people discovered that

温度 很 可能 是 有 下限 的 temperature|very|likely|is|have|lower limit|attributive marker the temperature is very likely to have a lower limit.

后来 一个 世纪 之后 later|one|century|after Später, ein Jahrhundert später. Later, a century later,

法国 两位 物理学家 查理 还有 盖 - 吕萨克 France|two|physicists|Charles|and|| Zwei französische Physiker, Charles und Guy Lussac. two French physicists, Charles and Gay-Lussac.

这 二位 建立 了 严格 的 气体 定律 this|two|establish|past tense marker|strict|attributive marker|gas|law Diese beiden haben ein strenges Gasgesetz erlassen. These two established the strict gas laws.

就是 查理 -盖 ·吕萨克 定律 ||||Gesetz is|Charles|Gay|Lussac|law This is Charles-Gay-Lussac's law.

说 气体 的 温度 和 什么 有关 呢 ? say|gas|attributive marker|temperature|and|what|related to|question marker Wovon hängt die Temperatur eines Gases ab? What is the gas temperature related to?

和 压强 还有 体积 有关 It is related to pressure and volume.

压力 恒定 时 一定量 气体 的 体积 V 与 其 温度 T 成 正比 ||||||||||Temperatur||| pressure|constant|when|certain amount|gas|attributive marker|volume|V|and|its|temperature|T|is|directly proportional The volume V of a certain amount of gas is directly proportional to its temperature T when the pressure is constant.

这 就是 总结 出来 的 结果 this|is|summarize|out|attributive marker|result This is the result that has been summarized.

你 要是 感觉 不好 理解 我 来说 说 当时 的 实验 就 好了 you|if|feel|bad|understand|I|to say|say|at that time|attributive marker|experiment|just|fine Wenn Sie sich dabei nicht wohlfühlen, werden Sie das verstehen, und ich werde Ihnen von dem Experiment erzählen. If you find it hard to understand, I can explain the experiment that was conducted at that time.

1787 年 查理 做 了 个 实验 Im Jahr 1787 führte Karl ein Experiment durch. In 1787, Charles conducted an experiment.

他 分别 用 空气 |Er benutzte jeweils Luft|| he|respectively|use|air He used air respectively.

还有 提纯 之后 的 氧气 、氮气 、二氧化碳 等 气体 做 实验 |Reinigung|||Sauerstoff|Stickstoffgas|Kohlendioxid|||| also|purify|after|attributive marker|oxygen|nitrogen|carbon dioxide|etc|gases|do|experiments He also conducted experiments with purified gases such as oxygen, nitrogen, carbon dioxide, etc.

怎么 做 呢 how|to do|emphasis marker Wie machen Sie das? How did he do it?

把 这些 气体 从 0 度 加热 到 100 度 take|these|gases|from|0 degrees|heat|to|100 degrees Erhitzen dieser Gase von 0 Grad auf 100 Grad. He heated these gases from 0 degrees to 100 degrees.

然后 在 尽量 保持 压强 不变 的 情况下 ||so weit wie möglich||Druck||| then|in|as much as possible|keep|pressure|unchanged|attributive marker|situation Then, try to keep the pressure constant.

看 它们 体积 的 变化 ||Volumen|| look|them|volume|attributive marker|change Observe the changes in their volume.

首先 查理 发现 first|Charlie|discovered First, Charlie discovered.

随着 温度 的 变化 with|temperature|attributive marker|change Wenn sich die Temperatur ändert As the temperature changes.

气体 体积 的 膨胀 速率 的 一定 的 gas|volume|attributive marker|expansion|rate|attributive marker|constant|attributive marker The rate of expansion of gas volume is certain.

也就是说 是 线性 的 Das heißt, sie ist linear. In other words, it is linear.

啥 意思 what|meaning What does it mean?

就是 温度 逐渐 升高 体积 也 是 逐渐 升高 的 just|temperature|gradually|increase|volume|also|is|gradually|increase|attributive marker It means that as the temperature gradually increases, the volume also gradually increases.

不是 说 体积 先是 不 升 |||||nicht steigen not|say|volume|first|not|increase It's not that the volume doesn't increase at first.

然后 超过 一个 温度 per 膨胀 好几倍 |überschreiten|||pro|ausdehnen|mehrfach größer then|exceed|one|temperature|per|expansion|several times Then it expands several times beyond a certain temperature.

不是 这样 的 not|this way|emphasis marker It's not like that.

其实 这 就是 阿蒙 顿 的 发现 的 规律 嘛 actually|this|is|||attributive marker|discovery|attributive marker|law|emphasis marker Actually, this is the law discovered by Amonton.

其次 查理 还 发现 secondly|Charlie|also|discovered Und zweitens, Charlie, ist da noch das hier. Secondly, Charlie also discovered

任意 气体 从 0 度 到 100 度 any|gas|from|0 degrees|to|100 degrees Jedes Gas von 0 bis 100 Grad that any gas from 0 degrees to 100 degrees

压强 不变 的 情况下 pressure|constant|attributive marker|under the condition Druckkonstante under constant pressure

它 的 体积 会 增加 37% 左右 it|attributive marker|volume|will|increase|approximately will increase in volume by about 37%.

大概 是 36.6% approximately|is Etwa 36,6 Prozent. Approximately 36.6%

这个 数据 是 测量 出来 的 this|data|is|measure|out|attributive marker This data is measured.

它 换算 成 分数 就是 100/273 it|convert|into|fraction|is When converted to a fraction, it is 100/273.

这 就 意味着 对于 (任意 )气体 而言 ||||beliebigen|Gas| this|just|means|for|arbitrary|gas|in terms of This means for any gas.

温度 每 增加 1 摄氏度 temperature|every|increase|degree Celsius For every increase of 1 degree Celsius in temperature

其 体积 会 膨胀 0 度 时候 的 体积 的 1/273 its|volume|will|expand|degrees|time|attributive marker|volume|attributive marker its volume will expand by 1/273 of the volume at 0 degrees

温度 每 降低 1 摄氏度 ||um 1 Grad| temperature|every|decrease|Celsius degree Temperatur Für jede Abnahme um 1 Grad Celsius For every decrease of 1 degree Celsius in temperature

体积 就 会 压缩 0 度 时候 的 1/273 volume|then|will|compress|degrees|time|attributive marker Das Volumen wird bei 0 Grad um 1/273 komprimiert. the volume will compress by 1/273 of the volume at 0 degrees

注意 是 相对 0 度 而言 的 pay attention|is|relative|degrees|in terms of|attributive marker Beachten Sie, dass dies relativ zu 0 Grad ist. Note that this is relative to 0 degrees.

这个 1/273 在 当时 就 被 称作 是 气体 的 压缩系数 this|at|that time|then|was|called|is|gas|attributive marker|compressibility factor This 1/273 was referred to at the time as the compressibility factor of gases.

那 你 根据 这个 数据 就 会 发现 一个 问题 that|you|based on|this|data|then|will|discover|one|problem So, based on this data, you will discover a problem.

如果 现在 某个 气体 温度 是 0 摄氏度 if|now|certain|gas|temperature|is|Celsius degrees Wenn die Temperatur eines Gases in diesem Moment 0 Grad Celsius beträgt. If the temperature of a certain gas is now 0 degrees Celsius.

理论 上 我 要是 把 它 降低 到 零下 273 度 theory|on|I|if|put|it|lower|to|below zero|degrees In theory, if I lower it to minus 273 degrees.

它 的 体积 就 会 变成 0 对 吧 ? it|attributive marker|volume|then|will|become|right|question marker Its volume would become 0, right?

当然 具体 273 这个 数值 取决于 你 测算 压缩系数 的 精度 of course|specific|this|value|depends on|you|calculate|compression ratio|attributive marker|accuracy Of course, the specific value of 273 depends on the accuracy of the compression coefficient you measure.

现在 我们 用 的 1/273.15 这个 数值 now|we|use|attributive marker|this|value Now we are using the value of 1/273.15.

是 到 了 1847 年 法国 物理学家 勒 尼奥 他 测算 出来 的 is|to|past tense marker|year|France|physicist|Léon|Nié|he|calculated|out|attributive marker In 1847, the French physicist Léon Foucault calculated that.

也就是说 温度 确实 存在 下限 that is to say|temperature|indeed|exist|lower limit In other words, there is indeed a lower limit to temperature.

在 摄氏温标 当中 就是 零下 273.15 摄氏度 in|Celsius scale|among|is|below zero|degrees Celsius In the Celsius scale, it is minus 273.15 degrees Celsius.

为啥 why Why?

在 当时 的 解释 就是 at|that time|attributive marker|explanation|is The explanation at that time was

如果 你 把 一个 气体 降低 到 零下 273.15 摄氏度 if|you|put|one|gas|lower|to|below zero|Celsius degrees If you lower a gas to minus 273.15 degrees Celsius

它 的 体积 就 会 变成 0 这 是 不 可能 的 it|attributive marker|volume|then|will|become|this|is|not|possible|attributive marker its volume would become 0, which is impossible.

后来 开尔文 就 说 later|Kelvin|then|said Later, Kelvin said

既然 温度 存在 下限 since|temperature|exists|lower limit Since there is a lower limit to temperature

那 我 也 来 建立 一个 温标 吧 that|I|also|come|establish|one|temperature scale|suggestion marker I will also establish a temperature scale

就 从 这个 最低温度 开始 定义 为 0 just|from|this|minimum temperature|start|define|as Starting from this lowest temperature defined as 0

之后 的 换算 比例 和 摄氏度 一样 The conversion ratio afterwards is the same as Celsius

我 把 它 称为 开氏 温标 单位 就是 开尔文 I|ba|it|call|Kelvin|temperature scale|unit|is|Kelvin I call it the Kelvin scale, which is measured in Kelvin.

当然 这 肯定 不是 开尔文 自己 说 的 of course|this|definitely|not|Kelvin|himself|say|attributive marker Of course, this is definitely not something Kelvin himself said.

开氏 温标 最大 的 好处 就是 没有 负数 Kelvin|temperature scale|maximum|attributive marker|benefit|is|no|negative numbers The biggest advantage of the Kelvin scale is that there are no negative numbers.

因为 他 把 下限 定义 为 0 了 啊 because|he|把|lower limit|define|as|emphasis marker|emphasis marker Because it defines the lower limit as 0.

明白 它 是 怎么 来 的 了 吧 ? understand|it|is|how|come|attributive marker|emphasis marker|suggestion marker Do you understand how it came about?

不是 随便 选 了 一个 273.15 not|randomly|choose|emphasis marker|one It's not just randomly picking a 273.15.

是 先 算 出来 这个 数 is|first|calculate|out|this|number This number is calculated first.

开尔文 的 意思 就是 我 不管 这个 数 具体 等于 多少 Kelvin|attributive marker|meaning|is|I|regardless of|this|number|specific|equals|how much Kelvin means I don't care what this number specifically equals.

之后 随着 测算 的 精度 有没有 变化 after|with|calculation|attributive marker|accuracy|whether there is|change Afterwards, has the accuracy of the measurement changed?

反正 我 要 把 温度 的 下限 定义 为 0 anyway|I|want|to|temperature|attributive marker|lower limit|define|as Anyway, I want to define the lower limit of temperature as 0.

这样 没有 负数 好 计算 this way|no|negative numbers|easy|calculate This way, there are no negative numbers, which is easier for calculations.

所以 开氏 温标 对于 科学 研究 比较 友好 so|Kelvin|temperature scale|for|scientific|research|relatively|friendly Therefore, the Kelvin scale is more friendly for scientific research.

但是 生活 当中 如果 用 开氏 温标 就 不 友好 了 but|life|in|if|use|Kelvin|temperature scale|then|not|friendly|emphasis marker But in life, using the Kelvin scale is not friendly.

用 摄氏 温标 在 生活 中 一般 都 是 50 以内 加减法 很 好 算 use|Celsius|scale|in|life|in|generally|all|is|within|addition and subtraction|very|well|calculate Using the Celsius scale in daily life is generally easy to calculate with addition and subtraction within 50.

如果 用 开氏 温标 那 就是 500 以内 加减法 if|use|Kelvin|scale|then|is|within|addition and subtraction If using the Kelvin scale, then it would be addition and subtraction within 500.

然后 还 带 小数点 不 方便 then|also|carry|decimal point|not|convenient And it also includes decimal points, which is inconvenient.

不过 本质 上 是 一样 的 however|essence|on|is|the same|attributive marker However, essentially it is the same.

就是 零点 选择 不同 just|midnight|choose|different It's just that the starting point is different.

但是 到 这 人们 在 实验 中 发现 一个 问题 but|at|this|people|in|experiment|during|find|one|problem But at this point, people have discovered a problem in the experiment.

啥 问题 呢 what|problem|emphasis marker What problem is that?

刚才 咱们 不是 说 just now|we|not|say Just now, didn't we say

说 气体 温度 不 可能 降低 到 零下 273.15 摄氏度 say|gas|temperature|not|possible|decrease|to|below|Celsius degrees that the temperature of a gas cannot drop to minus 273.15 degrees Celsius?

因为 体积 会 变成 0 这 是 不 可能 的 Because the volume would become 0, which is impossible.

人们 发现 这 也 确实 不 可能 people|discover|this|also|indeed|not|possible People have found that this is indeed impossible.

就是 某个 气体 温度 降着 降 着 就 变成 液体 了 just|certain|gas|temperature|decreasing|drop|ongoing action marker|then|become|liquid|emphasis marker When a certain gas's temperature keeps dropping, it eventually turns into a liquid.

就是 某个 气体 温度 降着 降 着 就 变成 液体 了 just|certain|gas|temperature|decreasing|drop|ongoing action marker|then|become|liquid|emphasis marker When a certain gas's temperature keeps dropping, it eventually turns into a liquid.

液体 就 不 符合 气体 定律 什么 压缩系数 了 啊 liquid|just|not|comply with|gas|law|what|compressibility factor|emphasis marker|emphasis marker A liquid does not conform to the gas laws, such as the compressibility factor.

那 你 这个 零下 273.15 摄氏度 的 绝对零度 到底 准 不准 啊 ? that|you|this|below zero|Celsius degrees|attributive marker|absolute zero|exactly|accurate|inaccurate|emphasis marker So, is this absolute zero at minus 273.15 degrees Celsius accurate or not?

这个 问题 的 解决 是 又 过 了 半个 多 世纪 this|problem|attributive marker|solution|is|again|past|past tense marker|half|more than|century The solution to this problem took more than half a century.

一直 到 了 1906 年 德国 物理学家 化学家 能 斯特 always|until|emphasis marker|year 1906|Germany|physicist|chemist|can|Stern It wasn't until 1906 that the German physicist and chemist Walther Nernst.

他 提出 了 能 斯特 定理 he|propose|past tense marker|ability|Stirling|theorem He proposed the Nernst theorem.

就是 现在 总结 出来 的 热力学 第三 定律 just|now|summarize|out|attributive marker|thermodynamics|third|law This is what is now summarized as the third law of thermodynamics.

说 不 可能 通过 有限 循环 过程 say|not|possible|through|finite|loop|process It is said that it is impossible to lower the temperature of an object to absolute zero through a finite cyclic process.

使 物体 的 温度 降低 到 绝对零度 make|object|attributive marker|temperature|lower|to|absolute zero To lower the temperature of an object to absolute zero.

其实 能 斯特 定理 没 这么 简单 actually|can|Stern|theorem|not|this|simple In fact, the Kelvin-Planck statement is not that simple.

它 是 首先 肯定 了 绝对零度 是 存在 的 it|is|first|affirm|past tense marker|absolute zero|is|exist|attributive marker It first affirms that absolute zero exists.

然后 说 这个 绝对零度 你 还 到 不了 then|say|this|absolute zero|you|still|reach|cannot Then it is said that you still cannot reach absolute zero.

至此 我们 对于 绝对零度 才 算是 有 了 一个 比较 清晰 的 定义 up to this point|we|regarding|absolute zero|only|can be considered|have|past tense marker|one|relatively|clear|attributive marker|definition At this point, we have a relatively clear definition of absolute zero.

不过 咱们 前面 说 的 都 属于 是 宏观 层面 的 however|we|earlier|said|attributive marker|all|belong to|is|macro|level|attributive marker However, what we discussed earlier belongs to the macroscopic level.

对于 第二个 问题 就是 热 的 本质 是 什么 regarding|second|question|is|heat|attributive marker|essence|is|what The second question is, what is the essence of heat?

还要 等到 热力学 微观 理论 的 建立 也就是 气体 动 理论 still need to|wait until|thermodynamics|microscopic|theory|attributive marker|establishment|that is|gas|motion|theory We also have to wait for the establishment of the microscopic theory of thermodynamics, which is the kinetic theory of gases.

根据 动 理论 说 热 的 本质 是 物质 分子 剧烈运动 的 程度 According to the kinetic theory, the essence of heat is the degree of vigorous motion of the molecules of matter.

分子 运动 的 越 剧烈 温度 就 越 高 molecule|motion|attributive marker|the more|intense|temperature|then|the more|high The more vigorous the molecular motion, the higher the temperature.

其实 动 理论 也 有 过 对手 in fact|movement|theory|also|have|past|opponents In fact, the kinetic theory has also had its opponents.

就 像是 咱们 说 人们 研究 光 just|like|we|say|people|study|light It's like when we say people study light.

有 两套 理论 波动 说 和 微粒 说 have|two sets|theories|wave|theory|and|particle|theory There are two theories: the wave theory and the particle theory.

哪个 对 啊 ?最后 打了个 平手 which|right|emphasis marker|finally|ended in|tie Which one is correct? In the end, it was a tie.

对于 热 也 有 两套 理论 regarding|heat|also|have|two sets|theories There are also two theories regarding heat.

一个 是 动 理论 一个 是 热质说 one|is|motion|theory|one|is|caloric theory One is the kinetic theory and the other is the caloric theory.

后来 热质 说 就 被 彻底 打败 了 later|thermal quality|said|then|by|completely|defeated|emphasis marker Later, the caloric theory was completely defeated.

最早 触 碰到 动 理论 的人 知道 是 谁 不 ? earliest|touch|encounter|motion|theory|person|know|is|who|not Do you know who was the first to encounter the kinetic theory?

是 欧拉 is|Euler It was Euler.

欧拉 是 支持 动 理论 的 Euler|is|support|motion|theory|attributive marker Euler supports the kinetic theory.

就是 温度 和 分子 运动 有关 is|temperature|and|molecular|motion|related It relates to temperature and molecular motion.

而且 他 差一点 就 提出 来 了 Moreover, he was very close to proposing it.

欧拉 在 1729 年 就是 22 岁 的时候 Euler|at|year 1729|was|22 years old|when Euler was 22 years old in 1729.

他 把 空气 分子 看成 是 一个个 理想 球体 he|把|air|molecules|regard as|is|individual|ideal|spheres He regarded air molecules as ideal spheres.

然后 估算 出 了 常温 下 空气 分子 的 平均 运动 速率 then|estimate|out|past tense marker|room temperature|under|air|molecules|attributive marker|average|motion|speed Then he estimated the average speed of air molecules at room temperature.

欧拉 说 大概 是 477 米 / 秒 Euler|said|approximately|is|meters|second Euler said it was about 477 meters per second.

已经 很 接近 了 already|very|close|emphasis marker It was already very close.

按照 现在 的 理论 算 大概 是 460 米 / 秒 左右 according to|now|attributive marker|theory|calculate|approximately|is|meters|second|around According to the current theory, it is approximately 460 meters per second.

你 看 空气 分子 运动 的 还是 很 剧烈 的 you|see|air|molecules|movement|attributive marker|still|very|intense|attributive marker You see, the movement of air molecules is still very vigorous.

按照 这个 理论 我 就 更 容易 理解 绝对 零度 了 according to|this|theory|I|then|more|easy|understand|absolute|zero degree|emphasis marker According to this theory, I can understand absolute zero more easily.

温度 为什么 会 存在 下限 呢 ? temperature|why|will|exist|lower limit|emphasis marker Why does temperature have a lower limit?

就是 当 所有 分子 全部 静止 的 时候 just|when|all|molecules|completely|at rest|attributive marker|time That is when all the molecules are completely still.

就是 它 的 温度 下限 just|it|attributive marker|temperature|lower limit That is its lower temperature limit.

不 可能 比 这个 再 低 了 not|possible|than|this|any more|low|emphasis marker It cannot be lower than this.

我 都 已经 不动 了 你 还 想 怎么着 I|already|already|not move|emphasis marker|you|still|want|what to do I am already not moving, what else do you want?

然后 在 微观 层面 我们 也 更 容易 理解 then|at|microscopic|level|we|also|more|easily|understand Then, at the microscopic level, we can understand more easily.

为什么 绝对 零度 永远 不能 到达 呢 why|absolute|zero degrees|forever|cannot|reach|emphasis marker Why can absolute zero never be reached?

因为 存在 量子 涨落 because|existence|quantum|fluctuations Because there are quantum fluctuations.

咱们 说 过 是 吧 we|say|past tense marker|is|tag question marker We have talked about this, right?

就是说 微观粒子 的 动量 和 位置 你 不 可能 同时 确定 that is to say|microscopic particles|attributive marker|momentum|and|position|you|not|possible|simultaneously|determine This means that you cannot simultaneously determine the momentum and position of microscopic particles.

这 就 意味着 微观 粒子 永远 停 不 下来 this|just|means|microscopic|particles|forever|stop|not|down This implies that microscopic particles can never come to a stop.

要是 停下来 动量 和 位置 你 就 都 知道 了 那 不行 if|stop|momentum|and|position|you|then|all|know|emphasis marker|that|not acceptable If they were to stop, you would know both the momentum and position, which is not allowed.

只能 有 一个 最低 能量 态 它 还 不是 0 can only|have|one|lowest|energy|state|it|still|is not There can only be one lowest energy state, and it is not 0.

所以 不 可能 把 一个 系统 的 温度 降低 到 绝对零度 so|not|possible|to|one|system|attributive marker|temperature|lower|to|absolute zero So it is not possible to lower the temperature of a system to absolute zero.

只能 接近 明白 了 吧 can only|close to|understand|emphasis marker|suggestion marker We can only approach it, understood?

以上 就是 关于 绝对零度 一些 笼统 的 介绍 above|just|about|absolute zero|some|general|attributive marker|introduction The above is a general introduction to absolute zero.

下面 咱们 来聊 一聊 今天 的 第二个 问题 Now let's talk about today's second question.

温度 的 下限 我 知道 有 了 temperature|attributive marker|lower limit|I|know|have|emphasis marker I know the lower limit of temperature.

温度 有没有 上限 呢 ? temperature|is there|upper limit|question marker Is there an upper limit to temperature?

根据 热 的 微观 理论 温度 只是 表象 according to|heat|attributive marker|microscopic|theory|temperature|only|appearance According to the microscopic theory of heat, temperature is just a representation.

本质 是 分子 的 热 运动 的 剧烈 程度 essence|is|molecular|attributive marker|thermal|motion|attributive marker|intense|degree The essence is the intensity of molecular thermal motion.

所以 理论 上 分子 可以 具有 无限大 的 动能 so|theory|on|molecules|can|possess|infinite|attributive marker|kinetic energy So theoretically, molecules can have infinite kinetic energy.

也 就 意味着 温度 没有 上限 also|just|means|temperature|no|upper limit This also means that there is no upper limit to temperature.

有 同学 可能 会 说 have|classmates|might|will|say Some students might say,

当 分子 运动 到 趋近 于 光速 的 时候 不 就是 一个 上限 吗 ? when|molecules|movement|to|approach|to|speed of light|attributive marker|time|not|is|one|limit|question marker Isn't it an upper limit when molecular motion approaches the speed of light?

注意 哦 pay attention|emphasis marker Note that.

咱们 说 的 是 分子 的 平均 动能 而 不是 平均 速率 we|say|attributive marker|is|molecule|attributive marker|average|kinetic energy|but|not|average|speed What we are talking about is the average kinetic energy of molecules, not the average speed.

经典 里边 你 看 速率 就 行了 classic|inside|you|look|speed|just|fine In classical physics, you just look at the speed.

但是 当 分子 的 运动 速度 接近 光速 的 时候 but|when|molecules|attributive marker|motion|speed|approach|speed of light|attributive marker|time But when the speed of molecular motion approaches the speed of light.

你 还 得 考虑 相对论 还 得 考虑 动 质量 呢 you|still|have to|consider|relativity|also|have to|consider|moving|mass|emphasis marker You also have to consider relativity and the concept of relativistic mass.

无限 趋近 于 光速 就是 动能 无限大 了 infinite|approach|to|speed of light|is|kinetic energy|infinite|emphasis marker Approaching the speed of light means that kinetic energy becomes infinite.

所以 得出 的 结论 也 是 温度 没有 上限 so|draw arrive at|attributive marker|conclusion|also|is|temperature|no without|upper limit So the conclusion drawn is that temperature has no upper limit.

但是 要是 硬 说 有 它 也 算是 有 上限 but|if|hard|say|have|it|also|count as|have|limit However, if one insists that there is an upper limit, it can also be considered to exist.

啥 意思 呢 what|meaning|emphasis marker What does it mean?

我们 知道 任何 物体 其实 都 是 在 向 外 辐射 电磁波 的 We know that any object is actually radiating electromagnetic waves outward.

这 叫 热辐射 this|is called|thermal radiation This is called thermal radiation.

具体 辐射 的 电磁波 频率 就 取决于 物体 的 温度 specific|radiation|attributive marker|electromagnetic wave|frequency|just|depends on|object|attributive marker|temperature The specific frequency of the radiated electromagnetic waves depends on the temperature of the object.

黑体 辐射 咱们 说 过 对 吧 black body|radiation|we|say|past tense marker|correct|tag question marker Black body radiation, we have talked about it, right?

只有 理论 上 的 绝对零度 的 物体 才能 不 辐射 电磁波 only|theory|on|attributive marker|absolute zero|attributive marker|object|can only|not|radiate|electromagnetic waves Only objects at absolute zero in theory can not radiate electromagnetic waves.

比如说 100°C 沸水 for example|100 degrees Celsius|boiling water For example, boiling water at 100°C.

它 辐射 的 电磁波 波长 大概 是 7766nm it|radiation|attributive marker|electromagnetic wave|wavelength|approximately|is|7766 nanometers It radiates electromagnetic waves with a wavelength of about 7766nm.

这 就 属于 中波 的 红外线 了 this|just|belongs to|medium wave|attributive marker|infrared radiation|emphasis marker This belongs to the infrared rays of the medium wave.

而 太阳 表面 温度 是 5500 摄氏度 左右 and|sun|surface|temperature|is|Celsius degrees|around The surface temperature of the sun is about 5500 degrees Celsius.

它 辐射 的 电磁波 就 在 500nm 左右 it|radiation|attributive marker|electromagnetic waves|just|at|500 nanometers|around The electromagnetic waves it radiates are around 500nm.

太阳 的 核心 1600 万 摄氏度 sun|attributive marker|core|16 million|degrees Celsius The core of the sun is 16 million degrees Celsius.

辐射 的 电磁波 就是 0.18nm radiation|attributive marker|electromagnetic waves|is|018 nanometers The electromagnetic wave of radiation is 0.18nm.

这 就 属于 X射线 了 this|just|belongs to|X-ray|emphasis marker This belongs to X-rays.

原子弹 爆炸 的 中心 温度 能够 达到 3.5 亿 摄氏度 atomic bomb|explosion|attributive marker|center|temperature|can|reach|350 million|degrees Celsius The center temperature of an atomic bomb explosion can reach 350 million degrees Celsius.

这个 向外 辐射 的 电磁波 就 比较 厉害 了 this|outward|radiation|attributive marker|electromagnetic waves|then|relatively|strong|emphasis marker The electromagnetic wave radiating outward is quite powerful.

波长 大概 是 0.0083nm 这 就是 伽马射线 了 wavelength|approximately|is|00083nm|this|is|gamma rays|emphasis marker The wavelength is approximately 0.0083nm, which is gamma radiation.

所以 你 看 温度 越高 辐射 的 电磁波 频率 就 越高 so|you|see|temperature|higher|radiation|attributive marker|electromagnetic waves|frequency|then|higher So, you see, the higher the temperature, the higher the frequency of the emitted electromagnetic waves.

也 就是 波长 越小 also|that is|wavelength|the smaller That is, the wavelength becomes smaller.

那 波长 最小 能 小到 多少 呢 ? that|wavelength|minimum|can|be as small as|how much|emphasis marker So, how small can the wavelength get?

在 物理学 里 有 个 普朗克 长度 1.616*10^-26nm in|physics|inside|have|one|Planck|length|161610^-26nm In physics, there is a Planck length of 1.616*10^-26 nm.

物理学家 认为 当 某 一个 尺度 小于 普朗克 长度 的 时候 physicist|believe|when|certain|one|scale|smaller than|Planck|length|attributive marker|time Physicists believe that when a certain scale is smaller than the Planck length,

它 就 没有 现实 意义 了 你 也 没有 办法 去 测量 it|then|no|real|meaning|emphasis marker|you|also|no|way|to|measure it no longer has any real significance, and you cannot measure it.

也 就 理解 不 上去 了 所以 不 存在 意义 also|just|understand|not|up|emphasis marker|so|not|exist|meaning Therefore, it cannot be understood, and thus it has no meaning.

那 当 一个 物体 温度 达到 多少 的 时候 that|when|one|object|temperature|reach|how much|attributive marker|time So when does the temperature of an object reach what value?

它 向 外 辐射 的 电磁波 波长 刚好 是 一个 普朗克 长度 呢 ? it|towards|outside|radiate|attributive marker|electromagnetic wave|wavelength|exactly|is|one|Planck|length|emphasis marker When the wavelength of the electromagnetic waves it radiates outward is exactly a Planck length?

答案 是 1.4168 * 10^32 K answer|is|Kelvin The answer is 1.4168*10^32K.

这个 温度 被 称作 普朗克 温度 this|temperature|is|called|Planck|temperature This temperature is called the Planck temperature.

根据 宇宙 大 爆炸 理论 according to|universe|big|explosion|theory According to the Big Bang theory

宇宙 从 最 开始 的 一个 奇点 universe|from|the most|beginning|attributive marker|one|singularity the universe started from a singularity

然后 发生 爆炸 的 一个 普朗克 时间 内 then|happen|explosion|attributive marker|one|Planck|time|within and then exploded within a Planck time

就是 5.391 * 10^-44 s 内 just|seconds|within which is 5.391*10^-44 seconds

宇宙 的 温度 就是 这个 普朗克 温度 universe|attributive marker|temperature|is|this|Planck|temperature The temperature of the universe is this Planck temperature.

它 向 外 辐射 的 电磁波 波长 就是 普朗克 长度 it|towards|outside|radiate|attributive marker|electromagnetic waves|wavelength|is|Planck|length The wavelength of the electromagnetic waves it radiates outward is the Planck length.

那 你 说 有 没 有 办法 把 一个 物体 加热 到 普朗克 温度 呢 ? that|you|say|have|not|have|method|to|one|object|heat|to|Planck|temperature|question marker So, do you think there is a way to heat an object to the Planck temperature?

理论 上 是 有 theory|on|is|have Theoretically, there is.

那 就 需要 穷尽 宇宙 所有 的 能量 that|then|need|exhaust|universe|all|attributive marker|energy Then it would require exhausting all the energy of the universe.

换句话说 要 回到 宇宙 大 爆炸 的 起点 in other words|need to|return to|universe|big|explosion|attributive marker|starting point In other words, it needs to return to the starting point of the Big Bang.

所以 它 也 只能 是 在 理论 当中 存在 so|it|also|can only|be|in|theory|among|exist So it can only exist in theory.

假如 存在 别的 宇宙 if|exist|other|universe If there are other universes.

你 管 它 借点 能量 也许 可以 超越 普朗克 温度 you|manage|it|borrow some|energy|maybe|can|surpass|Planck|temperature You can borrow some energy, maybe you can exceed the Planck temperature.

否则 是 不行 的 otherwise|is|not acceptable|emphasis marker Otherwise, it won't work.

所以 要是 硬 要 说 温度 有 上限 的话 so|if|hard|want|to say|temperature|has|upper limit|if we say So if we have to say that there is an upper limit to temperature,

普朗克 温度 算是 一个 吧 Planck|temperature|can be considered|one|emphasis marker the Planck temperature would be one.

反正 在 咱们 的 宇宙 是 达 不 到 了 anyway|in|our|attributive marker|universe|is|reach|not|reach|emphasis marker Anyway, it can't be reached in our universe.

好 吧 今天 就 聊 到 这 good|emphasis marker|today|just|talk|to|this Alright, let's stop here for today.

每周 一 、三 、五 every week|Monday|Wednesday|Friday Every Monday, Wednesday, and Friday.

B 站 、 YouTube 、微信 公众 平台 不见不散 ||YouTube|WeChat|public|platform|see you there See you on Bilibili, YouTube, and WeChat public platform.

我 是 妈咪 叔 一个 较真儿 的 理工 男 I|am|mommy|uncle|one|serious|attributive marker|engineering|man I am a serious engineering guy, Mommy Uncle.

下期 见 拜拜 next issue|see|bye bye See you next time, bye bye.

SENT_CWT:AsVK4RNK=8.27 PAR_TRANS:gpt-4o-mini=6.28 en:unknowd openai.2025-02-07 ai_request(all=378 err=0.00%) translation(all=302 err=0.00%) cwt(all=2263 err=4.37%)