根據(jù)狹義相對論,原子不可能被加速到光速,因?yàn)樵硬幌窆庾幽菢屿o止質(zhì)量為零。既然原子具有靜止質(zhì)量,那么,它們的速度就無法達(dá)到光速,因?yàn)榘言蛹铀俚綗o限趨于光速需要無限的能量。 溫度在本質(zhì)上反映的是分子(不管是單原子還是多原子)平均動能,兩者正相關(guān),即分子熱運(yùn)動越劇烈,平均動能越大,溫度也就會越高。動能的貢獻(xiàn)主要來自于平動動能,而平均平動動能與溫度成正比例關(guān)系: Et=3kT/2 其中Et表示平均平動動能,k表示玻爾茲曼常數(shù),T表示溫度。 由于有質(zhì)量的物體被加速到無限趨于光速時,動能將會變得無窮大,這就意味著溫度也會無限升高。 不過,理論上溫度是有限的。因?yàn)闇囟仍礁叩奈矬w會輻射出波長越短的電磁波,當(dāng)溫度達(dá)到某一臨界值時,輻射出的電磁波的波長將會小于普朗克長度(1.6×10^-35米)。由于普朗克長度是物理學(xué)中有意義的最短長度,這就意味著波長不能繼續(xù)往下小,所以溫度也不能繼續(xù)往上升,否則就沒有物理學(xué)意義。此時,對應(yīng)的極限溫度為普朗克溫度,大小約為1.4×10^32度。迄今為止,只有在宇宙創(chuàng)生的最初時刻才達(dá)到過這個極限溫度。 |
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