温度 宏观 物质含电磁波的多少 微观 物体内部分子运动剧烈程度的标志

温度究竟是什么？
Author: webmaster (站长) Time: 2004-12-22 21:46:37 | [Reply] [New] [>]
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我们讲一个物质的温度的时候，如水的温度从一百度到零度，这是一个笼统的概念。大家都知道从马克思主义哲学来讲，所有的物质都是由一个个的分子或原子组成的，也就是说，所有物质的温度都可以从一个分子或原子来进行分析。正所谓：一个个的分子或原子是个性，而其所组成的整体是共性。个性寓于共性之中，共性来源于个性。

所以还回到水来说，我们说水从一百度到零度，完全可以从一个水分子来进行讨论。也就是说一个水分子在一百度时是什么状态，在零度时又是什么状态？

我们知道所谓的温度是指：从宏观上讲是指物质所含热质的多少，温度高的物质所含的热质多。从直接意义上讲，也就是说，物质的温度越高，物质中电磁波的蕴含量就越多，即温度实际上就是物质含电磁波的多少。从微观环境上讲，温度的本质是物体内部分子运动剧烈程度的标志，温度愈高，表示物体内部分子热运动越剧烈。所以温度是大量分子热运动的集体表现，具有统计学意义。对于单个分来说，是温度的个体表现。

所以，温度是有起始点的，即温度的始点为－273.15 oC摄氏度。

大家都知道，温度的传递方式有三种，对流、传导和辐射。如果阻断了对流、传导，任何物质都可以以辐射的方式对外传热，而辐射的主要原因是物质对外辐射电磁波。无论是电灯的发光，发出的可见光，还是受热物质对外发出的红外线，这此如此等等都是电磁波。

我们知道，从直流电外面的环形电场和磁场，到交流电外的低频电磁波，再到长波，中波，短波，微米波，微波，T射线，红外线，可见光，紫外线，x射线，γ射线及中微子（因为中微子是介于光子和物质之间具有光学特性）等等都是电磁波。

所以物质中温度的含量多少，基本上可以用物质中含有电磁波的多少来进行衡量，即使是动能及摩擦可以产生热，但产生的热以后，还是可以通过辐射的方式来降低温度，也就是通过向外辐射电磁波的方式来降低温度。

现在我们再回到刚开始的温度中单个分子的情形来进行讨论，对一个分子来说，温度的本质是物体内部分子运动剧烈程度的标志，温度愈高，表示物体内部分子热运动越剧烈。这里的分子运动包含了电子在电子层能级中的跃迁，原子核的自旋、振动。电子在吸收了一个与自能级中能量相等的光子后，从低能级跃迁到高能级，在一般情况下，通过自发辐射和方式再向外辐射一个光子，电子再回到原来的低能级位置。而原子核在受到其它原子的碰撞或受到光子的照射后，其自旋或振动加剧。但所有这些情况，有一点是不变的，即无论是电子的能级跃迁，还是原子核的运动加剧，它们都蕴含了电磁波，因为无论是电子还是原子核都带有电荷的。

因此，物质的温度越高，其分子的运动越剧烈。反之物质的温度越低，其分子的运动的剧烈程度越低。对于一个单一的分子来说，温度降低，分子将要对外辐射电磁波，放出能量，分子动的剧烈程度降低。这里面有电子从高能级上回到原来的低能级位置，并对外释放出电磁波即光子，以及原子核的自旋、振动减缓，同时并对外释放出电磁波即光子，最后达到代表物质温度的分子运动的剧烈程度降低而达到物质温度降低的目的。

现在的问题是，物质的温度有一个最低点，那就是零下273.15 oC。也就是说一个分子不断地对外放出电磁波即光子，分子中电子的运动越来越向低能级位置转移，原子核中原子核的自旋、振动越来越缓慢。但最终得有一个最低点，即到了绝对零度的时候，也就意味着，分子中电子的运动己经到了最低的能级，不能再向更低的能级跃迁，不能再向外辐射电磁波即光子了。原子核中原子核的自旋、振动越来越缓慢，最终也到了最低点，或者己经没有了原子核的振动和自旋了，不能再通过原子核减缓原子核自身的振动和自旋来向外释放出电磁波即光子了。此时温度己到了最低点，到了绝对零度，温度此时在最低值以下便失去意义了。但物质的存在状态还存在，这也就是说物质的此时还有低于绝对零度时的存在状态，虽然此时温度己经失去意义。

根据统一场理论的推导和计算可以得知，当物质在绝对零度以下的存在状态时，此时物质在理论上计算是，物质将对外释放出巨大的能量即释放出电磁波x射线，电子将全部回落到原子核上，与原子核中的质子结合，形成中子，物质的体积成上百万倍的缩小。

以上是关于低于绝对零度时，物质的存在状态，那么物质的温度最高点是不是无限高，没有极点呢，下面将着重阐述这个问题。

我们知道，温度的升高，意味着物质内的分子运动加剧。这要从电子和原子核两个方面来进行讨论。

电子从低能级跃迁到高能级，随着温度的不断提升，电子吸收能量的不断增大，电子最终摆脱了原子核的束缚成为自由电子。尤离的电子还能继续收能量，这可以从粒子加速器中得到答案，在粒子加速器中，带电粒子在加速器中，由于不断获得能量，速度不断加快，这时粒子本身所含的能量，在达到一定的速度后，在粒子加速器中拐弯的地方，就要以电磁波的形式发射出来，粒子在辐射出电磁波以后，其速度降低。所以带电粒子速度越快所含有的电磁波能量也越高。因此电子在摆脱了原子核的束缚成为自由电子以后，随着温度的不断提升，电子在自由状态下运行的速度不断加快。

原子核也同样，随着温度的不断提升，原子核外的电子一个接一个地脱离了原子核的束缚成为自由电子，最后，原子核成了孤家寡人，原子核成为带电粒子，原子核的自旋和振动不断加大，所携带的电磁波能量也越高，同时其运动速度也越来越快。在粒子加速器中拐弯的地方，也同样要释放出电磁波射线，以降低其运动速度。

在随着温度的不断提升，原子核最终在高温情况下发生核裂变，并进一步释放出巨大能量。

根据统一场理论的推导和计算，在理论上，当温度高到一定的程度后，原子核分裂成中子，质子，中子，质子随着温度的不断提升，再次分裂成基本粒子。

最终，温度达到了宇宙大爆炸之时的温度的时候，这也是一个临界温度，这时所有的粒子全部分解成一对对正负电子，即分解成一个个正电子和一个个负电子，正电子和负电子在一定的能量下发生碰撞成为一对γ光子。

至此，温度的使命再一次结束，温度己经失去意义。因为光子是没有温度，我们都知道激光所发出的光的强度是很强的，但没有激光的温度有多高的定义，而只有激光照射到物质上以后才有温度的意义。温度离开了分子原子就失去了存在的意义。

所以温度有低于绝对零度时的存在，同时，温度也有一个最高点，而不是温度可以随意地无穷高。