A. 所有喷泉都会形成彩虹吗
彩虹形成原因
彩虹是因为阳光射到空中接近圆型的小水滴,造成色散及反射而成。阳光射入水滴时会同时以不同角度入射,在水滴内亦以不同的角度反射。当中以40至42度的反射最为强烈,造成我们所见到的彩虹。造成这种反射时,阳光进入水滴,先折射一次,然后在水滴的背面反射,最后离开水滴时再折射一次。因为水对光有色散的作用,不同波长的光的折射率有所不同,蓝光的折射角度比红光大。由于光在水滴内被反射,所以观察者看见的光谱是倒过来,红光在最上方,其他颜色在下。
其实只要有空气中有水滴,而阳光正在观察者的背后以低角度照射,便可能产生可以观察到的彩虹现象。彩虹最常在下午,雨后刚转天晴时出现。这时空气内尘埃少而充满小水滴,天空的一边因为仍有雨云而较暗。而观察者头上或背后已没有云的遮挡而可见阳光,这样彩虹便会较容易被看到。另一个经常可见到彩虹的地方是瀑布附近。在晴朗的天气下背对阳光在空中洒水或喷洒水雾,亦可以人工制造彩虹。
空气里水滴的大小,决定了虹的色彩鲜艳程度和宽窄。空气中的水滴大,虹就鲜艳。也比较窄;反之,水滴小,虹色就淡,也比较宽。我们面对着太阳是看不到彩虹的,只有背着太阳才能看到彩虹,所以早晨的彩虹出现在西方,黄昏的彩虹总在东方出现。可我们看不见,只有乘飞机从高空向下看,才能见到。虹的出现与当时天气变化相联系,一般我们从虹出现在天空中的位置可以推测当时将出现晴天或雨天。东方出现虹时,本地是不大容易下雨的,而西方出现虹时,本地下雨的可能性却很大。
彩虹的明显程度,取决于空气中小水滴的大小,小水滴体积越大,形成的彩虹越鲜亮,小水滴体积越小,形成的彩虹就不明显。一般冬天的气温较低,在空中不容易存在小水滴,下阵雨的机会也少,所以冬天一般不会有彩虹出现。
造成彩虹的光学原理很多时候会见到两条彩虹同时出现,在平常的彩虹外边出现同心,但较暗的副虹(又称霓)。副虹是阳光在水滴中经两次反射而成。两次反射最强烈的反射角出现在50°至53°,所以副虹位置在主虹之外。因为有两次的反射,副虹的颜色次序跟主虹反转,外侧为蓝色,内侧为红色。副虹其实一定跟随主虹存在,只是因为它的光线强度较低,所以有时不被肉眼察觉而已。苏格兰上空的双重彩虹1307年时欧洲已有人提出彩虹是由水滴对阳光的折射及反射而造成。笛卡尔在1637年发现水滴的大小不会影响光线的折射。他以玻璃球注入水来进行实验,得出水对光的折射指数,用数学证明彩虹的主虹是水点内的反射造成,而副虹则是两次反射造成。他准确计算出彩虹的角度,但未能解释彩虹的七彩颜色。后来牛顿以玻璃菱镜展示把太阳光散射成彩色之后,关于彩虹的形成的光学原理全部被发现。
彩虹其实并非出现在半空中的特定位置。它是观察者看见的一种光学现象,彩虹看起来的所在位置,会随着观察者而改变。当观察者看到彩虹时,它的位置必定是在太阳的相反方向。彩虹的拱以内的中央,其实是被水滴反射,放大了的太阳影像。所以彩虹以内的天空比彩虹以外的要亮。彩虹拱形的正中心位置,刚好是观察者头部影子的方向,虹的本身则在观察者头部的影子与眼睛一线以上40°至42°的位置。因此当太阳在空中高于42度时,彩虹的位置将在地平线以下而不可见。这亦是为甚么彩虹很少在中午出现的原因。
彩虹由一端至另一端,横跨84°。以一般的35mm照相机,需要焦距为19mm以下的广角镜头才可以用单格把整条彩虹拍下。倘若在飞机上,会看见彩虹会是原整的圆形而不是拱形,而圆形彩虹的正中心则是飞机行进的方向。
晚虹是一种罕见的现象,在月光强烈的晚上可能出现。由于人类视觉在晚间低光线的情况下难以分办颜色,故此晚虹看起来好像是全白色。
B. 物理难题+数学难题,求解!
第二题是不是题目漏了个^符号?
如果是2^x-3^-x>=2^y-3^y,选c
设函数f(x)=2^x-3^-x,求导知导函数F(x)=2^x*ln2+3^-x*ln3,恒大于零,函数单增。由题意:f (x)>=f(-y),又单增,所以x>=-y,选c。 希望这个对你有帮助,如果有说的不清楚的,我可以再详细解释。
C. 音乐喷泉的原理是什么呢怎么这么有节奏
喷泉是一种将水或其他液体经过一定压力通过喷头喷洒出来具有特定形状的组合体。现在的喷泉一般为完全依靠喷泉设备的人工造景喷泉。主要就是通过变频器的控制实现节奏韵律,音乐喷泉中水形变化丰富,配合灯光给人真实直观的美感。音乐喷泉中的各种摇摆能让人感受到喷泉的柔性美。径向摇摆的产生是由于水面下设摇摆机构,使水景优美动人,赏心悦目,给人神奇的感觉,是时代高科技发展的表现。
摇摆喷泉的位置和运动速度的变化是产生摇摆水型潇洒风彩的重要因素。喷泉摇摆机构的位置传感器应当是防水的不接触定位装置。经常采用由磁铁感应的霍尔传感器、光纤引导的光电传感器或磁铁吸引的旋转位置编码器等。
例如对于采用位置编码器的喷泉摇摆机构的定位装置包括:装在摇摆电机轴上的位置编码器、高速计数器、控制计算机以及通信接口等。
由于摇摆机构的连杆一般会有较大的间隙,为了达到精确定位只能使摇摆机构从一个方向到达定位点,才能保证其重复精度。因此,摇摆机构需要停车时,每次都必须从一个方向到达定位点。
摇摆机构的定位精度受运动力矩与阻力矩的影响。运动力矩决定于电动机的电源电压和停车前的运动速度等,而阻力矩则由摇摆机构的摩擦力、水流的速度、周围的风力等合成。可见,这些都是不能事先确定的因素。所以,为了达到精确定位的目的,我们必须每次改变其控制参数。对于采用电动机能耗制动来精确定位的控制参数一般有两个,直流制动电流的大小和启动制动时间。对计算机控制较为方便的方式是采用改变制动时间。
在控制系统中,电动机制动时间可用检测到位点的偏差来进行修正。根据摇摆机构定位偏差值的统计数据,经过数学模型的计算,最后确定制动时间。
当摇摆机构的运动速度要与乐曲的节奏同步时,就要求得它的运动速度,并对摇摆电机进行调速。由于速度就是位移对时间的微分,所以从摇摆电机轴上位置编码器送来的脉冲数,就可以在计算机中求出它的运动速度。
D. 如何智能控制喷泉的高度如何进行数学建模
音乐喷泉是一种为了娱乐而创造出来的可以活动的喷泉。它根据美学设计并且经常会产生3维的效果。这种效果是由于声波或光波或激光穿过水粒子而产生的。在此过程中,水流被操控,散射及折射光,然后一个3维的画面就产生了。
E. 喷泉形成的原因是什么,请详细地说一下。从物理学的角度说。
先从现象说起:
水由喷口出来,以一定的初始速度向上运动,速度逐步减低,随后下落。
形成这个现象的原因:
1. 几个因素:高水压、水的重力、喷口形状和方向
2. 原理:
通过水泵或者自然落差,在喷泉口下方的蓄水处形成强大的压力。而喷口外露,所以喷口处仅仅是气压。所以喷口到里面这一段距离,压力不断增加。
在压强差的作用下,水受到向喷口的净压强,因此会被推动不断加速,最终以较高的速度冲出喷口。
此后,水不再受到水压的推力作用而开始只受自身的重力,向上的速度分量会遭到重力的不断衰减效应,因此走出一个上抛或斜抛(视乎喷口的角度)的自由落体运动。
特殊的面状或柱状形态:因为水有保持自身表面积最小,并使彼此粘在一起的特性(表面张力),所以通过使喷口扁平,水能以面状出射且可以保持一段时间。同理柱状也是如此。
水雾状态:因为对于细小的颗粒,表面积比体积的比率很高,空气阻力的左右很明显,可使颗粒呈现飘的状态。所以通过改变喷口使喷出的水更散更小颗粒,就会产生水雾的状态。
F. 杜尚《喷泉》的美学意义
杜尚(1887——1968) 达达派绘画的典型代表人物。
1915年到美国极力鼓吹达达艺术。1917年2月,他把一小便器署上“R·Mutt”(美国某卫生用品的标记)。送往纽约独立美术家协会美展厅,取名为《泉》。当时引起了强烈的反响。他解释说:“一件普通生活用具,予以它新的标题,使人们从新的角度去看它,这样,它原有的实用意义就丧失殆尽,却获得出了一个新内容。”人们称此为“现成品艺术”。这一方面表明他对传统艺术形式上的嘲弄,同时也表明一种新的艺术创造途径。他另一件“现成品”代表作是在《蒙娜丽莎》印刷品上,给美丽的夫人加两撇小胡子,以表明对传统绘画的蔑视。 杜尚以后,“现成品”成了创造的一种方式,艺术与生活的界线开始消解。因此,有的评论家把杜尚称为后现代主义的鼻祖。
马塞尔·杜尚(Marcel Duchamp)大概是现代艺术史中最迷人、最有影响力同时最具争议性的传奇人物。从印象派到纳比派,从达达到“现成品”,他画风多变,大胆创新,在美术与技术,形式与观念方面有诸多作为,当今艺术流派有很多可追溯到他的身上,所以被誉为当代艺术的守护神。
杜尚家兄弟姐妹六人,其中有四位成为艺术家,按序是维隆(Jacques Villon,1875—1963)、杜尚—维隆(Raymond Duchamp-villon,1876—1918)、杜尚(Marcel Duchamp,1887—1968)和妹妹苏珊·杜桑(Suzanne Duchamp),他们都对现代艺术做出了重大贡献:维隆建立了一种高度抽象又富有优雅气质的立体主义倾向,对未来主义具有启发性;早逝的杜尚—维隆是最具潜力的立体派雕塑家,创造了高度凝练的几何风格作品;与哥哥们有所不同,虽然在他身上不乏毕加索和勃拉克的立体主义影响,甚至还创作了有关作品,但就像1911年和1912年创作的两幅《下楼梯的裸女》所显示的,由破碎的几何体面复合而成的人物身上有立体主义者们感到陌生的东西,杜尚注入其中的有关动作、情绪的要素是超出立体派原则的。杜尚也清楚这一点,所以1912年从独立沙龙上撤回此画。显然,在学习立体主义的时候,杜尚的脑子里已装了很多东西,他在解释这件作品时提到:把它说成绘画并不恰当——“它是动能因素的组成体,是时间和空间通过抽象的运动反映的一种表现”。“当我们考虑形的运动在一定时间内通过空间的时候,我们就走进了几何学和数学的领域,正如我们为了那个目的制造一个机器时所作的那样。如果我表现飞机上升,我就力图表现上升的实际情景。我不会把它画成一幅静物画。当‘裸体’的意象闲入我的眼帘时,我知道它要永远打破自然主义的奴役的锁链。”这仿佛是未来主义者的宣言,所以有人认为杜尚比未来派的创始人更了解未来派的意义。
1912年2月,巴黎的未来主义展览也使杜尚明白了这点,虽然未来主义者缺乏他那种天生的幽默感,也不妨碍他借用他们的方法,进行更自由的创作。1912—1913年间,杜桑先是创作所谓的“机器绘画”作品,像《新娘》那样,同时他对绘画和雕塑的传统效力产生疑问,认为此时的立体主义也已成为学院的东西,他产生抛弃绘画的想法,开始着手搞一些基于日常题材的艺术或非艺术的试验。
1913年,杜尚拿出了活动雕塑和现成品艺术两样新事物,也是日后的达达、活动雕塑、废品雕塑、波普艺术的最早形式。最有名的作品是向纽约独立艺术家协会1917年举办的展览送的一件陶瓷小便器,标题为“泉”,和1919年回法国后创作的标题为《L·H·O·O·Q)的作品,即在达·芬奇《蒙娜丽莎》的照片上添加的胡子,这些极具调侃意味的作品在日后获得的巨大影响是画家也始料不及的,直到1962年,他还在给Hans Richter的信中写道:“我使用现成品,是想使人们冷淡美学,可新达达拿过我的现成品,并从中发现了美。我把瓶架和小便器丢到人们的面前,作为挑战,而他们却赞美它的美学之美。”
观念艺术可以说在1966-1972年间,同时达到了顶点并陷入了危机。这个术语首先在1967年左右被广泛使用,但观念艺术的一些形式是否存在于整个二十世纪,这个问题尚存有疑问。最早期的作品通常被认为是法国艺术家马歇尔·杜尚(Marcel Duchamp)的所谓”现成品”,其中最为臭名昭着的就是《喷泉》。一个被安置在雕像基座上、被署名为R·穆特(R Mutt)的小便器,杜尚将之作为一件艺术品,送往1917年在纽约举办的”独立艺术家协会展”上展出。在《喷泉》之前,很少会有什么东西去让人们思考艺术实际上是什么,或它是如何被表达的问题;他们只是假定了艺术要么是绘画,要么就是雕塑。但很少有人会将《喷泉》视为一件雕塑作品。
一件艺术作品通常是起到一种表述的作用:”这是一件米开朗基罗的旧约英雄大卫的雕像”,或”这是一幅蒙娜·丽莎的肖像”。我们当然可以提出一些这样的问题:”米开朗基罗为什么要将大卫做成两倍的大小?”或”这位蒙娜·丽莎是谁?”但这些问题来自于一种对艺术作品假设的最初条件的默认。我们将之视为一种再现和”就事论事”的艺术。但现成品与之不同,它的提出不是作为一种表述,”这是一个小便器”,而是作为一个问题或一种挑战,”这个小便器可能是件艺术品吗?把它想象成艺术!”或者,杜尚的《LHOOQ》:”试试看将这件长了胡子的蒙娜·丽莎复制品看作是一件艺术品,不仅是一件艺术品的被销毁了的复制品,而是一件独立的艺术品!”
60年代后期观念艺术家所提出的一些问题,早在50年前就已为马塞尔·杜尚所预见到了,并且在某种程度上,也为自1916年之后的达达的反艺术姿态所预见。它们将在二战结束的20年之后再次被引述,并由包括新达达主义者和极少主义者在内的大量艺术家所延伸。正如我们所看到的,这些问题将为六十年代后期出现的一代艺术家所充分发展和理论,他们的作品必须存在于任何观念艺术研究的核心之中。随后,他们中大部分人继续发展着他们的作品,同时,新一代艺术家则利用了观念艺术的策略来阐释他们对于世界的体验。我们是否应将这类作品视为晚观念、后观念或新观念艺术,这个问题依然没有得到解决。观念艺术一向是一种国际化的现象。六十年代,你也许能够同在纽约那样,在圣地亚哥、布拉格和布宜诺斯艾利斯找到它。由于纽约是这一时期的艺术分布和促进的中心,在那里创作的艺术一直都是被讨论的最多的。我更愿意在某种程度上修正这一平衡。如果它不取决于介质或风格,当你面对一件观念艺术品时又如何对之作出识别呢?一般而言,它可能会有四种形式:一件现成品(Readymade),这是由杜尚发明的术语,用于指代一件从外界带入的物品,被宣称或提议为艺术,从而同时否认了艺术的独特性和由艺术家亲手操作的必须性;一件介入品(Intervention),其中一些图像、文字或物件被置于一个出乎意料的环境之中,从而引起人们去关注这一环境:例如博物馆或街道;文献(Documentation),其中真正的作品、观念或活动,只能以记录、地图、图表或摄影图片的证据来表达;文字(Words),其中的观念、主张或调查以语言的形式来表达。
杜尚的《喷泉》是最为声名卓着或臭名昭着的一个现成品的范例,但其策略却已为诸多艺术家所采纳和改编。美国艺术家菲里克斯·冈萨雷兹-托里斯(Felix Gonzalez-Torres)的广告牌计划则是一个介入品的例子,其中一张照片,上面印有铺着起皱床单的空白双人床,被展示在纽约城的各处的二十四张广告牌上。这是什么意思?它没有任何说明文字。对于路过的人们而言它可能有很多种意思,这取决于他或她本人的境遇。它说的是爱情和缺场:双人床通常是由情侣们分享的。我们中的很多人在早晨上班之前就能看到它。这里展示的是一幅亲密无间的场院景,而且被放在谁都看得见的地方,其中的背景或本义就理所当然地成为其意义的一个本质和关键的部分。也许一部分路人能够识别出这是一个冈萨雷兹-托里斯的作品,并猜测出,对于他而言,这是一张他和情人露斯用过的床,后者最近刚刚死于艾滋病。但这种特定的个人意义并非规定了的,意义是我们每个人在其中发现到的东西。
大概是因为新达达无视艺术家在现成品艺术上持有的限制态度,才引发他以上的牢骚之言吧。不过,新达达在高度发达的消费时代里所持的物的概念以及对现成品艺术中物的关注,的确是不同于杜桑的。在杜桑的时代,把现成品放到展览上是想说明艺术与现成物体之间的矛盾,到新达达这,这种意义几乎荡然无存,人们更注重现成品出现在眼前时的形式和状态。
就对艺术的态度和感情言,与新达达们比较,马塞尔·杜桑好像还称得上是古典派。
G. 什么是 对偶喷泉定理
在平面几何中,点和线称为对偶元素。过一点画一条直线和在一条直线上标出一个点叫作对偶运算。两个图形,如果一个可以从另一个把其中的元素和运算替换为对偶的元素和运算而达到,就称为对偶的。两个定理,如果一个定理中的所有元素和运算替换为对偶的就成为另一个定理时,叫做对偶的。如果其中一个定理真实,则另一个必然真实。关于上述这一事实,是彭色列在建立射影几何学理论时首先发现的。事实上,射影几何中所有的定理都是成对出现的。于是我们在射影几何内有如下对偶原理:
射影几何中的任一个成立的定理的对偶,同样是射影几何中的一个真实的定理。
是什么保证了这个对偶原理的正确性呢?这要追溯到几何基础的公理系统中去。在希尔伯特几何公理系统中的点、线、面、位于、通过等名词都是一些抽象的元素和关系,可以允许给予不同的具体解释。其演绎系统的性质,完全由公理系统中成立的关系给出。我们可以把射影几何也建立在这样的抽象元素和关系的公理系统上去。我们给出无定义的点、线和关联,以及象下面这样的对偶公理:“每两个不同的点关联着唯一的一条直线”和“每两条不同的直线关联着唯一的一点”等等。这样一来,任何一个定理,如果在它的叙述和证明中,只包含与对偶公理有关的元素,那么其中一定准许对偶化。因为原定理的证明在于某些公理的连续应用,而按同样顺序应用其对偶原理,这样就得到了关于对偶定理的证明。正由于公理的对偶性,才保证了对偶原理的正确性。
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对偶是一种广义对称。对称是数学美的重要特征之一。因此,对偶原理从方法论的角度来讲,便是数学的美学方法的一个具体体现,而且这一美学方法又与真紧密联系在一起,因此,它的作用也就显得更加重要了。
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H. 几道数学题目,急啊
1.小华家5,6月的电话费共186元,5月是a元,6月平均每天电话费是(186-a)/30.
2.一个三角形的两条边分别是1厘米和3厘米,第3条边可能是(3 )厘米.
3.6张卡片上分别写着1,2,2,3,4,5,从中抽出一张,抽到2的可能性是(1/3 ),如果抽2张,抽到2的可能性是( 3/5)
4.一个音乐喷泉放音乐30秒后就喷泉20秒,从喷泉开始算起,第140秒在(喷泉 )/
5.20035030读作( 二千零3万五千零三十),省略万后面的尾数是( 20030000).
6.在0,3.5,-1,15,-2.6,91这些数中,自然数有(0,15,91 ),小数有(3。5 )整数有(0 ,-1,15,91),正数有(15,91,3。5 ),负数有(-1,-2。6 ),合数有( 15,91).
7.在5.9%,八分之三,九分之五,十三分之六,0.78中,小于二分之一的数有(5.9% ,八分之三,十三分之六,).
8.爸爸乘火车于7月30日晚11时出发,8月1日凌晨0时到达1500千米远的某地,火车的时速是( 60千米/时).
9.用1立方分米的正方体木快堆成一个棱长1米的大正方体,需要( 1000),如果把这些正方体木快排成同样的2排,每排长(0。5 米).
10.一个两位小数,保留整数后是5,这个两位小数原来最小是(5。49 ).
11.(按规律填数)(1)2,6,12,20,(30),42...(2)1,8,27,(64),125...
12.林老师花了36元买了一些尺子和橡皮,尺子每把0.8元,橡皮每块0.4元,林老师买了(10 )把尺子(70 )块橡皮.
13.a+a+a=24,ab=1,b= 1/8
14把两个相同的长方形拼成一个正方形面积为16平方厘米,每个长方形的周长是( 12)厘米,拼成的正方形周长是(16 )厘米.
累死,加50分吧
I. 初中数学
绝对零度添加义项 设置 这是一个多义词,请在下列义项中选择浏览
1.热力学的最低温度热力学的最低温度 2.上户彩主演日剧上户彩主演日剧 3.游戏《口袋妖怪》中的精灵战斗技能游戏《口袋妖怪》中的精灵战斗技能 1.热力学的最低温度 编辑本义项绝对零度求助编辑网络名片
绝对零度,理论上所能达到的最低温度,在此温度下物体没有内能。把-273.15℃定作热力学温标(绝对温标)的零度,叫做绝对零度(absolute zero)。 热力学温标的单位是开尔文(K)。日剧有同名11集电视剧。
目录
说明
为什么不能达到绝对零度
绝对零度下时间是否会停止
绝对零度是不可能产生火焰的
绝对零度下的振动——真空零点能
逼近绝对零度
宇宙中最冷的地方
最近一次达到的最低温度
最低温度意义说明
为什么不能达到绝对零度
绝对零度下时间是否会停止
绝对零度是不可能产生火焰的
绝对零度下的振动——真空零点能
逼近绝对零度
宇宙中最冷的地方
最近一次达到的最低温度
最低温度意义展开 编辑本段说明
绝对零度(absolute zero)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273.15度(-273.15℃)。 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℃,而开氏温度标的一个单位与摄氏1度的大小是一样的。 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,其总体积并且为零。 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(Thermal de Broglie wavelength) 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,因此量子力学的效应就会变得很明显。着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(℃)+273.15。 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”。以上两种说法都只是一种理想的推理。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,也就是全部粒子都处于基态。 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,它们决定了物质的大部分与温度有关的性质。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(760毫米水银柱,或760托)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,总是将其中一点的数值改变达百分之一度。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(=0℃=32°F),水的正常沸点为373.15K(=100℃=212°F)。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(即所谓的国际实用温标)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,均由国际权度委员会定期公布。 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,液体的粘滞性也消失了。
编辑本段为什么不能达到绝对零度
1848年,英国科学家威廉·汤姆逊·开尔文勋爵(1824~1907)建立了一种新的温度标度,称为绝对温标,它的量度单位称为开尔文(K)。这种标度的分度距离同摄氏温标的分度距离相同。它的零度即可能的最低温度,相当于零下273摄氏度(精确数为-273.15℃),称为绝对零度。因此,要算出绝对温度只需在摄氏温度上再减273即可。那时,人们认为温度永远不会接近于0(K),但今天,科学家却已经非常接近这一极限了。 低温下超导体产生的磁浮现象
物体的温度实际上就是原子在物体内部的运动。当我们感到一个物体比较热的时候,就意味着它的原子在快速运动:当我们感到一个物体比较冷的时候,则意味着其内部的原子运动速度较慢。我们的身体是通过热或冷来感觉这种运动的,而物理学家则是绝对温标或称开尔文温标来测量温度的。 按照这种温标测量温度,绝对温度零度(0K)相当于摄氏零下273.15度(-273.15℃)被称为“绝对零度”,是自然界中可能的最低温度。在绝对零度下,原子的运动完全停止了,那么就意味着我们能够精确地测量出粒子的速度(0)。然而1890年德国物理学家马克斯·普朗克引入的了普朗克常数表明这样一个事实:粒子的速度的不确定性、位置的不确定性与质量的乘积一定不能小于普朗克常数,这是我们生活着的宇宙所具有的一个基本物理定律(海森堡不确定关系)。那么当粒子处于绝对零度之下,运动速度为零时,与这个定律相悖,因而我们可以在理论上得出结论,绝对零度是不可以达到的。 自然界最冷的地方不是冬季的南极,而是在布莫让星云。那里的温度为零下272摄氏度,是目前所知自然界中最寒冷的地方,成为“宇宙冰盒子”。事实上,布莫让星云的温度仅比绝对零度高1度多(零下273.15摄氏度)。 这个“热度”(因为实际上我们谈到的温度总是在绝对零度之上)是作为宇宙起源的大爆炸留存至今的热度,事实上,这是证明大爆炸理论最显着有效的证据之一。 在实验室中人们可以做得更好,能进一步地接近于绝对零度,从上个世纪开始,人们就已经制成了能达到3K的制冷系统,并且在10多年前,在实验室里达到的最低温度已是绝对零度之上1/4度了,后来在1995年,科罗拉多大学和美国国家标准研究所的两位物理学家爱里克·科内尔和卡尔威曼成功地使一些铷原子达到了令人难以置信的温度,即达到了绝对零度之上的十亿分之二十度(2×10^-8 K)。他们利用激光束和“磁陷阱”系统使原子的运动变慢,我们由此可以看到,热度实际上就是物质的原子运动。非常低的温度是可以达不到的,而且还要以寻求“阻止”每一单个原子运动,就像打台球一样,要使一个球停住就要用另一个球去打它。弄明白这个道理,只要想一想下面这个事实就够了。在常温下,气体的原子以每小时1600公里的速度运动着,而在3K的温度下则是以每小时1米的速度运动着,而在20nK(2×10^-8 K)的情况下,原子运动的速度就慢得难以测量了。在20nK下还可以发现物质呈现的新状态,这在70年前就被爱因斯坦和印度物理学家玻色(1894~1974)预见了。 事实上,在这样的非常温度下,物质呈现的既不是液体状态,也不是固体状态,更不是气体状态,而是聚集成唯一的“超原子”,它表现为一个单一的实体。 当到达绝对零度时,物质将塌缩成次原子粒子,-275.15应称原子绝对零度,还应有粒子绝对零度。低于绝对零度在宇宙中是很常见的,比如“黑洞”,只是无法测到。
编辑本段绝对零度下时间是否会停止
当在绝对零度时,时间会停止。这个问题到底是对的还是错的?至今还是有争议。 正方认为(时间会停止): 绝对零度在宇宙中是存在的,在宇宙的某些地方,当巨大的能量被黑洞吸走时产生绝对零度,由于时间也是一种能量形式,所以在那一刻,时间也是停止的。宇宙中有存在绝对零度的地方,甚至有低于绝对零度的地方,那些低于绝对零度的情况由反物质构成。也就是说我们的分子运动需要提供能量,而反物质运动则吸收能量,所以绝对零度可以达到,只不过我们没有发现,也没法发现。正如数字有正负,电流有正负,性别有男女一样,你凭什么说就没有低于绝对零度的负温度?科学家们都没有否认在绝对零度时刻,就是时间的起源之前时空的可知性,你又凭什么断定在0度之下的温度不存在?就像速度达到光速时时间会停止,再快就倒着走。那如果速度达到了0km/s。那么时间的状态又会改变。 (现在根据实验,黑洞不会产生绝对零度,因为将大量的能量和物质吸进一个极小的点将会产生极大的热量, 以强大的辐射线放出) 反方认为(时间不会停止): 从哲学角度说,物质的静止和运动都是相对的,时间如果记录着物质的发展和变化的话,它记录物质的运动状态,那么可不可以记录物质的静止状态? 绝对零度下,不是一切都停止了,停止的只是物质的分子运动,所以,综上所述,绝对零度下的时间肯定还是运动的。除非这个世界里,时间不再存在。可是如果宇宙的全部物质都是绝对零度那么时间也应该停止了吧! 事实上,在绝对零度时,物体是不存在运动不存在能量的,此时物体保持了一个相对于非绝对零度物体的绝对静止状态。时间是一种能量(如前文所说),但更多时候时候它是一种形式,是存在于我们感知范围内的单位,因而在绝对零度时,相对时间是取决于你的认证方式的。另外,当到达绝对零度时,空间会发生扭曲。
编辑本段绝对零度是不可能产生火焰的
绝对零度是不可能产生火焰的,至少人眼看不到,因为火焰自身的温度的关系物质燃烧必定要达到某种温度否则不会产生火焰现象,绝对零度是一个推出的数字,是人类不可能达到的一个最低温,乃至宇宙也没有这样的低温。 绝对零度时物体粒子的平均动能为零,就是说都不动了,所以温度不能再低了。瞬间到达绝对零度是一个非常复杂的概念 涉及到相对论的概念,火焰是物质剧烈燃烧产生的。既然没有动能当然粒子也不会那么剧烈的运动或者说粒子处于绝对静止状态,也就是说不会产生燃烧现象。
编辑本段绝对零度下的振动——真空零点能
在绝对零度下,任何能量都应消失。可就是在绝对零度下,依然有一种能量存在,这就是真空零点能。 真空零点能,因在绝对零度下发现粒子的振动而得名。这是量子真空中所蕴藏着的巨大本底能量。海森堡测不准原理指出:不可能同时以较高的精确度得知一个粒子的位置和动量。因此,当温度降到绝对零度时粒子必定仍然在振动;否则,如果粒子完全停下来,那它的动量和位置就可以同时精确的测知,而这是违反测不准原理的。这种粒子在绝对零度时的振动(零点振动)所具有的处于绝对零度的宇宙边缘处
能量就是零点能。 量子真空是没有任何实物粒子的物质状态,其场的总能量处于最低,这是一切物质运动及能量场的最初始状态,它的温度自然处于绝对零度。这样的状态具有无限变化的潜在能力。零点能就是由(量子真空中)虚粒子,不断产生的一对反粒子的出现和湮灭产生的。据推测,量子真空中,每立方厘米包含的能量密度有10^13焦耳,足以在瞬间烧干地球上所有海洋的水分! 从理论上看,真空能量以粒子的形态出现,并不断以微小的规模形成和消失。真空中充满着几乎各种波长的粒子,但卡西米尔认为,如果使两个不带电的金属薄盘紧紧靠在一起,较长的波长就会被排除出去。接着,金属盘外的其他波就会产生一种往往使它们相互聚拢的力,金属盘越靠近,两者之间的吸引力就越强。1996 年,物理学家首次对这种所谓的卡西米尔效应进行了测定。这是证明真空零点能存在的确凿证据。 其实,绝对零度和绝对至高温度在理论上均可达到。人类正不遗余力地做着相关实验,探索着隐藏在科学深处的奥秘。
编辑本段逼近绝对零度
和外太空宇宙背景辐射的 3K 温度做比较,实现玻色-爱因斯坦凝聚的温度 170×10^9K 远小于 3K,可知在实验上要实现玻色-爱因斯坦凝聚是非常困难的。要制造出如此极低的温度环境,主要的技术是雷射冷却和蒸发冷却。
编辑本段宇宙中最冷的地方
目前所知宇宙中最寒冷的地方,在布莫让星云,那里的温度为零下272摄氏度,仅比绝对零度高1.15摄氏度,堪称“宇宙冰窟”!布莫让星云急速喷发,而周围没有任何热源,(像一个密封罐子中的液体被迫喷出时,罐子中的温度就会急速降低)最终达到接近绝对零度的状态。布莫让星云
编辑本段最近一次达到的最低温度
(2003年09月12日 16:37) 由德国、美国、奥地利等国科学家组成的一个国际科研小组,目前改写了人类创造的最低温度纪录:他们在实验室内达到了仅仅比绝对零度高0.5纳开尔文的温度,而此前的纪录是比绝对零度高3纳开。这是人类历史上首次达到绝对零度以上1纳开以内的极端低温。
编辑本段最低温度意义
开尔文是热力学温度单位,简称“开”,1开刻度相当于1摄氏度刻度,1纳开等于十亿分之一开尔文。0开即绝对零度是温度的极限,相当于零下273.15摄氏度,在这种温度下,分子将停止运动。 这个科研小组在新一期美国《科学》杂志上发表论文介绍说,他们是在利用磁阱技术实现铯原子的玻色-爱因斯坦凝聚态(BEC)的实验过程中创造这一纪录的。参与研究的科学家大卫·普里乍得介绍说,将气体冷却到极端接近绝对零度的条件对于精确测量具有重要意义,他们的此次实验成果有助于制造更为精确的原子钟和更为精确地测定重力等。 玻色-爱因斯坦凝聚态是物质的一种奇特的状态,处于这种状态的大量原子的行为像单个粒子一样。这里的“凝聚”与日常生活中的凝聚不同,它表示原来不同状态的原子突然“凝聚”到同一状态。要实现物质的该状态一方面需要达到极低的温度,另一方面还要求原子体系处于气态。华裔物理学家朱棣文曾因发明了激光冷却和磁阱技术制冷法而与另两位科学家分享了1997年的诺贝尔物理学奖。 科学家说,他们希望利用新达到的最低温度发现一些物质的新现象,诸如在此低温下原子在同一物体表面的状态、在限定运动通道区域时的运动状态等。因发现了“碱金属原子稀薄气体的玻色-爱因斯坦凝聚”这一新的物质状态而获得了2001年诺贝尔物理学奖的德国科学家沃尔夫冈·克特勒评价说,首次达到绝对零度以上1纳开以内的温度是人类历史上的一个里程碑。