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当温度达到 ?273℃(即 ?459℉)时,即绝对零度,物质分子会完全停止热运动。
而如果温度继续升高 ,就连分子本身也岌岌可危,因为越来越剧烈的碰撞会将分子撕裂成原子 。这种 热离解 过程取决于分子自身的强度。一些有机物分子在几百度的“低温 ”下就会分解成独立的原子或原子团,但另一些更稳定的分子(例如水)需要一千多度的高温才会溃散。但任何分子都无法在几千度的高温下存活 ,在这样的高温环境中,物质将变成 纯化学元素组成的气态混合物 。
如果温度升高到几十万甚至几百万度,这种热电离过程就会变得越来越明显。这样极端的高温超过了我们能在实验室里达到的上限 ,但在恒星尤其是太阳内部却很常见。就连原子也无法在这样的酷热环境中幸存,它的所有外层电子都会被剥夺,物质最终会变成 赤裸的原子核与自由电子组成的混合物 ,电子在空间中高速运动,以极其强大的力量 互相碰撞 。
要利用热彻底分解物质,将原子核拆成独立的核子(质子和中子),我们至少需要几十亿度的高温 。虽然我们在最热的恒星内部也没有发现这么高的温度 ,但它很可能存在于几十亿年前的年轻宇宙中。
② 热运动 与 无序定律
热运动完全无规律的特性正好能用一种新定律来描述,我们称之为无序定律,或者 统计行为定律 。要理解这句拗口的描述 ,我们不妨看看著名的“ 醉鬼走路 ”问题 。
这个式子意味着醉鬼随机转向无数次以后,他与灯柱之间最可能的距离等于他走过的每段直线路程的平均长度乘以线段数量的平方根。
但是如果有大量醉鬼从同一根灯柱的位置出发作随机运动,而且他们互不干扰 ,那么你会发现,经过足够长的一段时间以后,所有醉鬼将分布在灯柱周围一定的区域内 ,我们可以利用刚才介绍的方法算出他们与灯柱之间的平均距离。
① 介绍
物理系统中任何自发的过程必然朝着熵增的方向发展,直至最后达到熵最大
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