在史前的岁月里,中国古代的智者们,凭借敏锐的洞察力和超凡的归纳能力,梳理出一年里二十四个节气,用以指导农耕和日常生活。每个季节各有六大节气,时至今日,人们仍旧以节气的轮转来感知季节的更迭与离去。

不过,对现代城市居民来说,农业生产已非必需,四季带给他们的最直接感受,可能便是温度的升降。城市热岛效应的增强,使得春季与秋季的温度波动愈发微弱,仿佛一年之中只剩下酷暑和严寒。与夏季的热烈相比,冬季带来的则是一种“肃杀”、“冷酷”之感,在低温的威压下,包括人在内的众多生物,活动都显得迟缓许多。



中国幅员辽阔,南北相距近5500公里,纬度跨度近50度,因此,国内各地的气候差异也相当明显。例如在南端的海南岛上,冬季温度仍可达10℃以上;而在北端的漠河,冬季则可低至零下40多度。

在如此寒冷的环境中,户外已是严寒刺骨,人体皮肤若直接暴露,很快便会冻伤,甚至坏死。因此,漠河居民在冬季外出的次数非常有限。

那么,季节的诞生之谜又是如何解开的呢?这个问题曾长期困扰着人类,直到人们发现地球并非宇宙的中心,而是围绕太阳旋转的一颗行星,地球的公转周期便是我们所称的一年。



地球的公转轨道并非标准圆形,而是类似椭圆的形状,这使得地球与太阳的距离时刻变化,从而产生四季的温度差异。同时,由于地轴并非严格垂直于黄道,南半球与北半球季节正好相反,当北半球经历冬季时,南半球却正值夏季。

此外,地球的纬度也是决定温度的关键因素之一。由于地球呈球形,纬度越高,太阳辐射的热量就越少,因此温度也就越低。

故而,地球上最寒冷的区域非南极和北极莫属。人类自开始记录以来,地球上最低的温度是在2018年南极东部高原测得的,达到了零下100摄氏度。



这一数字令人震惊,毕竟在这样的温度下,几乎不可能存在生命。但若放眼更为广阔的宇宙,我们会发现零下100摄氏度并非极端低温。

地球之所以能孕育众多生命,一个重要原因在于适宜的温度。地球与太阳的距离恰到好处,既不似水星般近,也不像天王星、海王星般远,再加上类似“温室”的大气层,使得昼夜温差不那么剧烈,为生命的繁衍提供了适宜的环境。

虽然太阳表面温度高达数千摄氏度,但能够受到恒星热辐射的范围有限,大部分宇宙空间仍旧冰冷。那么,这个低温究竟有多“低”?

以太阳系中的“远日行星”为例,即海王星和天王星,它们最低温度能达到零下200多摄氏度,远超地球最低温。这样的星球,几乎其上所有物质都被冻结,除了水冰,还有氨冰、甲烷等,在低温下固化成冰。



然而,这是不是低温的极限?是否存在一个绝对的低温极限?我们知道高温可达数千摄氏度,那么低温是否也可能降至零下数千度?

答案是否定的。根据热力学理论,存在一个数值叫做“绝对零度”,在开尔文单位下是0K,换算成摄氏度则是零下273.15度。



尽管科学家已经推算出绝对零度的数值,但在现实中,这个温度只能无限接近而无法真正达到。这是为何?要解答这个问题,我们得从温度的本质说起。为何会有温度?因为宇宙中的物质始终处于运动中。

辩证法告诉我们,万物都在不断运动中,不存在绝对静止。即使是看似静止的物体,其内部的分子、粒子等也在持续运动,因而物体有其温度,这是热力学第三定律揭示的自然规律。

绝对零度的世界,一切都将静止。而若真有此温度,必然存在于一个完全“真空”的环境,那里不会有任何物质。但宇宙由物质构成,并无这样的场所。

现代物理学界普遍认同,宇宙起始于一场大爆炸,所有的物质都源于一个“奇点”,大爆炸后分散、膨胀,最终形成我们所见的宇宙。



而且,宇宙并未在达到一定规模后静止,它至今仍在膨胀,物质间的距离越来越远。

因此,我们可以说,宇宙中一切都在运动,不存在所谓的“真空”。我们能测量的可观测宇宙是有边际的,但在此之外,还有超光速膨胀的部分,我们无法了解那里的情况,称之为“不可观测宇宙”。

我们知道水凝固的温度是0摄氏度,水在零下会结冰,实际上是温度达到水的结晶“点”。其他物质也是如此,只不过需要不同的温度。而光,对我们来说并不陌生,但容易被忽视的是,光本身也是一种物质。

那么,光是否也会像水那样在一定温度下“凝固”?如果真能达到“绝对零度”,光的传播能力也将丧失。



理论上,光速是宇宙中最快的速度,但由于其他物质阻挡,这个速度几乎无法达到。光的传播需要介质,我们之所以能看到宇宙中的天体,是因为光通过了空间的介质。

尽管宇宙看似空无一物,但实际上存在着一定的物质,能使光通过。然而由于空间物质稀薄,温度极低,只是离“绝对零度”尚有距离。在“绝对零度”中,光只能在原地“凝固”,这无疑是不可思议的。

温度与物质运动息息相关,因此,宇宙诞生后温度也在不断变化。根据科学家计算,宇宙大爆炸后相当长时间内,温度极低,因为那时物质运动缓慢。

这个状态持续了一百亿年,宇宙才开始“苏醒”,逐渐达到现今的温度。科学家在观测一些古老星云时,发现其温度远低于银河系,这为理论提供了有力证据。

未来宇宙的温度是否将继续升高?可能并非如此。由于宇宙持续膨胀,物质间距离越来越大,温度也会逐渐降低。当达到一定程度后,将形成“热寂”,这是宇宙的终极命运。

到了“热寂”状态,宇宙中的物质将达到“热平衡”,运动能量不复存在。之后,宇宙将走向终点,甚至可能触发新的“大爆炸”。



然而,这些都是基于宇宙未来的理论推测,是否真的会走向“热寂”,还需要更多证据。

宇宙万物皆有关联,即便是身边无处不在的“温度”,也与宇宙的命运紧密相连。

或许对人类而言,这样的未来过于遥远,但我们探索的远不止眼前的事物,对于更广阔的世界,好奇心始终驱使我们前行。我们究竟来自何方,又将走向何处?

每个人都会有这样的疑惑,而研究者们将这些疑问付诸实践,运用各种理论求证,使我们能更深入了解所处的世界。



未来,我们可能会有全新发现,虽然现在无法预测,但可以满怀期待。

宇宙温度对我们当下的实践并非纯理论,太阳系内天体的温差变化,可以为我们未来的宇宙探索提供重要数据。

例如水星、金星温度过高,科研设备难以靠近其表面,因为它们离太阳太近;而远离太阳的行星,其低温也会影响探索活动。

如何制造出能耐高温、低温的探测器,将是未来航天技术发展的关键。如果能研制出隔绝极端温度的宇航服,宇航员或许能踏上那些星球。

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