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温度是什么？零下100℃的世界将会变得如何？

2025-12-31 03:05 来源：网络点击：

温度是什么？零下100℃的世界将会变得如何？

2019年春节档，上映了一部叫好又叫座的科幻电影《流浪地球》，看过的童鞋们对电影里的场景应该不会陌生。电影描述了地球由于太阳的极速老化，持续膨胀，地球不得不脱离原本的运行轨道而向太阳系外围进发。

流浪地球

在逐渐远离太阳系寻找新的恒星系的时候，地球的温度渐渐的降低的零下80摄氏度左右。此时的地球呈现出天寒地冻的状态，地表已经无法长期供人类生存而转移到地下。

这是电影或者小说中对超低温的描述，让我们从感官上了解了超低温度对地球的影响，但是文艺作品终究会带有演义的色彩。那么温度的本质到底是什么？零下100摄氏度时我们的世界将会怎样？带着这样的疑问走进蕴含冷暖的世界吧！

温度的本质

生活中，很多人会把温度和冷与热关联在一起，例如：今天气温多高，冰淇淋是冷的，开水太热了。其实，这就是温度在宏观下的解释——温度是表示物质冷热程度的物理量。

炙热的铁块

但是这样的解释并不能表达出温度的更深层次的表现，所以必须从微观尺度（粒子物理）来描述，温度其实是物体分子热运动的剧烈程度。热运动是物质的所有分子在不停的做无规则的运动；举个例子，一滴黑色的墨水滴在一杯清水中，会发现墨水会慢慢的扩散开来，这时候墨水中的水分子及碳分子就是在做热运动；而且墨水的温度越高，墨水就会扩散的越快。

物体微观粒子的运动决定物质的温度，物质与温度是息息相关的，没有物质就没有温度，没有温度也就没有物质；所以理论上说，绝对真空内没有温度也没有物质。宇宙中大部分空间并不是绝对真空的，其中包含了稀薄气体和各种电磁波射线。

现在，我们可以总结温度到底是什么了：宏观物质的温度是微观粒子平均动能大小的表现；平均动能越大，我们所感受的温度越高。

零下100℃时物质的微观粒子如何运动？

我们知道，上一小节我们了解了温度是什么，既然这样，组成物质的微观粒子如果停止运动时，是不是温度为最低呢？

是的，没错！理论上，此时物质内的内能为0，这个温度官方称之为绝对零度，用开氏温度表示为0K,换算为摄氏温度为-274.15℃。但是绝对零度并不可以达到，粒子的速度的不确定性、位置的不确定性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，也就是说粒子的速度与位置乘积始终为0，这与普朗克定律相悖，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。

但是温度的上限是无法预估的，粒子的动能越大，物质的温度也就越高，例如，当年靠近太阳0.1AU时（AU为地球到太阳的距离），此时的温度为200万℃的高温，而且这并不是太阳最高的温度，太阳表面爆发的日冕物质以及强烈的太阳风粒子的温度会高达2000万℃，太阳内部核心的温度能够达到1571万℃。

所以温度的高低对粒子的运动影响极大，由于微观粒子的运动动量是不可测量的，所以我们只能用图片的方式感受一下温度不同物质分子的运动动能。如下图所示：

分子的运动

零下100度对人类会造成什么样的影响？

要知道-100℃到底对人类有何影响，首先要搞清楚人类是如何感知温度的；

人体上的任何一块皮肤都能感受到温度的不同，人体皮肤中有一种叫做TRPV1的离子通道蛋白（还有很多类似的感受温度的通道蛋白），这种蛋白分布在体表的神经末梢上，如果我们接触了很烫的东西，这些蛋白质引起阳离子跨细胞膜的流动，进而改变细胞膜两侧电势差，引发动作电位，形成电信号传入大脑：这样就完成了外界温度信号到生物体内信号的转化。

温度过低对人体细胞会有极大的影响，例如生活中我们就使用冰箱来进行保温，就是利用低温来保持住细胞的活性，目前有一些机构提出可以将因病致死的人的尸体冷藏，然后等到医学可以治疗此种疾病的时候在将尸体解冻后就可以达到复活的可能，而且还真有人这么干了。总归低温可以是人类蛋白失去活性，轻轻一碰，手臂就会掉落下来。

等到温度到达-100℃时，你的血液凝固，心脏冻僵，无法造血。在极寒的状况下，人会先感到寒冷和肌肤感到刺痛。随着时间的推移，这种感觉会持续加强。

慢慢地，因为气温过低，会造成人呼吸困难，人体内血液循环减慢，人会感到身体开始僵硬，思考也会开始迟缓和混乱。因为体外和体内温度差会造成体内血液短时间内的急速流动，可能会出现感到身体逐渐暖和起来的错觉。之后，由于寒冷造成窒息，人体内的液体会逐渐冷却，人体体温也逐渐下降，身体僵硬，思维活动也逐渐停止，最后死亡。

外表来看，人的脸部会变白，然后可能会出现红晕，之后又变成苍白，直到变成青色。死后会出现红色的尸斑。