宇宙中存在沒有溫度的物質嗎？

在物理學中，聲、光、電、力、熱是本家兒要的研究偏向。在古代，很多學者都研究過“熱現象”。可是沒有人搞得清晰，最早的1000多年都是走在了錯誤的道路上。所以，“物質為什么會有溫度”這件事看似很簡單，但現實上卻很復雜。那具體是咋回事呢？

今天，我們就來聊一聊這個問題。

熱質說

在歐洲的中宿世紀，那時的學者認為“熱現象”的素質是一種叫做“熱質”的工具，這也就是熱質說。這個理論認為熱是一種近似于空氣一樣的物質，看不見、摸不著、附著在物體上，這樣物體就可以顯示出溫度了。

這種設法現實上很合適我們日常糊口的直覺，并且一般人也很難辯駁這樣的說法。并且也確實可以詮釋一些現象，好比：熱傳遞。當一個高溫的物體和一個低溫的物體接觸，熱量最終會變得平均，這申明有一部門“熱質”從高溫物體轉移到了低溫物體上。

可是，后來就有人發現：熱質說也是出缺陷的。我們來舉個例子，到了冬天，氣候都比力冷，這個時辰我們就會習慣性地搓手，搓手的過程中，就會有熱發生。在整個過程中，并沒有物質的轉移，只有手掌之間的相對活動。

熱的素質是一種能量

是以，熱質說面對了前所未有的挑戰。后來，顛末一代又一代學者的研究，他們認為熱并不是一種物質，而應該是一種能量。就拿上文中提到的“搓手”的例子，在搓手的過程中，手掌之間的相對于活動中，手掌之間會有摩擦，并且在摩擦力的偏向上有位移，也就是做功了，所以熱來自于摩擦力的做功。這和鉆木取火其實是一個事理。

不僅如斯，那時有一位啤酒商叫做焦耳。他為了做出口感和口胃更好的啤酒，建造出了很是精巧的溫度計。他對熱現象出格癡迷，而且長年研究。

因為他是啤酒商，是以，他尤其對能量轉化的問題出格癡迷。要知道傳遞熱量和作功的方式都可以改變物質系統的能量，那就意味著傳熱熱量和做功之間存在著必然換算關系。于是，他經由過程大量的嘗試最終確立了這個換算關系。

這也被我們稱為熱功當量。焦耳那時測算出來的成果已經是比力精準了。后來，我們劃定了下面這樣的換算關系。

在研究這個過程中，焦耳還獲得了赫赫有名的能量守恒定律，現在能量的單元之一就是以他的名字定名的。

“熱現象”的微不雅詮釋

科學家其實并沒有止步于此，對于“熱現象”的研究后來加倍深切。科學家還從微不雅視角找到了“熱現象”的素質。在焦耳的時代，他就和物理學家開爾文合作獲得了熱力學溫標。這個溫標對應的物理量就是開氏溫度，用符號K暗示。我們日常糊口頂用到的是攝氏溫標，兩者其實是可以彼此轉化的。開氏溫度的零度就是絕對零度，用攝氏溫標暗示就是-273.15℃。是以，兩者的轉化關系就是：[°C] = [K] ? 273.15。

那么問題來了，溫度是權衡冷熱現象的物理量，那么高暖和低溫到底有什么區別呢？

從微不雅的角度來看，熱的素質其實是微不雅粒子的熱活動。這句話該若何理解呢？

我們知道，萬物都是由粒子組成的，但粒子并不是整整潔齊擺列的，而是會亂動。