【原】《宇宙的本质和奥秘》之六----温度的本质
温度的本质
外界环境的冷与热让我们感知到了温度的存在。现代物理学让我们知道和掌握了很多温度的规律和知识。所知的最低温度为零下273.15度。那么温度的本质是什么？我们用S子理论进行分析就很容易找到其本质所在。
物体的内部空间和外部空间存在大量的由S子构成的真气。S子受到质子的引力，物体外围的S子形成一个无限扩大的真气圈。物体内部的S子密度比外围S子密度相对较大。而S子的密度随着外部空间距离的增加而减小。
在外界环境恒定状态下，物体的内部与外部S子密度保持在一个平衡状态。其温度也会保持不变。
如果一个物体的外界环境中S子的密度增加，那么，外界的S子就会向S子密度低的物体内部渗透流动，从而使物体内部的S子密度增加，直至达到密度平衡状态。在这个过程中，物体的温度就会相对增加。由于S子在物体内部空间数量上的增加，从而使原子与原子之间，分子与分子之间的空间距离增大，导致物体的体积产生相应的膨胀。相反，如果外界环境中的S子数量突然减少，物体的内外S子密度失去原有的平衡状态，物体内的S子就会向外溢出，体内S子密度相对降低，当内外S子中和后，达到相对的平衡状态。由于物体内部的S子减少，密度降低，构成物体的原子之间、分子之间的空间距离相应收缩，从而使物体的体积缩小，物体的温度也会同样降低到与环境相当的水平。
由此，我们可以看出热胀冷缩的物理现象本质是物体内部S子密度发生变化对构成物质的原子与原子之间分子与分子之间距离产生影响造成的。温度变化的本质是S子的密度的变化形成的。
当物体内部的自由S子密度低到一定状态时，物体内部的分子会连接的相对紧密，使物体表现为固体。随着S子密度的不断增加，分子之间发生膨胀，分子与分子处于半游离状态，物体就形成了液体状态。当外界的S子继续渗透流入到物体内部，致使物体内部的S子密度达到一定的程度，分子之间的距离扩大到相对排斥和完全游离状态，那么，物体就会变成气态。
水在成冰的时候，体积不但不会缩小，反而产生膨胀，这是因为，水内部的S子不断向外释放后 ，水分子相互紧密连接形成晶体，晶体将内部空间支撑起来，反而使体积增大。
当物体内部的自由S子几乎被全部释放出来时，所有物体均处于固体状态，温度最低，就是我们所称的零下273.15度状态。这时，分子与分子之间原子与原子之间的距离被紧密压缩，到了无法继续压缩的地步。这时，物体的内部空间最小，但是并不意味着没有S子的存在。物体内部空间中仍然存留着一定数量的自由S子。因为原子与原子相互支撑、分子与分子相互支撑，内部空间不可能被压实，就像结晶的冰一样。并且现代物理不可能压缩原子核与原子核之间的距离，而原子周围依然存在着被束缚的S子群体。电子和原子核仍然存在不变的空间距离，吸附着阴子群体和阳子群体。如果在足够强大的压力之下，物体的体积进一步压缩，致使分子和原子结构发生坍塌，那么要么继续释放S子，产生密度更大的物质，要么，产生强行性吸入S子反应，体积急剧反弹，发生冷爆炸。
由于不同的物质，其质量密度不同，构成分子的元素不同，对S子的引力也各不相同，因此，在同一空间环境下，内部空间的自由S子数量也不尽相同。但是，在同一空间环境中，S子的密度是相同的，即外部空间的S子密度和同一空间中各物体内部的自由S子密度相同。
当外界S子密度发生变化时，不同物质构成的物体吸收和释放S子的速度不同，所以，有的物体温度提升快、降温也快，有的物体温度提升慢降温速度也慢。因此，吸收和释放S子速度缓慢的物质会成为保温材料。
两个接近的物体如果携带的S子密度不同，就会发生S子交换性流动，S子总是由高密度流向低密度，最终处于同密度的平衡状态。
&由于空间中物体的运动和物体内部的运动变化始终存在， 所以导致空间中的S子和物体内部的S子始终处于波动状态。并且，所有物体不断的吸收和释放S子。物体吸收S子采用的是波动式吸收，释放S子是也是波动式释放。当同一时间段吸收和释放S子的数量相对平衡时，物体的温度保持不变。当同一时间段上吸收S子数量大于释放数量时，S子的密度增大，表现为温度上升，反之，表现为物体的温度下降。
S子的密度是温度的本质，S子数量则是能量的根源。S子密度的差度就是温差。自由S子数量为零时，其密度当然为零，温度就是零下273.15度状态，即开尔文温标的0度状态。
如果我们把单位体积内的S子数量为N个时，设定为1开尔文度，那么单位体积内存在2N个S子时，温度就是2开尔文度。
物质在化学反应过程中，由于元素之间空间处于压缩状态，发生反应时，如果元素之间空间增大，会迅速吸收外界的S子以实现平衡，从而表现出吸热反应。相反，在物质发生化学反应时，元素之间的空间被压缩，多余的S子会释放出来，从而表现出放热过程。化学反应过程中微观S子的释放与吸收十分复杂，有待进一步探索，但是，整体上，所有的化学反应都存在分子的裂解和结合，释放S子或者吸收S子是物质产生裂解和重组过程中内部整体S子密度重新调整的表现。
因为S子是相对于物体以能量方式存在的物质，因此，称之为量子也是十分恰当的。能量最直接的表现就是温度。
2012年6月11日
TA的推荐TA的最新馆藏从“温度的倍数”谈温度和温标 - ——关于热力学温标的一些闲言碎语 - 十五言
本文根据本人在知乎的回答
整理而来。问题的起源是有人问“为什么不能说20℃是10℃的两倍”，有人回答说要用热力学温标。用热力学温标来计算温度的倍数，包括指出“温度是分子平均动能的标志”，这当然不能算错，这甚至是教科书式的标准回答，如果限于高中物理知识，讲到这里就足够了。但是，如果从大学物理的角度来说，这样的结论是不够全面和普适的。阅读下面的内容需要有大学物理层次热学的最基础知识。首先给出答案：“某个温度的两倍”这句话，是语焉不详的。第一，热力学中实际上并没有给出过温度在数值上的严格定义，热力学温标作为最常用的温标，有一系列人为的简化和约定。我们来翻看热力学四条定律： ，一般认为，“热力学第零定律定义了热力学体系的一个状态量——温度”，这句话其实细说起来有问题，实际上，这条定律只提出了两个热力学体系的温度“相等”的传递性，或者说，给出了温度“相等或者不等”的一个判据，并没有明确说出来某个热力学体系的温度具体是多少；，一般认为，热力学第一定律是能量守恒定律在热力学范围内的表述形式，这里通常要涉及到两个概念，一个是热力学过程中发生的“热量”，一个是有人说的“分子的平均动能”，然而这两个概念都有问题，都不是“温度”的同义词（详细说明见下）； ，热力学第二定律实际上指出了热量传递的方向，也就是说给出了判断温度的大小的方法，要注意，第零定律只判断温度“相等或者不等”，第二定律才可以判断“哪个大，哪个小”； ，热力学第三定律实际上指出温度有一个“起点”，也就是绝对零度，但是，绝对零度为什么被取成“0”而不是其他数值，是一个较为人为的选择，比如为什么不取成无穷大啊？你想想，哪个数值更适合用来描述“可以无限接近但是永远达不到”这个概念？是零还是无穷大？也就是说，热力学四条定律，只给出了判断温度相等或者不等的方法，判断温度哪个大哪个小的方法，以及指出了有一个特殊的温度值叫做绝对零度，除此之外，什么都没有说，尤其是，具体怎么定义温度，物理定律并没有给出，更没有给出“某个温度的两倍”的含义，甚至，你连“ 0℃到10℃ 和 10℃到20℃ 二者是否相等”都拿不准，因为这依赖于温度的划分是否是线性的。当然，热力学温标在某种程度上是线性的，因此用热力学温标来计算温度的两倍才会成为教科书式的标准答案。但是，我们翻看
的定义，发现它是通过卡诺热机的效率来定义的，也就是说，温度反映的是卡诺热机的效率，这和前面所说“温度是分子平均动能的标志”就不一致了，而且，接下来我们会看到，温度还有第三个含义，即玻尔兹曼分布表达式中的一个参数，这第三个含义更是远远超出了“卡诺热机的效率”的范畴，也就是说：第二，我们通常所说的温度，都不是指温度本身，而是和温度相联系的别的物理量，温度的物理本质是什么，尤其是怎么和物理直观联系起来，其实并不清楚。其一，分子平均动能这个东西，说的是动能，是能量，并不是温度本身，何况“温度代表分子平均动能”这件事情，是有适用范围的，比如没有考虑
，即使温度降低到绝对零度，分子也是有动能的；其二，日常生活中我们谈论的温度，往往是和热量联系在一起的，热量就是我们从热力学体系中用热力学方法提取的能量，问题在于，由于热力学第二定律的限制，我们不能把热力学体系的所有能量都提取出来，有一些能量是锁死在体系里的（如
）。我们在说温度的两倍的时候，是说自由能的两倍，还是要考虑零点能呢，这些锁死在体系里的能量，在计算两倍的时候，要不要乘以2呢？其三，温度还有序数的意义，我们经常用到温度是用来表达“这个东西比那个东西更热，所以这个东西比那个东西温度高”的意思的，是用来“比大小”，并不是用来比“绝对数值”的。这个意义有点儿像时间的时刻，日1:28 比 日0：28 要更晚，但是请问 日1:28 的两倍是多少？这个问题就变得没有意义了，序数的起点是任意的，你总不能追溯到耶稣诞辰或者宇宙大爆炸那儿去。序数只有大小、先后的意义，只有时间间隔“1小时28分钟”的两倍才有意义。第三，热力学温标不是普适的，在某些极端的情况下，简单照搬热力学温标会造成数学直觉和物理现象的严重背离。其一是绝对零度附近。“绝对零度达不到”这个结论是很违反数学直觉的——从1到0难道不应该和从2到1一样么？可以无限接近但是永远不能达到的值，应该是无穷大而不是0才对。其二是“”的问题。这和温度的第三个含义，即玻尔兹曼分布的表达式 有关，这时候温度是出现在指数上的，和其他物理量的关系不是简单的相乘。“负温度”的科普很多了，果壳网的参见
，知乎网的参见
。从冷到热的顺序依次是：+0 K & +100 K & +∞ K = -∞ K & -100 K & -0 K。也就是说，负温度比正温度更热，这就和“负数小于正数”的数学直觉不符了。总结来说，热力学温标经过了某些简化和一些人为的约定，在我们日常生活和大多数领域的物理研究中很好用。但是，“某个温度的两倍”这句话，涉及到了温度的物理本质，是含义模糊的。比如我就可以构造一个用摄氏温标来表达“某个温度的两倍”的情形：从温度为20摄氏度的水转移到冰水混合物的热量，是同样质量但是温度为10摄氏度的水转移过来的热量的两倍，在这个意义上，说“20℃是10℃的两倍”也是说得通的。
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冷热程度，热胀冷缩，摄氏，冰水混合物
试题分析：温度是表示物体冷热程度的物理量．常用的温度计是根据热胀冷缩性质来测量温度的．温度计上的符号℃表示采用的是摄氏温度，它把冰水混合物的温度规定为0度，把沸水的温度规定为100度。点评：了解温度的定义和常见温度计的原理。知道摄氏温度的是如何规定的。
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等知识点的理解。
常用温度计是利用液体________的性质制成的。医护人员用体温计给高烧病人测量体温时，体温计中水银的下列物理量：①质量②密度③温度④内能⑤比热容，在测量过程中不变的是________（填序号）。
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