温度是什么？-微粒的热运动

如果我们是拥有宇宙的视角，那地球这颗行星对我们来说就是安静的，我们从宇宙的角度能观察到地球的变化需要上亿年的时间，但其实，地球上的人类文明正发生着剧烈的冲突和变化。

我们回到人类的视角，我们看到平静的湖水，幽深的远山，躺在泥土里的树叶，它们也都是安静的，然而，看似不动的山石和湖水，真的是安静的吗？

如果我们变身成为一颗置身在水中的小小尘埃，这时候，你就会发现，在宏观世界看到平静的一杯水，组成它的水分子们正像粗糙的瓦砾拥挤在一起，你推我桑，仿佛大广场里拥挤的人群，熙熙攘攘，没有一刻静止。人体的神经系统感知到这种无序又拥挤的运动，大脑和神经系统把它解析为冷热，我们称它为热运动。而此时置身在水分子中的小小尘埃，正经受来自四面八方水分子的挤压冲撞，不得不随着杂乱无序的人流无规则的游走。而这个现象被成为布朗运动。

我们会观察到，温度上升，这样的运动就会更加剧烈，而温度下降，拥挤的水分子们就会变得安静一点，运动的缓慢一些。

听到这里，你理解了温度的本质是什么吗？没错，温度不是计量工具上的数字，而是我们度量一大群分子或原子热运动的剧烈程度。单个粒子的运动不能体现温度，温度和处于一个系统里的大量粒子的动能平均值成正比。

然后，我们把冰水混合物的温度规定为0℃，把一个标准大气压下水沸腾的温度规定为100℃，从0℃到100摄氏度之间平均分成100等分，于是我们有了温度数据的计量。

有了温度的概念，我们就可以理解，为什么当所有物质分子停止运动的时候，我们称其处于绝对零度，也就是-273℃，这是宇宙温度的下限。

接近绝对零度的时候，分子包含的能量都极其微小，此时物体会被内聚力压成一块坚固的固体，所有的粒子都只能在这种几乎静止凝固的状态下微弱的颤抖。

但随着能量的增加，温度的上升，让这样的振动变得剧烈，最终微粒获得一定的自由度，脱离晶格，进行滑动，凝结的固体变成液体。

当能量足够，温度足够时，最终粒子们冲破束缚，四散分开，物质就变成气态。

现在，当我们看到温度计量仪器的数字，我们应该不会仅仅想到冷热的感觉，我们开始用它理解物体内部的粒子的运动状态。

比如，在低于-259℃的时候，氢分子手拉手老老实实待在座位上，于是我们看到固态氢，只要超过这个温度，氢分子就不再老实，开始四散游移，不愧是世界上最活泼的物质。

而有些同学，比如铁，就像它的名字，有钢铁般的耐力，我们要把温度提高到1535℃，才能让它开始滑动。

这就是温度。此刻，坐在椅子上安静听我讲这一章内容的你，你的身体其实一点也不安静，不是吗？