温度的微观本质(定义)

温度的微观本质（定义）

温度的微观本质，被定义为大量分子的平均动能。在绝对零度时，分子将停止运动。高于绝对零度的物体，都会对绝对零度的外界环境进行电磁辐射。

在铯冷原子钟中，利用了激光冷却和囚禁原子的原理和技术，将秒定义为铯133原子在基态的两个超精细能级结构间零场跃迁辐射

频率的周期的的9192631770倍。

红外线和微波是电磁波，现在是物理理论界公认的。在经典电磁理论中，电磁波是电磁能，电磁能是一种客观存在的物质。一个物体处于一个极冷（几K温度）环境中时，它将不断地向外辐射红外线和微波，直到与外界环境达到辐射与吸收的平衡。在这个过程中，物体损失了一点电磁能。换个角度，是物体的分子（原子）的核外电子释放电磁波，向低能级轨道跃迁。

通过以上分析，可知，温度不仅仅只是大量分子的平均动能，同时在更微观层面上涉及到原子中电子的能级轨道，电子附带的电磁能，还会涉及到原子，分子间的结合键的细微差别。也可以说特定的温度，也是物体的分子的一种内禀特性，是分子自身的微观构成和结构的一部分。

物体分子动能包括分子的平动、振动、转动，由大量分子组成的物体还涉及到分子势能及分子间的范德华力，而范德华力本质上应该是种电磁力。自然界的四大基本力是：电磁力、强核力、弱核力、万有引力。能量的形式有：机械能（动能，势能）、电磁能、分子势能

（内能）、核能、化学能、光和热的电磁辐射能等，各种能量形式在特定条件下可以互相转化。

在托克马克核聚变装置中，利用强磁场可以约束带电粒子的特性，将氘、氚的离子态气体约束于一个特殊的磁容器中并加热到数亿摄氏度的高温，实现聚变反应。强磁场可以约束住数亿度的高温，避免对外热辐射。可见，温度的微观本质和电磁能是有关的，并且关联很大。

温度在微观上不仅是物体中分子的平均动能，它还是物体辐射和吸收电磁能达到平衡的外部电磁环境，也算是物体分子的内禀特性的一极小部分。低温或者高温，是物体的其它物理量无法替代的。对超导材料的研究，一个方向是将材料置于极低温度下，还有一个方向是将材料置于极高压力下。极高的压力，也会造成分子之间及分子内部细微差异。

综合看来，超导材料，高温核聚变的研究，最终可能类于原来人们对炼丹术的研究：处于科技前沿，但不能实现初始目的。超导材料和高温核聚变的实现，条件过于苛刻。因为性价比差，而不具备大规模的商业价值。