温度是表示物体冷热程度的物理量，微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度。温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量，而用来量度物体温度数值的标尺叫温标。它规定了温度的读数起点（零点）和测量温度的基本单位。从分子运动论观点看，温度是物体分子运动平均动能的标志。温度是大量分子热运动的集体表现，含有统计意义。对于个别分子来说，温度是没有意义的。
一、怎样才能知道物体的温度
温度指的就是物体的冷热程度。所有的物体都是具有温度的。在生活中，有很多温度是固定的。比如说蜡烛燃烧时中心的温度是1400℃，水结冰的温度是0℃，等等。
每一个物体都有最适宜它生存的温度，所以一般的物体都会保持着这个温度。一旦它的温度发生变化，我们就可以判断一定是出现了什么异常状况。比如说人的体温是保持在一定的范围之内的(36℃～37℃)，如果你的体温达到了39℃，那你一定是发高烧了。
为什么温度会有高有低呢?是什么在影响着温度的变化呢?原来，物体的温度是由它内部分子的运动决定的。如果从这个角度给温度下一个定义的话，温度所反映的就是物体内部分子运动的激烈程度。分子运动得越慢，物体的温度就越低；分子运动得越快，物体的温度就越高。如果你懂得能量守恒，就会觉得这其中的道理很简单。分子运动越激烈，产生的动能就越多，转化成的热能也就越多，温度自然就高。
我们怎么才能知道物体的温度呢?凭我们自己的感觉肯定是靠不住的，所以还是要借助仪器。在日常的生活中，我们只需要借助一个简单的温度计，就可以随时了解自己的体温以及室内外的温度了。当然，我们在日常生活中所使用的温度计测量范围是十分有限的，并不能满足科学研究的需要。所以，科学家们所使用的温度计测量范围更广，以便测量更高或更低的温度。
我们知道，物体的存在形式有三种：固态、液态和气态。照常理来说，一种物质本来就应该只有一种存在形式，可是有些物质比较贪玩，它们觉得总以一种形态存在太没意思，所以它们总是喜欢变来变去。比如说水，它自己就占了三种形态。常温下的水是液态的，可到了0℃的时候，它就变成了固态；到了100℃的时候，它又变成了气态。还有一些物质，不经过液态的转化，就直接变成了固态。比如说地面上的霜，就是由空气中的水蒸气直接结晶而成的。
无形的"精灵"：对流
在希腊的神话故事里常有一个来去无踪的人物，叫做精灵。他好做善事，帮助穷苦的人解除痛苦，但有的时候也会来点恶作剧，让人做噩梦或生病。
在我们的生活中，确实有一个无形的"精灵"。无论是白天还是黑夜，他都伴在你的身旁；无论是高山还是大海，处处都有它的踪影。
清晨，当你推开窗户的时候，它悄悄地赶走闷热污浊的空气，送来凉爽新鲜的清风；当你烟熏火燎地点炉子的时候，它"奋不顾身"钻进煤炉中把煤炭吹得通红；煮汤的时候，它殷勤地搅拌着汤水，加快沸腾的速度；放风筝的时候，它又竭尽全力把你的风筝送上蓝天。
当然，他决不是神话中的那种小精灵，而是地球上无所不在，在物理学上称为"对流"的现象。
对流现象我们可以感觉到，但又不容易实际观察到。下面这个小实验，可以帮助你看到一幅壮观的如火山爆发般的液体对流图景。所以我们把这个实验叫做"水下火山"。
做这个实验要有一个盛冷水的大口瓶，一个玻璃鱼缸也可以。将一些热水灌到一只小瓶里，再滴进几滴红墨水。瓶口上系一根绳子，提着绳头小心地把小瓶沉到冷水容器里，注意不要搅动周围的水。过一会儿便可以看到小瓶里的红墨水像火山爆发一样从小瓶的瓶口涌出，一直上升到水面，在上升过程中，热的红墨水渐渐变凉，所以又从两侧下沉，非常美丽。
这个实验帮助我们清楚地看到液体冷热对流的路径。对流发生在气体或液体等流动的物体之中。被加热了的气体或液体，体积膨胀，密度变小，变轻了，就会浮起来，冷空气密度大，比较沉，就会跑过来补充，这就是对流现象。
在大气里也发生着和上述实验类似的对流过程。自然界中的许多现象和空气的对流密切相关。无论是凉爽宜人的微风，还是破坏性的风暴，无论是蓝天上的朵朵白云，还是惊心动魄的电闪雷鸣，都是对流这个"精灵"制造形成的。
在海洋里，海水的对流把大量的有机物质从海底送到洋面上，养育了大量浮游生物，浮游生物又为小鱼小虾提供了食物，小鱼小虾又为更大的鱼提供了食物。所以是对流维持着海洋生物的食物链，使海洋充满了生机。
于是我们知道，地球离不开对流这个善良的"精灵"。没有对流，地球将会变成一个死寂的星球。
人类虽然从对流现象中得到许多益处，但是有的科学家却非常讨厌对流，他们梦想着一个没有对流的世界。在这个世界中也许煮不出鲜美的汤，但是对于科学研究来说却十分有价值。
什么地方没有对流呢?
在地球上几乎没有方法消灭对流。因为产生对流的一个重要原因是重力的存在。有重有轻就会产生对流。随着航天技术的发展，科学家想到太空环境中只有微重力，几乎没有重力，所以也就消除了对流现象。
由于太空环境是微重力环境，药物的提纯速度比地面上可以提高400～800倍，纯度提高5倍。在太空中一个月提纯的药物相当于地面上的40年。另外太空中无菌、高真空、强辐射等地球上无法同时实现的特殊条件，对制药也提供了得天独厚的环境。因此在太空中可以制造地球上难以大量生产的贵重药品。人们已经在太空进行了实验，并准备建立大型的制药厂。
在地球上从肾细胞中分离尿激酶的成本很高，这是一种治疗心脑血管病的特效药。美国每年所耗用的尿激酶的总价值达10亿美元。如在太空生产，尿激酶的价格只是原来的十分之一。预计从2000年到2010年间，美国太空生产的药品产值将达到美国医药市场的25％。美国在太空中已成功地生产干扰素。这是一种治疗病毒感染和癌症的贵重药品。
现在在太空中已经试制出了完全没有缺陷的半导体晶体。另外还制出了许多在地球重力环境下不可想象的新型材料。例如，在地球上两种轻重不同的金属熔融后是绝对不能均匀地混合在一起的，总是轻的漂在重的上面。但是在太空里由于没有重力，轻重不分，所以能把它们均匀地掺合起来制成一种有超级强度的合金材料。在太空里还可以制出能漂在水面上的泡沫钢板，这也是因为没有重力，气泡不会在钢水里上浮。泡沫钢板既坚固又轻巧，是一种新型的建筑材料。类似的产品很多，有的中学生曾建议在太空上把石蜡和钢铁混在一起，你能提出一项好的建议吗?
瞬间穿越障碍是否能实现
你知道神话传说中的穿墙术吗?你认为它真的能实现吗?很多人甚至是科学家都有过这样一个想法：物体是由微小的粒子组成的，而粒子之间都是存在缝隙的，基于这个原因，如果组成我们身体的粒子全部从一堵墙的粒子缝隙中穿过去，那人类不就会"穿墙术"了吗?
《封神演义》中的土行孙，会突然消失，一转眼又从别的地方冒出来，而哈利·波特也可以从某一地点突然消失，而瞬间出现在遥远的另一点。这些都是在神话和科幻电影中才会出现的场景。但是，随着量子物理学的发展，粒子的"穿墙术"已经练到炉火纯青的境界了。
当然，首先要说明的是，对于粒子来说，它穿的"墙"一般来说不是人们日常生活中所说的那种实物的墙而是由电荷排斥力、核力等作用力形成的无形的能量"墙"。比方说，一个粒子只有6兆电子伏特的能量，但它至少需要10兆电子伏特的能量才能克服电荷排斥力进入原子核内，那么对它来说，就好比有一堵无形的"墙"把它挡在了原子核外。
我们的日常经验告诉我们，一个人如果被一座大山挡住了，而他又没有力气爬到山顶翻越过去，那他就只能老老实实在山的一边待着了。不过对于微观粒子来说，遇到了能量的"高山"或者"墙"，它可不会束手待毙，相反，它会鬼使神差般地出现在"山"或者"墙"的另一头，仿佛"山"底下有个隧道让粒子钻了过去，这种现象在量子物理学中有个颇为形象的名称，叫做"隧道效应"。
要解释这一现象就要牵涉到物理学中有关微观粒子运动的描述，即量子力学中波粒二象性这一重要理论。简单的解释就是，粒子都被证明有两面性，既可以是粒子，又可以是波。
作为粒子比较能够被很好的接受，可是作为波，就不好理解了，因为这里所指的波有一些奇怪的特性，不同于人们经常提及的电磁波、声波。一方面，它具有我们通常所说的波的反射、衍射、透射等全部特点；可是另一方面，这种波又叫"概率波"，它还表示粒子在空间某一点的可能性有多大，形象的比喻就是某一时刻一个人在办公室、在家，或者在电影院、体育场、商场的概率有多大。
当一个粒子的粒子性对它遇到的能量形成的障碍束手无策时，它就会显出波动性的一面来。这就如同武功高手一样，不采取硬碰硬的手段，要以柔克刚。于是这时粒子的就产生了波的反射与透射，这其中大部分波被"能量山"挡住了，反射了回来；但还是有小部分被透射过去，跑到"山"的另一头去了，这也就是粒子"穿墙术"的真正原因。而且这个"墙"越薄，粒子穿墙而过的概率就越大。经典物理学认为只要这个"能量墙"无穷的高大，就可以把所有粒子都挡在外面了；但在量子物理学上，粒子依然有一定的概率穿过去。
如果粒子可以穿墙，那有一天人类是不是也可以像电视剧里面所演的一样，进行穿墙呢?韩正甫教授说，理论上这样的场景是可以实现的。从物理学角度来讲，这叫做量子态隐形传物，其过程是这样的：先提取原物的所有信息，然后将这些信息传送到接收地点，接收者依据这些信息，选取与构成原物完全相同的基本单元，制造出原物完美的复制品。
理论上虽然是可行的，但是现实中要实现它却是难关重重。其一，发射仪器必须在目的地将人重新组合起来。为了知道如何组合，它就需要获得人体所有原子结构的精确信息，经物理学家计算，据计算传输这些数据对于今天速度最快的计算机来说，也会花去比宇宙年龄还要长2000倍的时间。况且，精确描述人的原子结构非常棘手，从根本上来说是不可能的。其二，人的身体是由物质组成的，如果用光速把人的身体移动到另一个地点，那么，就必须将它"唯物质化"。单单突破原子核内部的限定力，就必须把身体加热到一万亿摄氏度，这个数据已经比太阳内部的热度还要高几百倍。所以，就目前的科技发展来看，现实中人要做穿墙是不太可能实现的。
以火灭火可能吗
我们都有这样的基本常识：水能灭火。但是火能灭火恐怕没听说过吧?我们来看个小故事：一天，一群游客正在一望无际的大草原上快乐地追逐嬉戏。突然，他们身后窜出一团大火，直向游客们扑来。就在这危难关头，一位老猎人出现在游客们的面前："各位，别跑了，大家还是听我的话，动手扯掉这一片干草，清出一块地面来。"游客们见是一位老猎手，就马上按照他的吩咐，七手八脚地猛干起来，很快清出了一大块地面。
火是从北面烧过来的，老猎人让大家站在空地的南端，自己跑到空地的北端，并把草堆搬到北边去。望着渐渐靠近的大火，游客中有人恐慌地问："老猎人，火再烧过来怎么办?""别急，我自有办法。"一会儿，大火快烧近时，老猎人才拿了一束很干的草点燃起来，堆在游客北面的草立刻熊熊地烧着了。不一会儿，这两股火竟然打起架来，火势也逐渐变小，留给游客的空间越来越大。两股大火斗了一阵子，终于"精疲力竭"，慢慢地熄灭了下来。获救的游客都很迷惑地向老猎人问道："火怎么能扑灭火呢，不应是助长火焰的吗?"
原来，在烈火上面的空气受热后会变轻而上升，各方面的冷空气就会去补充，这样，在火的边界附近，一定会有迎着火焰流去的气流。等到他们北面的大火接近草堆时，他们把草堆点燃，这边的火就会朝着风的相反方面蔓延开去，两股火后面的草都没有了，就会渐渐熄灭。当然，火不能点燃得太早，也不能太迟。
发生大火的时候，在火区的下风地段，虽然空气从燃烧着的森林那边向这边吹来，可是在靠近大火的地方，有与大火前进方向相反的气流朝火焰流去，原因是火海上面的空气受热以后密度变小，不断上升，周围的空气不断补充流入。这样，在大火的边界附近就会产生迎着火焰流去的气流，觉察出已经有空气向火焰流去的时候，应立即迎着火焰放火，使新火焰朝着猖獗的火海前进。这样就可以先烧掉下风段与火海之间的易燃物质，使大火无法蔓延。
随着近年来森林资源的迅速发展，植被、枯枝的增厚，森林火灾越发猖獗，一旦起火往往形成3～4米的高强度林火，强大的热辐射使扑火人员在10米以外都难以靠近，以火灭火就是利用林火的两重性，在林火蔓延的前方烧出一条足以阻隔林火蔓延的隔离带，以达到灭火目的。
从2001年开始，我国消防人员在部分火灾扑救中进行了以火灭火的尝试，效果非常理想。目前，森林消防队员赴火场扑救时都外带一只打火机。只要条件成熟，就利用以火灭火的技术。不过这项技术不是人人都可以掌握的，火场的火情千变万化，以火灭火的关键技术是：不论火场发生怎么样的变化，各环境因子如何恶劣(如风向、风力、地形、地势、植被高度、飞火等)，我们始终能控制自己点的火，迫使林火根据我们的意图燃烧。其要点有：
1.点烧方法的选择：有线状点烧法(也叫一条龙点烧法)、棋子点烧法、不利条件下的点烧法。
2.点火部位的选择：点火的位置一般选择在易于控制、离火场火头较近的地方，有利于利用火场风把火焰拉向火场，产生火龙柱，达到事半功倍的效果。
3.火场风和自然风的利用：火场风是火场燃烧过程中热烟(气团)上升，周围冷空气补充而引起的地面上气流向火点运动的现象。火场风是小范围内的气候特殊现象，受周围火环境因子影响较大，利用火场风可以增加以火灭火的速度和功效，还能有效保证扑救人员的安全。自然风有顺风和逆风之分，以及风力大小等，因此要因地制宜，灵活应用。
4.地形地物的利用：大片露岩、江河、溪流、公路、防火林带等要充分利用，尽可能减少林木损失，减少失火面积。
5.时间的确定：点火时间的要求是点火后能形成向火场方向的地面大气流。点火过早，容易形成新的火场，不易控制，易出危险；点火过迟，防火带宽度不够，达不到灭火的目的。
茶杯为什么也害怕烫