为什么高温就变低温（为什么高温无限而低温最低是-273.15）

在日常生活中，温度用来表达物体冷热程度的，冬天温度低了大家就要加衣，夏天温度高了就会脱衣，不管气温高低，都在影响着我们的生活。

在我们地球上，所有的生物对温度都有一个适应机制，温度如果过高或者过低都会对生物机体造成一定的影响。在北宋大文学家苏轼词中说“我欲乘风归去，又恐琼楼玉宇，高处不胜寒。”

从这句话中其实也可以间接的说明一种自然现象，海拔越高的地方，温度越低。

温度的本质是什么？

我们对温度的理解也只是热和冷这两个概念，但事实上温度确实表示物体冷热程度的一个物理量。关于温度的极限这是一个有趣的问题，要想了解这个问题，就需要来认识一下温度的实质。

在我们学习物理的时候，课本里描述温度是这样的“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。”

我们以水为例，一杯热水的热量是来自于水分子的微观运动，当水渐渐冷却的时候，那么水里面每个水分子的平均运动速度会越来越慢，直到温度降到0k，也就是-273.15℃，分子才会停止热运动。

当然0k只能无限接近，无法达到。总而言之温度的本质就是分子的运动，分子运动的越激烈，温度就会越高。

华氏温标和摄氏温标。

在1724年是由德国人华伦海特制定的，他把冰的熔点温度定为32 ℉，把标准大气压下水的沸点温度定为212℉，又在32℉～212℉之间平均分成了180份，把每一等份认为是1度，这就是华氏温标，符号F，单位是℉，

是由1724年瑞典天文学家安德斯·摄尔修斯提出，一个大气压下的冰水混合物的温度为0 ℃，水的沸点为100℃ ，把0～100℃之间平均划分为了100份，每份代表为1℃。摄氏温标用符号C表示，用℃表示单位。

热力学温标。

到了1848年，威廉·汤姆森利用热力学第二定律的推论卡诺定理引入热力学温标。热力学温标又称开尔文温标、绝对温标，简称开氏温标，是国际单位制中的温度单位，K氏温标用符号T表示，K表示其单位。

我们平时所说的绝对零度指得就是指热力学温标——0K，换算为摄氏温度也就是-273.15℃，是粒子动能低到量子力学最低点时物质的温度。

目前宇宙最高温是多少？

太阳一秒钟所释放出来的能量就足够全人类使用25万年的了，而太阳的表面温度约为5700℃左右，这个温度超过了目前已知的熔点最高的金属，这样看来5700℃确实很高，但是宇宙最高温可是1.42亿亿亿亿度，还被称为普朗克温度。

目前量子力学给出的温度上限就是普朗克温度——绝对热度，只有宇宙大爆炸的那一刻才达到过这个温度。

普朗克温度怎么来的呢？

在138亿年前一个叫“奇点”的神奇物质在一瞬间发现大爆炸，于是我们的宇宙就诞生了，而温度的实质是粒子运动，粒子又是宇宙大爆炸产生的。

在宇宙大爆炸那一瞬间温度极高，后来当温度降下来时，能量便凝聚成了我们现在的基本粒子，之后又形成了原子、分子等等，最后便有了我们现今的宇宙。

粒子振动得越来越厉害，温度就会越来越高，而在宇宙大爆炸的初始时刻，肯定粒子所能达到的就是最高温度，也就是宇宙大爆炸那一刻的温度，超过那一刻就进入了量子引力的范围，而且现代物理学将在这一刻失效，因此这时候所达到的温度就是宇宙最高温。

为什么达不到绝对零度呢？

绝对温度定义为所有原子运动停止的点，为了达到真正的绝对零度，不仅原子运动必须停止，而且所有原子的内部组件也需要停止，那么电子需要停止绕原子核运动，原子核中的中子和质子也将停止相互作用，其内力，夸克等等也都必须停止所有活动。

但由于量子力学效应，这是根本不可能的达到的。由于我们空间中的能量交换每时每刻都在进行，这只是一种理想情况，因此绝对零度只能无限接近，不可能达到。

目前使用激光冷却和磁蒸发冷却技术已经可以非常接近绝对零度了，在激光冷却中利用快速移动让原子与光子相撞，直到它们减慢到开尔文的1 / 10,000度。

总结。

温度主要是取决于内部原子、分子等粒子的动能，根据麦克斯韦-玻尔兹曼分布，粒子的平均动能越大，温度也就越高。

当粒子的平均动能低于量子力学的最低点时，温度就达到了绝对零度，此时温度已经不可能再低了，但事实上自然界的温度只能无限逼近于绝对零度，永远不可能达到绝对零度，这是因为当处于绝对零度的时候，此时所有粒子都将处于完全静止的状态。

一切的热力学活动也将全部停止，那么粒子的速度和位置就被确定了下来，与量子力学中的“不确定性”是违背。但其实温度也是有上限的，上限在物理上被称为普朗克温度。

来源：星球上的科学

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