-273.15℃，這個數(shù)字本身給我們的感覺并不是很小，但就是這樣的數(shù)字我們?nèi)祟愐矡o法企及，只能無限接近。這個溫度就是我們常說的絕對零度，也就是0K。

但宇宙中的最高溫卻能達到1.4×10^32K，這個溫度就是我們常聽說的普朗克溫度，它倆之間的差距為何如此之大？為什么絕對零度我們無法達到，為什么最高溫度我們平時很少討論？

要了解以上的問題，我們首先要了解下溫度的概念。

什么是溫度？

在宇宙中，有些物理概念是物質的本質屬性，例如質量、能量、自旋，就算沒有人類物質也具有這些內(nèi)在的性質。

但有些是人為規(guī)定的，例如今天要說的溫度，它是人類規(guī)定出來測量物體內(nèi)分子/原子平均動能（內(nèi)能）的物理量。如果沒有人類，說不定外星人可以用其他的方式表示物體內(nèi)所具有的內(nèi)能。

換句話說， 溫度就是物體內(nèi)分子/原子隨機運動和震動的結果，隨機運動和震動的越劇烈說明分子/原子所具有的動能越高，表現(xiàn)出來的溫度就越高，反之亦然。

拿一杯水來說，常溫下25攝氏度，你滴一滴色素進去，顏色會相對緩慢的散開，而溫度越高的水，由于內(nèi)部分子隨機運動的越劇烈，色素會散開的相對較快。

如果我們持續(xù)的給這杯水輸入能量（加熱），由于水分子所具有的動能會不斷的提到，到達某一閾值，水分子就會掙脫水的束縛，從表面發(fā)生逃逸，這就是水的沸騰。

固體金屬也一樣，低溫時原子被化學鍵鍵合在相對固定的位置發(fā)生震動，當溫度升高時，原子由于獲得了足夠的動能，就會掙脫化學鍵，開始隨機自由運動，這是金屬就被液化，持續(xù)加熱也會氣化。

為什么低溫只有-273.15℃，為什么我們?nèi)祟悷o法達到最低溫？

上文說了，分子/原子的隨機運動和震動是產(chǎn)生溫度的原因，所以一個物體內(nèi)所包含的分子/原子只要靜止不動，那就沒有溫度。確實是這樣，這也是我們對絕對零度的定義。

所以最低溫就是0K，所謂的沒有溫度，換算成攝氏度就是-273.15，那為什么我們不能讓一個物體達到0K呢？

也就是讓物體內(nèi)的分子/原子停止運動！這其實又涉及到了宇宙中一個本質的問題，量子力學是描述微觀世界的一套法則。

人們發(fā)現(xiàn)微觀世界存在本質的不確定性，組成物質的粒子其動能和位置不能同時確定，它倆測量的乘積一定大于普朗克常數(shù)的1/2。

因此物質粒子是不會停止運動的，如果停止它的位置會充滿不確定性，如果位置確定，它的動能就可能是0到無窮大，這明顯互相矛盾。

基于不確定性原理，所以人類無法創(chuàng)造出絕對零度的物體，只能無限接近。

為什么宇宙中的最高溫卻能達到1.4×10^32K

看了上文你應該也知道了只要讓物質粒子擁有越來越高的速度，那么它的動能也就越高，相應的我們測量它的溫度就越高。

由于現(xiàn)實生活中的物質粒子都在低速狀態(tài)下運行，所以我們就距離最低溫度比較近，離最高溫度比較遠。

我們知道有質量的粒子無法達到光速，只能無限接近，那么這是不是就是最高溫度極限的定義？并不是的，普朗克溫度1.4×10^32K，指的是宇宙誕生后第一個普朗克時間（10^-43s）宇宙的溫度。

在這個時期，宇宙中所有的能量都集中在一起，擁有著最高的溫度，但是這時的溫度會打破我們現(xiàn)有的物理法則，也就是說我們現(xiàn)在的物理法則在宇宙誕生的時候就會完全失效。

我們還拿一杯水說事，如果我們將這么水放在一個封閉的系統(tǒng)中給它持續(xù)的加熱會發(fā)生什么？

當溫度達到5500K時，水分子就會被完全破壞，如果持續(xù)的加熱原子也會被電離，形成由原子核和電子組成的等離子體。

當溫度達到80億K時，粒子的碰撞會產(chǎn)生電子和正電子對。

當溫度達到200億K時，原子核就會被電離，分裂成中子和質子。

當溫度達到2萬億K時，中子和質子也將無法存在，而會轉變?yōu)榻M成它們的夸克和膠子。（夸克禁閉只在低溫狀態(tài)下發(fā)生）

當溫度達到2千萬億K時，這時的空間會產(chǎn)生目前已知所有的粒子和反粒子。在這個溫度下也會誕生希格斯玻色子，并停止于其他粒子發(fā)生相互作用。

也就是說當達到這個溫度的時候，空間中所有的粒子都會變?yōu)闊o質量粒子，它們的行為更像是光子，并且以光速運動。

所以說，光速極限并不是限制宇宙最高溫度的原因。2千萬億K（2×10^15K）這個溫度離普朗克溫度（1.4×10^32K）還非常遠，但是這個溫度也足以打破我們現(xiàn)有的物理法則。

那么我們能否創(chuàng)造出普朗克溫度呢？

這個問題相信也不用多說，這是宇宙誕生時的溫度，包含著整個宇宙的能量，我們?nèi)祟惾绱嗣煨。缤瑝m埃一般，這個數(shù)字是我們可望不可及的。

如果我們能創(chuàng)造這樣的溫度，那么我們就有創(chuàng)造宇宙大爆炸的能力，我們就是造物主，我們可以為所欲為。

再說整個可觀測宇宙的能量也是有限的，就算我們有一天可以牛到收集可觀測宇宙的能量，也無法創(chuàng)造出整個宇宙誕生時的溫度，畢竟目前大部分的宇宙都和我們失去了聯(lián)系。

總結

絕對零度感覺離我們很近是因為宇宙在大爆炸以后經(jīng)過了138億年的膨脹，已經(jīng)冷卻到了非常低的溫度。我們本身就生活在一個低速、低能量的宇宙中。

如果我們?nèi)祟惓霈F(xiàn)在宇宙誕生后的數(shù)秒鐘，我們就會發(fā)現(xiàn)宇宙中到處都是高溫，并且溫度離極限溫度非常近，各種物質粒子都在以光速飛行。

這時我們就會這樣問，為什么宇宙中最高溫度只有1.4×10^32K，而絕對零度卻可以低到-273.15℃。

只能說我們生活的宇宙時代不一樣而已。未來的宇宙還會持續(xù)地冷卻，會越來越接近0K。