家里新買了一臺(tái)帶有氣溫顯示的冰柜?？匆娎锩骘@示的冷凍室4℃、冷凍室-18℃，一時(shí)間滿心歡喜。并且當(dāng)炎炎盛夏到來，想要快點(diǎn)喝冷水，卻發(fā)覺那-18℃降溫速率也總是這么慢。假如冰柜能做到更低濕度，那不能夠擁有更快降溫的飲料，和更勁爆的甜甜圈了？很遺憾，自然界中的氣溫有一個(gè)下限，也就是所說的絕對(duì)零度。
室溫的本質(zhì)是哪些？
在我們學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的時(shí)侯，課本里描述濕度是這樣的“溫度是表示物體冷熱程度的數(shù)學(xué)量，微觀上來講是物體分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度?！?span style="display:none">czp物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
由此，我們可以看出，體溫并不單單是我們所能感遭到的“冷”和“熱”，而是微觀粒子的熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度，也就是粒子的“活躍度”。
在物質(zhì)當(dāng)中，粒子的運(yùn)動(dòng)會(huì)形成動(dòng)能，而一群粒子的動(dòng)能可以借助碰撞等形式傳遞給另一群粒子，最后的結(jié)果是不同粒子的動(dòng)能重新分布，相當(dāng)于熱量的傳遞，熱量的彰顯也就是我們所說的水溫。氣溫是我們拿來評(píng)判物質(zhì)當(dāng)中粒子所攜帶的平均動(dòng)能的化學(xué)量。
在數(shù)學(xué)學(xué)中，我們將有質(zhì)量的粒子通常稱為物質(zhì)粒子，比如：質(zhì)子、中子、電子，而這些無質(zhì)量的粒子則稱為幅射粒子，比如：光子。能量越高的物質(zhì)粒子，說明其攜帶的動(dòng)能越高，也就是運(yùn)動(dòng)速率越快，在宇宙學(xué)中我們會(huì)簡單地稱為“熱粒子”，而這些動(dòng)能低，運(yùn)動(dòng)速率慢的粒子稱為“冷粒子”。能量越高的幅射粒子（光子），則擁有更短的波長、更高的頻度。
我們以水為例，一杯冷水的熱量是來自于水份子的微觀運(yùn)動(dòng)物體分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度，當(dāng)水慢慢冷卻的時(shí)侯，這么水上面每位水份子的平均運(yùn)動(dòng)速率會(huì)越來越慢，直至氣溫降到0k，也就是-273.15℃，分子就會(huì)停止熱運(yùn)動(dòng)。
“絕對(duì)零度”的定義是，物質(zhì)中沒有任何原子或則分子運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)物體分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度，也就是物體的內(nèi)能為0。而絕對(duì)零度也會(huì)讓宇宙中的基本粒子的動(dòng)能為0，喪失運(yùn)動(dòng)速率。這就違背了量子熱學(xué)中的不確定性原理，假若物體達(dá)到了絕對(duì)零度，組成物體的微觀粒子（比如原子）才會(huì)具備準(zhǔn)確的動(dòng)能，也就是0，同時(shí)它的所以位置也完全確定，兩者相減得到0，而不確定性原理要求這個(gè)乘積大概小于普朗克常數(shù)。所以宇宙中不可能存在靜止不動(dòng)的粒子，也不可能存在不攜帶能量的光子。因而，絕對(duì)零度難以達(dá)到，最高溫只能無限接近于絕對(duì)零度。
為何是273.15℃而不是其它數(shù)字？
依據(jù)熱力學(xué)中的查理定理，在理想二氧化碳的容積保持一定的情況下，理想二氧化碳的浮力（P）和濕度（T，熱力學(xué)體溫）三者成反比，或則說它們的比值是一個(gè)常數(shù)（C），相應(yīng)的表達(dá)式如下：
P/T=C
在容積維持恒定的情況下，可以檢測出氣體的浮力和濕度之間的關(guān)系。再基于最小二加法，才能擬合出關(guān)于浮力和濕度關(guān)系的直線多項(xiàng)式：
接出來，將直線外推到橫座標(biāo)上，不同二氧化碳最終就會(huì)交于一點(diǎn)，這樣就通過理想二氧化碳的方式，外推出絕對(duì)零度，得到絕對(duì)零度約為零下273.15攝氏度。
另一方面，依據(jù)熱力學(xué)中的蓋-呂薩克定理，在理想二氧化碳的浮力保持一定的情況下，理想二氧化碳的容積（V）和濕度（T）三者成反比，由此也能推導(dǎo)入絕對(duì)零度的大小。
宇宙最低溫真沒上限嗎？
我們都曉得太陽濕度十分高，太陽一秒鐘所釋放下來的能量足夠全人類使用25萬年，而太陽的表面水溫約為5700℃左右，這個(gè)氣溫超過了目前已知的熔點(diǎn)最高的金屬，這樣看來5700℃確實(shí)很高。并且宇宙最低溫而且1.42億億億億度，還被稱為普朗克體溫。
目前量子熱學(xué)給出的體溫上限就是普朗克氣溫——絕對(duì)熱度，只有宇宙大爆燃的那一刻才達(dá)到過這個(gè)氣溫。
為何我們平常不說極限低溫呢？
不說的緣由是由于極限低溫對(duì)我們?nèi)祟悂碚f，可望而不可即。不像絕對(duì)零度那樣，目標(biāo)就在眼前，盡管在理論上難以達(dá)到，但我們還可以通過技術(shù)手段無限的接近。通過現(xiàn)代制熱手段，比如借助磁場分離冷原子二氧化碳，將其中氣溫更高的原子一個(gè)個(gè)蒸發(fā)掉只留下高溫原子（磁光圈套），可以將氣溫增加到只比絕對(duì)零度初一億分之一攝氏度的高溫。并且極限低溫對(duì)我們而言一直是遙不可及的?，F(xiàn)今月球上最強(qiáng)悍的加速器是來自美洲的小型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)，能將質(zhì)子加速到一萬億電子伏特（大概10TeV）的數(shù)目級(jí)，而來自高能所高海拔宇宙線觀測站（）近來觀測到來自宇宙中的光子就具有100倍于人造高能粒子的能量（大概，或則1.5PeV）。動(dòng)能越高也意味著氣溫越高，可見人類能制造出的低溫與自然界中存在的低溫，還存在不小差別。
另一方面，在創(chuàng)造更高能量的過程中都會(huì)存在一些限制。我們不妨設(shè)計(jì)一個(gè)思想實(shí)驗(yàn)：如果有一團(tuán)炙熱的二氧化碳，將其約束在一個(gè)很小的空間上面，不斷升溫。在升溫的過程中，組成二氧化碳的分子運(yùn)動(dòng)速率不斷推進(jìn)。在室溫超過某一個(gè)數(shù)值后，分子解離成了原子，之后電子從原子上脫離，繼續(xù)升溫造成原子核分崩漏漿。假如繼續(xù)升溫，這一團(tuán)微觀粒子的動(dòng)能會(huì)不斷上升，會(huì)不會(huì)有一個(gè)上限呢？如果這種粒子的能量（質(zhì)量）達(dá)到一個(gè)極限，使這團(tuán)二氧化碳構(gòu)成了黑洞，繼續(xù)升溫就沒有觀測意義了。這個(gè)氣溫比普朗克氣溫低好多，但依舊是我們所不可能達(dá)到的超低溫。
為此，我們一般不說宇宙極限低溫是多少，由于在我們?nèi)祟惪磥恚蜏卮_實(shí)是無限的，由于我們永遠(yuǎn)沒法達(dá)到，但是宇宙中究竟有多少能量雖然我們并不是很清楚，一些數(shù)值只不過是我們?nèi)祟愑?jì)算下來的。所以討論極限低溫是沒有意義的。
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