從宏觀角度上來看，溫度是表示物體冷熱程度的一個物理量，而從微觀角度上來說，溫度則是表示物體微觀粒子運動的劇烈程度，總的一句話來說，溫度指的就是這些分子不規(guī)則的熱運動，也被稱為布朗運動。

如果當(dāng)它們的熱運動越來越劇烈的時候，其動能轉(zhuǎn)化成的熱能就越多，物體的溫度也會變得越來越高，反之，當(dāng)物質(zhì)分子運動速度變慢的時候，產(chǎn)生的熱量也相對較少，溫度也就越低。誠然，世界萬物都是由物質(zhì)分子組成的，而溫度的冷熱又與這些物質(zhì)分子有關(guān)。

根據(jù)科學(xué)家們分析發(fā)現(xiàn)，在太陽表面溫度可以高達6000攝氏度，而目前地球上熔點最高的物質(zhì)是鉿合金，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓之下它的熔點為4200℃，這些數(shù)字看起來都很大，但在宇宙最高溫面前是微不足道。

宇宙最高溫度

目前已知的最高溫度約為1.42億億億億度，即誕生于大爆炸時的瞬間溫度，這也被稱為普朗克溫度，而且量子力學(xué)給出的溫度上限就是普朗克溫度——絕對熱度。

宇宙大爆炸理論是現(xiàn)在最主流的宇宙來源理論，并且還有星體紅移現(xiàn)象和宇宙微波背景輻射等天文觀測證據(jù)的支持，按照宇宙大爆炸理論，宇宙應(yīng)該是誕生于138億年前的一次大爆炸，在宇宙最初的時候只是能量奇點。

一般理論認(rèn)為這個奇點沒有空間，宇宙半徑尺寸趨近于零，但它卻被科學(xué)家們認(rèn)為其集合了宇宙中所有的物質(zhì)和能量，被看作是一個密度無限大，熱量無限大，溫度無限高，壓力無限大，時空曲率無限大，體積無限小的一個“點”，就這樣，宇宙間所有的物質(zhì)和能量全部都擠壓在這樣一個高壓的環(huán)境中，而在奇點發(fā)生爆炸的一瞬之間，所有的物質(zhì)和能量被釋放了出來，也就是在這一時刻，宇宙最高溫誕生了。

普朗克溫度的“測量”

普朗克溫度也被稱為普朗克熱點，是以德國物理學(xué)家馬克斯·普朗克而命名的，表示的是溫度單位，也記為TP，而且還代表著量子力學(xué)中一個基礎(chǔ)極限的普朗克單位。

其實普朗克溫度實際上只是科學(xué)家們提出的一個理論溫度，數(shù)值為T=1.416833(85) × 10的32次方K，是宇宙中目前溫度的上限，為宇宙大爆炸第一個瞬間的溫度（第一個單位普朗克時間）。

溫度在微觀上代表的是粒子運動的劇烈程度，那么把溫度與粒子運動聯(lián)系起來——T=mv^2/k，其中m為所有粒子的質(zhì)量，v為速度，k為玻爾茲曼常數(shù)。

如果要想計算出普朗克溫度，就需要把各項的最大值代入，也就是速度點最大值，而目前宇宙中最快的速度為光速，所以將光速c代入上面的式子就可以得出下面的一個式子，其中mp為普朗克質(zhì)量（是粒子的康普頓波長與史瓦西半徑相比擬時的質(zhì)量，理論上是粒子質(zhì)量的最大值），h為普朗克常數(shù)，c為真空中的光速，k還是玻爾茲曼常數(shù)，G為萬有引力的常數(shù)，這樣計算就可以得出普朗克溫度。

需要注意是，普朗克溫度只在宇宙大爆炸的時候出現(xiàn)過，因此是由各項參數(shù)的最大值推算而來的，并不是實際測量的，也就是上面我們說到的是科學(xué)家提出的一個理論值。不過什么都有兩面性，既然宇宙有一個最高溫度，那么宇宙也應(yīng)該存在一個最低溫度。

在愛因斯坦的相對論中，光是宇宙中的極限速度，宇宙萬物都只能無限接近，但無法達到甚至超越，與此類似的是，物理學(xué)中還有一個這樣只能無限接近但不可能達到的一個概念——絕對零度。

絕對零度的概念

絕對零度是熱力學(xué)上的最低溫度，是一種理論上的最低的溫度。

在熱力學(xué)的描述中，溫度的單位是開爾文（K），所以絕對零度的數(shù)值就是0K，如果換算成攝氏度的話，為—273.15攝氏度。

這是根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程推導(dǎo)出來的，也是理想氣體的分子停止運動時的溫度，而絕對零度之所以有兩個小數(shù)點，這是由其本身的定義而決定的，1 K 被定義為絕對零度和純水三相點溫差的273.16分之一，因為水的三相點的溫度正好是0.01℃，所以0 K 就是-273.15℃。

絕對零度的計算

根據(jù)查理定律，對于任意一種理想氣體，只要體積保持恒定，其壓強和溫度之比是一個常數(shù)，即C=P/T。

如果多次測量壓強及溫度，這樣多組的壓強以及溫度參數(shù)就可以繪制成一條直線方程，對該方程進行推算，即可算出絕對零度的具體數(shù)值，其數(shù)值為-273.15攝氏度。

通過這樣的方法，可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)物體的溫度達到—273.15攝氏度時，氣體的體積將會減小到零，從微觀上理解，也就是當(dāng)物體的溫度處于絕對零度時，理想氣體分子就停止運動（理想的狀態(tài)），因此絕對零度也是在理想狀態(tài)下計算出來的數(shù)值。

目前宇宙最低溫

我們科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)布莫讓星云的溫度只有—272攝氏度，可以看出這個溫度只比絕對零度高了1.15℃，也是目前已知宇宙中最冷的地方，因此布莫讓星云也被稱為“宇宙冰盒子”。

后來為了制造出更低的溫度，我們?nèi)祟愔圃斐隽艘汉?，科學(xué)家們通過利用液氦蒸發(fā)的方法制造出了更低的一個溫度，達到—273℃左右，而這個制造出的最低溫與絕對零度只有0.1℃左右的差距，不過這0.1左右的差距是難以跨越的。

最低極限即絕對零度，—273.15攝氏度，這是一個永遠也不可能達到的極限，除非原子完全靜止，沒有任何運動。

之前我們已經(jīng)說過了，溫度的高低取決于物質(zhì)分子運動的劇烈程度，換句話來說，當(dāng)分子的運動完全停止的時候，那么物體的溫度也就達到了極限，這就是我們所說的絕對零度。但是為了能夠達到真正的絕對零度，不僅原子運動必須停止，而且所有原子的內(nèi)部組件也需要停止，那么電子需要停止繞原子核運動，原子核中的中子和質(zhì)子也將停止相互作用，其內(nèi)力，夸克等等也都必須停止所有活動。

但是根據(jù)量子力學(xué)效應(yīng)這根本是不可能達到的，由于我們空間中的能量交換每時每刻都在進行的，而絕對零度只是一種理想情況，因此絕對零度只能無限接近，不可能達到。

低于絕對零度和高于普朗克溫度的情況在目前科學(xué)體系下討論都是沒有任何意義的，而且現(xiàn)實生活中也不可能出現(xiàn)。