宇宙最高温可达1.4亿亿亿亿度，为何最低温度仅为-273.15℃？|原子|宇宙|气压|超低温|高温

近几十年来，人类探索宇宙的频率越来越高。经常独自仰望星空的“人类”，极其渴望在其他星球上寻找与自己相似的生命形式，除了在寻找其他文明之外，我们也在积极拓展“人类文明的版图””，所以寻找宜居的“候选移民行星”也是我们探索宇宙需要完成的一项重要任务。

我们在判断其他行星是否宜居时，往往会使用以下三个标准。首先，它们是否含有液态水。第二，温度是否合适，或者说有没有氛围来达到很好的温度控制。第三，是否有一个的磁场帮助我们抵御辐射。温度是能否形成液态水的关键。如果太低，就会变成冥王星一样的“冰冻死星”。如果太高了，就会像金星。已经蒸发了。

多年来，科学家们推断出宇宙温度的数值，并且上限有增加的趋势。目前宇宙的最高温度是1。-273.15℃，两者之间的巨大差距让人疑惑，为什么宇宙最低温度只能是-273.15℃？这个值是如何为人所知的？未来最低温度记录会被打破吗？

带着这些问题，让我们一起走进宇宙“冷热”的演化史，看看-273.15℃的世界是什么样子？在此之下一切都会“静止”吗？

到底什么是温度？

普通人对温度的感知和定义方式比较简单粗暴。我们常常只用冷热来定义温度。至于什么观感？当然，是用自己的身体来衡量的。比如，让你冬天穿短袖出门，那你一定不想，因为你的身体对冬天的“冷温”有着清醒的认识，而且这种认识是牢牢确立的。刻在你的脑海里。

其实温度本身就是一个物理量。现在物理学家认为对温度的详细解释应该是《物质热运动的物理量》。这句话告诉我们，温度取决于物质的存在。如果没有物质的温度是没有意义的。可见，在大爆炸产生物质之前，宇宙中不仅有时间和空间，也没有温度。温度其实和他们两个差不多。两者都是宇宙中的一个尺度。

温度的测量只能通过物体的某些变化特性来判断。这种测量方法是一种间接测量，用来测量温度的标尺称为温标，华氏温标，摄氏温标，列支敦士登温标等。开尔文单位是最特殊的，因为它从绝对零开始，这个温度通常用符号K表示。

开尔文温度与人们习惯的摄氏温度相差一个常数273.15，即=+273.15（摄氏温度的符号）。

我们日常生活中经常使用的温度单位是摄氏度。这个温标是以标准大气压下的冰水混合物为初始温度，即0度。需要注意的是，对于0度的定义发生了变化，与开尔文单位有很大不同。华氏度是美国和部分欧洲国家常用的温度标度，符号为℉。

测量温度的方法也有很多种，比较常见的一种是接触式测温法，通常使用测温设备直接接触被测物体。我们发烧时使用的传统体温计就是采用这种方法，但是这种方法往往会因为接触不良导致测量结果出现误差，这可能就是为什么医生嘱咐体温计放在体温计下面时不能乱动的原因腋窝。.除了这种方法，还有非接触式测温方法，但是这种测量方法误差较大。

宇宙最高温度为1400亿摄氏度理论”，而这一理论多年来得到了大量证据的支持。因此，经过多次推导和计算，科学家们认为宇宙最高温度宇宙的温度是1400亿万亿度，它的出现时间是大爆炸的时刻，也是理论上宇宙的最高温度。

我们在上面介绍温度的基本概念的时候，提到了从从微观角度看，温度其实就是物体的分子运动强度。一定是“无穷大”，而温度正比于物质运动频率，所以说宇宙的最高温度是在开始诞生。

大爆炸开始时温度达到1400亿度，但之后温度开始下降，比如大爆炸后10-32秒，温度下降到1亿亿度度。科学家指出，在宇宙大爆炸初期，由于的温度过高，电子无法与原子核结合形成原子。无数电子在宇宙中游荡，变成了等离子。这就是宇宙，热气腾腾，就像一口充满混沌物质的大锅。

宇宙诞生后38万年，的温度逐渐下降到6000℃，很多人会发现此时的宇宙温度与太阳表面的温度，因此原子的形成终于可以顺利进行，宇宙从一锅“混沌粥”中变得清澈。

不受电磁辐射干扰的原子聚集形成气体云，并在自身引力作用下开始坍缩，形成第一批恒星和星系。

值得一提的是，宇宙从极端高温下降后，又开始升温，因为根据红移现象，我们可以知道宇宙还在膨胀，而这是因为宇宙结构的引力坍缩形成的加热将在未来继续。

宇宙最低温度为-237.15℃

宇宙最高温度为1.4万亿亿度，但最低温度仅为-273.15℃。上限和下限的差距如此巨大，其实完全是因为温度本身与物质分子运动的快慢有关。比如在大爆炸初期，所有物质都在高速运动，所以摩擦力强大，产生的热量也更多，温度自然也就高了。但是，的最低温度要求物质的运动趋于静止状态，或者说物质以最低速度运动的时候，此时测得的温度为-273.15°C，这个温度一直被称为“绝对零”。

虽然我们根据物质接近停止运动的状态推导出最低温度值，但目前我们在宇宙中发现的最低温度其实并没有达到-273.15℃，最冷的宇宙中的地点是布美兰星云，又名回旋镖星云或领结星云，距离地球约5000光年，其温度为-272℃。

那么人们是怎么发现这个绝对零值存在的呢？事实上，它经历了一个漫长的论证过程。16世纪，法国物理学家阿蒙发现了温度与气压的密切关系，推导出的温度下降极限在-246℃附近。

1787年，法国物理学家查尔斯根据气体体积、气压和温度的关系总结出一条定律。这就是后来非常著名的查尔斯定律。

查理定律：对于一定质量的气体，压力保持不变，温度每降低1℃，气体的体积就会缩小到0℃时体积的1/273。根据这个计算得出一个结果，宇宙的最低温度是-273.15℃。

由此可见，绝对零的概念与物质本身有关。如果温度达到-273.15℃，物质的体积也会消失存在，所以大家应该能理解为什么最低温度只能无限接近-273.15℃，而永远达不到.

用通俗一点的方式来解释吧。以你家的冰箱为例，冰箱的内壁上一般都有制冷剂在循环。如果你想让冰箱变成绝对零度，你必须让制冷剂的温度低于绝对零度。分子在绝对零时完全停止运动，有什么方法可以让分子运动得比静止时慢？这无疑是不可能实现的，所以绝对零值仍然只存在于概念中。

超低温现象

不得不说，虽然我们的实验不能做到绝对零，但是超低温现象可以帮到我们很多。当温度很低时，一些物质会表现出不同的现象。根据这一特点，将“超低温”广泛应用于航天、农业、医学等领域，可以获得意想不到的惊喜，许多新成果可以造福人类。那就先来看看超低温现象下的一些“奇观”吧。当温度达到-190℃时，我们的空气就会变成淡蓝色的液体。没错，我们不认为看不见摸不着的东西会在超低温下变成液体。金属要么冻结成固体，要么在超低温下变成粉末。还有所谓的“超导现象”。

超导性是指此时这种金属的电阻变为0，电阻为0意味着电流可以毫无阻碍地通过物体产生超强磁场。如果能用超低温制造“超导体”，那么耗电量将进一步降低，发电效率将大大提高。因此，在能源利用领域，超导输电、超导储能和超导电机都是热门对象。此外，磁悬浮列车、核磁共振成像、超导反潜、电磁推进等技术也都有超低温技术的功劳。

此外，科学家们还发现，在超低温现象下会出现“超流体现象”。这种流体的特点是完全没有粘性。的循环永无止境，但超流体形成的温度条件更为苛刻，低于超导体。液态氢4在冷却到2K以下后可以表现出超流动性。