从微观上来讲，物体的温度是由组成粒子的热运动产生的，粒子的热运动剧烈程度越高，其平均动能越大，物体表现出的温度也就会更高。如果粒子的热运动停止，温度将会达到最低值——绝对零度，约为-273.15 ℃。但绝对零度只能在理论上达到，因为量子力学中的不确定性原理禁止粒子完全静止。另一方面，如果粒子的热运动足够剧烈，其温度将会达到10亿摄氏度。

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10亿度是一个相当高的温度，我们在生活中不可能会接触到如此高的温度。地球上也没有什么材料可以承受这样的超高温，目前已知熔点最高的人造物质为五碳化四钽铪，但它的熔点还不到4300度。在宇宙中，10亿度不仅远超太阳表面的温度，而且还比只有上千万度的太阳核心温度高得多，也只有中子星核心的上千亿度温度能超过它。

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尽管如此，人类在实验室中已经制造出了远超10亿度的温度。在相对论重离子对撞机中，物理学家让两束金离子束高速相撞，由此制造出了高达4万亿度的温度，并且产生了类似液体的夸克-胶子等离子体。而在大型强子对撞机中，氢原子核和其他原子核的高速碰撞甚至制造出了高到10万亿度的高温。

如前所述，人类制造出的材料不可能承受上亿度的高温，那么，为什么粒子加速器却能承受上万亿度的温度呢？

原因在于温度和热量是两种概念。粒子热运动越剧烈，温度越高，但这并不意味着热量也会越高。如果粒子密度很低，纵使其温度再高，其热量仍然会很低。

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以太阳的日冕为例，太阳的日冕温度超过100万度，但那里的粒子密度非常小，所以NASA的帕克太阳探测器能够安全飞入其中，该探测器的最高温度只会上升至大约1400度，而非一百多万度。同样的道理，尽管宇宙中发光发热的恒星很多，但宇宙的密度非常低，使得宇宙的平均温度只有-270.42 ℃。