为什么低温只能达到 -273.15℃，而高温可以达到上亿亿摄氏度？ 第1页

因为我们常用的温度T，其定义很不合理。比较合理的定义是用小t。它和我们常用的温度T有如下的关系

t=-273.15/(T+273.15)

T=-273.15(1+1/t)

温度由低到高：

T=-273.15度对应于t=-无穷大。

T=0度对应于t=-1。

T=+无穷大度对应于t=0。

T<-273.15度对应于t>0。

我们注意到T<-273.15度（对应于t>0）是比T=+无穷大度（对应于t=0）还要高的温度。实验上我们是可以达到比T等于正无穷大更高的温度，既t>0（T<-273.15度，或者说是负绝对温度）。

当t<0时， 增加系统的能量会增加熵。

当t>0时， 增加系统的能量反而会减少熵。

所以说现在对温度的标定是历史给我们带来的一个不合理的包袱。一开始我们对温度的起源不理解，胡乱采取了一个标定方式，一直沿用至今。

一个比较合理的定义是

t=-dS/dE

这是一个非专业的回答，除了最后一句，只用了初中数学。比较专业的回答，将会用到指数函数，概率论，和最后一句的微分等等。

这里想说明的是，带着批判的眼光看教科书。教科书里讲的标准的东西不见得是合理的。能看出现有知识的缺陷，将有助于开发新知识。

当然这里讲的缺陷是一个已知的缺陷。已经被解决。在物理中，大家通常用beta来代表温度：beta=-t。

我们人类啊，对于宇宙，其实就是在摸一只极高极高的大象。

我们是从脚趾头最下方摸起走的，定义我们摸的位置是0m，由于我们距离地面比较近，很容易推算出我们距离地面大约是-273.15m。

由于我们就像生活在大象上的蚂蚁，永远无法离开大象，所以我们也无法真正跨国-273.15m的距离，到达地面上去。

我们往上摸，通常只能摸到几千米的位置，但是我们会甩石头啊（粒子对撞机）。

我们甩石头的最高位置，是甩到10^12（万亿）m的高度。

但我们发现，大象还是太高了，实在没有办法，我们只能用自己有限的观察，猜测这个大象最高的高度是1.4X10^32m。

如果这个高度是真的，那么，大象的身高，是我们当前能甩石头最高高度的10^20倍，也即一万亿亿倍。

对于人类来说，这个大象实在是太高了。

所以说啊，我们觉得上方太高，或者下方太矮，仅仅是因为我们生活在大象的脚指头底下啊。

如果有一种生活在宇宙大爆炸初期的「太初生命」，他们活动的温度是10^30K。

太初生命定义温度为ζ，他们自然而然的会认为10^30K是0ζ，就像我们人类最初定义水三相点温度是0℃一样。

太初生命发现，当物质内部粒子热运动增加时，ζ升高；当物质内部粒子热运动减小时，ζ降低。

他们经过研究发现，宇宙的最高温度仅仅只有100ζ，但最低温度却达到了负的百万亿亿亿ζ.

总的来说——

无论上限的普朗克温度（T=1.4X10^32K）,还是下限的绝对零度，其实人类都是不能真正达到的。

即便人类距离绝对零度如此之近，也是只能无接近而不能真正达到。

绝大部分物质的固液气三种相态的温度，都在数千度以下，高于数千度，就会等离子化。

而人类耐以生存的水，三相点温度仅仅只有273.16K。

这就决定了，人类的认知，主要就局限在这个温度区间。

而这个温度区间，相对于整个宇宙温度10^32K的变化区间来说，实在是太过于“低温”了。

任何空间必然存有能量和热量，并不断进行相互转换，守恒且不消失。所以真正的绝对零度是不存在的，除非该空间自始即无任何能量热量。在此一空间，所有物质完全没有粒子振动，其总体积并且为零。

虽然绝对零度无法达到，但却可以无限逼近，那么逼近绝对零度会发生什么呢？逼近绝对零度的量子最低点是如何的状态呢？

有关物质接近绝对零度时的行为，可初步观察热德布洛伊波长。定义如下：

其中 h为普朗克常数、m为粒子的质量、 k为玻尔兹曼常数、T为绝对温度。可见热德布洛伊波长与绝对温度的平方根成反比，因此当温度很低的时候，粒子物质波的波长很长，粒子与粒子之间的物质波有很大的重叠，因此量子力学的效应就会变得很明显。

爱因斯坦推测将玻色子冷却到非常低的温度后它们会“落入”（“凝聚”）到能量最低的可能量子态中，导致一种全新的相态，是为玻色–爱因斯坦凝聚（Bose–Einstein condensate）。

玻色–爱因斯坦凝聚是玻色子原子在冷却到接近绝对零度所呈现出的一种气态的、超流性的物质状态（物态）。

1995年，麻省理工学院的沃夫冈·凯特利与科罗拉多大学鲍尔德分校的埃里克·康奈尔和卡尔·威曼使用气态的铷原子在170 nK（1.7×10−7 K）的低温下首次获得了玻色-爱因斯坦凝聚。在这种状态下，几乎全部原子都聚集到能量最低的量子态，形成一个宏观的量子状态。

所以，所有原子的量子态都束聚于一个单一的量子态的状态被称为玻色凝聚或玻色-爱因斯坦凝聚。

故而，当达到绝对零度，粒子的物质波会达到无限长度，也就是波动性会消失，所有粒子的特性渐渐变成了一个整体，微观的量子态变成了宏观的量子态。

对于发生在绝对零度的相变现象，称为量子相变，而玻色-爱因斯坦凝聚便是量子相变。

1938年，彼得·卡皮查、约翰·艾伦和冬·麦色纳（Don Misener）发现氦-4在降温到2.2 K时会成为一种叫做超流体的新的液体状态。超流的氦有许多非常不寻常的特征，比如它的黏度为零，其漩涡是量子化的，很快人们就认识到超液体的原因是玻色-爱因斯坦凝聚。

当量子液体温度低于某临界转变温度会变为超流体。

超流体是一种物质状态，特点是完全缺乏黏性。如果将超流体放置于环状的容器中，由于没有摩擦力，它可以永无止尽地流动。它能以零阻力通过微管，甚至能从碗中向上“滴”出而逃逸。

利用玻色-爱因斯坦凝聚的超流体，可以制造液态光。一般来说凝聚的折射系数是非常小的因为它的密度比平常的固体要小得多。但使用激光可以改变玻色-爱因斯坦凝聚的原子状态，使它对一定的频率的系数骤增。这样光速在凝聚内的速度就会骤降，甚至降到数米每秒。

自转的玻色-爱因斯坦凝聚可以作为黑洞的模型，入射的光不会逃离。凝聚也可以用来“冻结”光，这样被“冻结”的光在凝聚分解时又会被释放出来。

量子力学的粒子大致分成两类，除了玻色子之外，还有费米子。逼近绝对零度，玻色子会凝聚在一起，而费米子是互相排斥的。

然而科学家发现了费米子的凝聚态。

费米凝聚（Fermionic condensate）：类似于玻色-爱因斯坦凝聚态，由大量费米子占据同一量子态形成。由于泡利不相容原理，不同的费米子不能占据同一量子态，因此费米子不能像玻色子那样直接形成玻色-爱因斯坦凝聚态。不过科学家把两个费米子结合在一起成为具有玻色子性质的“费米子对”即库柏对，这样使费米子对冷凝，成为费米凝聚。

关于低温记录：

1926年，0.71K。

1933年，0.27K。

1957年，0.00002K。

2003年09月12日，在实验室内，用光子精准轰击原子，让原子动能接近零，达到了仅仅比绝对零度高0.5nk（0.5*10^-9K）的温度。

布莫让星云是人类目前所知的宇宙之中能够找到的最低温度区域，零下272°。

至于高温，虽然人类创造了数万亿K的高温，但却只有瞬间的事情，甚至连高温下物质的状态都无法研究。前面已经说了，人类达到的最高温，仅仅只是最高温度的万亿亿分之一，差得太远了。

这个差距，大约就是人类速度和光速的差距吧。

还别说，人类能甩“石头”达到数万亿K，还真是发出的粒子速度越来越快了……

物体的温度本质上是反应原子分子等微观粒子的热运动的剧烈程度，理论上最高温度没有上限，当然也有说法认为普朗克温度，也即 是温度上限，这是宇宙大爆炸第一瞬间的温度，高于此温度实际不存在。而最低温度-273.15℃，即0K（绝对零度），就是微观粒子完全静止下来的温度，至于这个温度为什么大小为-273.15℃，这只是我们选择一种温度定义标准（温标）而已，即我们把水的三相点温度定义为273.16K。经典理论上这个最低温度是无法到达的（热力学第三定律），或者说要无限步降温才能达到。但我们可以不断接近绝对零度，制冷技术是从日常生活到科学研究都非常重要的技术，传统上利用蒸发吸热来制冷，已经可以通过液氦来达到1K左右低温，激光制冷和磁熵制冷等技术已经把低温推向nK（ K）的量级。

一般会有这疑问的人，都是只有温度概念，而没有温标概念。

温度是反映冷热程度的物理量。

而温标表示的是温度的尺度，也就是大小。

目前国际上主流的温标有三种，一种是K，开尔文温标，一种是℃，摄氏温标，还有用°F，华氏温标的。

如果你用开尔文温标的话，你会问“为什么低温不能到0K？”，因为绝对零度不能实现，为啥绝对零度不能实现？因为组成物质的分子不能停止运动。

如果你用摄氏温标的话，才会有“为什么低温只能到-273.15℃”的疑惑？因为摄氏和开尔文式之间，相差约273.15。

如果你用华式温标的话，你会问为什么低只能到-523.67°F？因为绝对零度对应的华氏温度，为这么多。

至于问温度为啥高温能到上亿摄氏度？为啥温度计显示的人的体温为37℃？

这其实跟1摄氏度的定义有关，因为1摄氏度来自于一个大气压下的水的凝固点和沸点，人们将水的凝固点定为0摄氏度，而沸点为100℃。

人们将其分为100份，其中一份为1℃。

而当温度为1℃的1亿倍的时候，就是一亿摄氏度。

而如果当初换个方式来定义，结果就会不同。

最后，高温应该也是有上限的，温度的上限是多少呢？

温度的微观定义为分子热运动的程度。

而根据狭义相对论，组成物质的粒子被加速的上限是光速^[1]，光速限制了温度的上限。

但当高到一定程度之后，引力会强大到与另外三种基本力统一在一起，任何物质都无法存在，就连夸克等基本粒子也无法存在，所以更高的温度已经失去意义。

这个温度就是普朗克温度，大小约为1.4亿亿亿亿度。

普朗克温度是温度的基础上限，这也是宇宙大爆炸第一个瞬间的温度^[2]。

以上

参考

1. ^ http://k.sina.com.cn/article_6927852135_19ceea26700100l7z4.html?from=science&display=0&retcode=0
2. ^ https://baike.baidu.com/item/%E6%99%AE%E6%9C%97%E5%85%8B%E6%B8%A9%E5%BA%A6/437093?fr=aladdin

我也问你一个问题：

“为什么博尔特可以跑到时速接近60公里，F1可以跑到时速300公里，战斗机可以两三倍音速，火箭可以脱离地球引力……但是只要这些玩意儿原地不动，速度就只能是0？你也可以站着不动，你的速度就跟站着不动的火箭的速度是一样的。

为什么高速可以达到上亿公里每小时，低速却只能达到0公里每小时？”

答案是：速度是用来表示物体的运动快慢的量，物体有运动才会有速度。

温度也是一样，温度是用来表示分子运动剧烈程度的量，分子运动的时候可以想要多快就多快，但是分子不动的时候，最多也只能跟你一样一动不动。

想要比不动更加不动，甚至比赛看谁的“不动”更“不动”一点，别说热力学，就是逻辑上都无法成立。

你想要比原地不动更慢……怎么做？

关于绝对零度，你就想象有两个分子比赛跑步。
一个分子跑得快，发令枪一响chua的一下就没影儿了，这个分子的速度就是一亿摄氏度；
另一个分子是个脑瘫植物人，发令枪一响他就站在起跑线开始流口水，这个分子的速度就是绝对零度。

绝对零度就是原地不动的温度。

你应该抛去生活中的认知惯性。

实际上，根本不是二元的「低温」和「高温」的概念。

也不是有「冷」和「热」两种概念。

只有「热」这一个概念。

「冷」的概念就是「热不够」。

绝对零度的概念，就是「无热」，分子热运动完全停止了。

静止就是静止，运动能有尽头吗？

第一个回答完毕了，再来解释为什么是-273.15？为什么是这么个有零有整的怪数字？

那是因为水是对人类最重要的，所以我们把水结冰的温度定为0度，-273.15才相应的成为了绝对零度罢了。

如果我们把绝对零度定为0度的话，那冰点就成了273.15度了，或者就是其他什么乱七八糟的数字了——是不是很别扭？很不好用？

所以，摄氏度就是这么来的。水多好用啊，因为和我们生活密切相关，你看就没人拿水银当参照物对吧，谁天天接触水银？

实际上，热在实际中也是有一个封顶的，宇宙大爆炸我们知道有这个几个大「密度无限大」，「引力无限大」、「空间曲率无限大」、「温度无限高」，宇宙爆炸前夕那一瞬间的温度是最高的，没有温度可以超过这个温度，但是由于无法测量，人类只能给出一个近似的普朗克温度估值罢了，其实这就是一个封顶的温度了，除非有其他宇宙，不然我们这个宇宙的话，就这个温度就到头了就是它最高了。

我们日常生活中，用到的数字可能能达到千万百万，但温度我们根本用不了那么多，火灾现场的温度也只有五六百度，焚尸炉的温度也就是八百多度——这已经是绝大多数人一辈子能接触到的最高温度了。最难融化的金属钨（我们用来做灯丝的金属），熔点也就3417度罢了，再往上哪怕是工业都已经很难接触到了，事实上我们老百姓能接触到的温度，大几百度都顶天了。

所以说我们现在使用的摄氏度，其实是最好用的温度计量方法，所以它才延续下来那么多年。

总之，冷和热都是有尽头的，我们只是选择一个最方便我们使用的点，定出来一个摄氏0度罢了，这么的才出来的-273.15这个奇葩数字。

以上。

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最喜欢的就是推荐书，喜欢把自己的书单分享给别人，书是这个世界上最值的东西，好几百的鞋子成千上万的包只能穿穿戴戴，几十块钱一本书买的是作者一生的心血精华，坚持读书人就会几天上一个大台阶。

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下面一款是套装，有其他的书，更加划算。

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  tommaxmim-18 网友的相关建议: 
      

绝对温度也不一定是对的吧。

比如黑洞内的温度，目前人类应该不清楚的。

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  li-yuan-qi-77-78 网友的相关建议: 
      

喜欢烘焙，刚开始，偶尔做做蛋糕，面包。我的建议准备如下就好，其他东西可以根据喜好慢慢添制。

1、烤箱：容量不低于30L，功能上至少可以做到单独控制上下管温度

2、厨师机：喜欢烘焙，不建议购买面包机，想做懒人版简化版面包的可以考虑，直接买厨师机，用处多，可以揉面团，打发奶油，打发鸡蛋等等。

相对便宜些的厨师机千元以内可以满足基本家庭需求。当然预算够的话可以买性能更好的。家用的，几百元，几千元，上万元都有。

3、电动打蛋器：电机尽量皮实一些，太弱的机器使用多了电机会烧。不过要在分量和性能间做一个平衡，好的电机内部铜等金属材料用料足，但提起来的手感很重。

比如，我最后添制的，太沉了，手提打时间久了会酸，所以有时候偶尔还会用原来的小机器，那个轻巧。

后来的机器，动力不错，打发蛋白速度快，不过价格也贵，够买之前的三个了，算是各有利弊吧。

4、手动打蛋器

5、厨房秤

6、橡皮刮刀

7、打蛋盆两个：盆深一点更好用，打发不容易飞溅。

容量建议2~3L，一大一小最好，其中一个大一点的盆，建议容量不小于3L。这主要是在做全蛋打发时，体积会膨大的很大，如果6蛋的配方，2.5L满足不了要求，3L都会满满一盆。

材质建议不锈钢，虽然视频里经常看到玻璃容器，那是为了视觉效果，实际用的时候，玻璃容器还是很沉的，举起来远不如不锈钢容器轻松。

如果有个盖的就更好了，可以做为面包发酵容器来用。

8、擀面棍

9、毛刷：硅胶易清洗，棕毛感觉上更健康

10、隔热手套

11、6寸8寸活底蛋糕模各一

12、带盖吐司模一个

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  plel 网友的相关建议: 
      

这是我看到的最准确的总结。

总的来说，就是中国的高考相对公平，所以性价比极高，所以其他活动都可以适当让步。

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