Question

高温能达到几万、几十万度，而低温最低才-273.15度，为什么？

Answer 1

物体的温度是其原子移动量的量度 - 物体越冷，原子越慢。 在零开尔文或零下459.67华氏度（零下273.15摄氏度）的物理上不可能达到的温度下，原子将停止移动。 因此，在开尔文量表上，没有什么比绝对零更冷。

为了理解科学家现在设计的负面温度，人们可能会认为温度存在于一个实际上是一个循环而非线性的尺度上。正温度构成环路的一部分，而负温度构成另一部分。当温度在该等级的正区域上低于零或高于无穷大时，它们最终处于负区域。

在正温度下，原子更可能占据低能态而不是高能态，这种模式在物理学中被称为玻尔兹曼分布。当物体被加热时，其原子可以达到更高的能量水平。

在绝对零度时，原子将占据最低能量状态。在无限温度下，原子会占据所有能量状态。然后负温度与正温度相反 - 原子更可能占据高能态而不是低能态。

德国慕尼黑大学的物理学家乌尔里希施耐德说：“反玻尔曼分布是负绝对温度的标志，这就是我们所取得的成就。” “然而，气体并不比零开尔文冷，但更热。它甚至比任何正温度都更热 - 温度标度不会在无限远处结束，而是转向负值。”

正如人们所预料的那样，具有负温度的物体表现得非常奇怪。例如，能量通常从具有较高正温度的物体流向具有较低正温度的物体 - 即，较热的物体加热较冷的物体，较冷的物体冷却较热的物体，直至达到共同的温度。但是，能量总会从负温度的物体流向具有正温度的物体。从这个意义上讲，负温度的物体总是比具有正温度的物体更热。

负温度的另一个奇怪后果与熵有关，熵是衡量系统无序性的指标。当具有正温度的物体释放能量时，它们会增加周围物体的熵，使它们表现得更加混乱。然而，当具有负温度的物体释放能量时，它们实际上可以吸收熵。

为了产生负温度，科学家们创建了一个系统，在这个系统中，原子确实能够拥有多少能量。他们首先将大约100,000个原子冷却到几个纳洛凯的正温度，或开尔文的十亿分之一。他们将真空室内的原子冷却，使其与任何可能意外加热的环境影响隔离开来。他们还使用激光束和磁场网络来非常精确地控制这些原子的行为，帮助将它们推入新的温度领域。

负面温度被认为是不可能的，因为就理论目前的建议而言，原子能量通常没有上限。

负温度也可能有助于揭示科学中最大的谜团之一。科学家们曾预料到物质的引力可以减缓大爆炸后宇宙膨胀的速度，最终使其停滞不前，甚至将其逆转为“大崩溃”。然而，宇宙的扩张显然正在加速，宇宙学家认为加速增长可能是由于暗能量，这是一种尚未知的物质，可能占宇宙的70％以上。

以同样的方式，研究人员创造的冷气体的负压应该使其崩溃。然而，它的负温度使它无法这样做。因此，负温度可能与暗能量有趣，可能有助于科学家理解这个谜团。

时空通讯看到过不少这样的问题，都有点为低温打抱不平，认为这个温度划分的太不平等了，低温到零下两百多度就没有了，而高温可达多少亿度（不是仅仅达到几十万度），这样就出现上头老长，底下很短的不协调。

我们人类了解的高温到底有多高呢？

按照现在的各种温度度标来衡量，高温上限是普朗克温度，比几十万度高出若干数量级，最高温度限制为1.416833（85)*10^32 K，就是1后面跟着32位数或零，也就是亿亿亿亿度。这个温度只是在宇宙大爆炸那一刻出现过。

人类现在在实验室里（大型强子对撞机里）制造出的最高温度达到5万亿度，热核聚变所需温度达到1亿度。

热力学温标开尔文0K是绝对零度的表示，转换成摄氏度就是-273.15度。在此温度下，物体分子没有动能和势能，动势能为0，故此时物体内能为0，温度到这里就低不下去了，所以科学界把绝对零度定为世界最低温度。

我们想想，把这个世界上存在的最高温度和最低温度中间划一个杠，作为零度的话，即使只以1亿度为最高，这个零度也在5000万度的地方。那么除了几个研究高温的科学家，我们绝大多数的人和绝大多数的时间就会在零下4900万度以下的范围中活动，这样高温低温看起来倒是平均了，但这样方便吗？有意思吗？

何况最高温度还远远不止1亿度，人造温度最高已经达到了5万亿度，中子星的中心温度达到上百亿度，如果还要从中间来划道杠的话，那就更没法子使用了。

所以现在的温标这样确定，温度低的少，温度高的很多，完全是人类长期以来实践活动得来的，是为了工作和生活方便的需要。我们地球的气温绝大多数地区都是在零下几度到30度之间，少数达到零下几十度寒冷和40度以上高温的地方，在生活中也常常在最高一两百度的范围活动。所以这个温标表示是最符合实际情况的。

现在世界上最常用的只有摄氏、华氏、开尔文三种了。摄氏度（符号为°C）、华氏度（符号为℉）一般用在日常生活中，开尔文（符号为K）则是热力学温标，被定为国际温标，各种温表都要以这个温度为准。

现在日常生活常用的摄氏度和华氏度与开氏度的比值是，0K等于摄氏度-273.15或华氏度－459.67度度，273.15K等于摄氏度0度或华氏度32度，373.15K等于摄氏度100度或华氏度212度。

迄今为止人类对高温的探知还在普朗克温度内不断提升，没有到头，而低温也是在绝对零度范围内不断的向无限接近努力。科学家在地球上创造了极端的高温，也创造出0.5纳K的最低温度，即20亿分之一K。这时，物质呈现出玻色-爱因斯坦凝聚态，光也会变成超流体，从而又证实了爱因斯坦一个预言。

理论上的最低温度与我们所处的环境温度相差也就两三百度，但高温却能高达几万、几十万甚至几十亿度以上。之所以有如此巨大的差异，与人类如何定义温度有关。

我们在生活中通常使用摄氏温标，它的定义与水有关。在标准大气压下，纯水的冰点被定义为0摄氏度，而纯水的沸点则被定义为100摄氏度。基于这样的标准，通过理论可以推导出最低温度为-273.15摄氏度，这就是无法达到的绝对零度。至于为什么最低温度只能到绝对零度，并且还不能达到，这与物体产生温度的机制有关。

组成物体的粒子一直会做不会停止的热运动，这是物体有温度的根本原因。如果粒子热运动的剧烈程度下降，温度也会随之下降。那么，极限就是粒子停止热运动，热量不再产生，所以温度将会达到最小值。但海森堡不确定性原理表明，粒子的位置和速度无法被同时测出来，所以粒子停止热运动与之相违背，这意味着绝对零度只能无限趋近，而无法达到 。并且相对论还表明，这个世界不存在绝对静止的物体，任何物体都会存在运动，静止只是相对的。

上图为三种不同气体的压力与温度关系曲线，通过查理定律可以外推到绝对零度。

通过实验和理论（比如查理定律）推导，绝对零度的大小约为-273.15摄氏度。人类目前取得的最低温度仍然比绝对零度高出10^-10度，但就是无法达到极限。

另一方面，粒子的热运动可以非常剧烈，所以温度可以升到非常高的程度，几万、几十万甚至几十亿、几十万亿度都是可以达到的。人类目前取得的最高温度是10万亿度，由质子和原子核在高能粒子加速器中高速碰撞得到。

不过，温度也不会无限升高，量子力学给出的温度上限是普朗克温度，温度高达1.42亿亿亿亿度，只有宇宙大爆炸的最初时刻才达到过这个温度。

绝对零度（-273.15℃或者是0K），是通过实验与理论推导出来的理论最低温度，人类通过降温的方式只能逼近绝对零度，但不能达到。达到绝对零度意味着一切运动皆停止，但这是不可能的事情，我们知道无论什么情况下，运动是必然的，绝对的静止是不存在的。尽管实验室中已经做到了只比绝对零度高三千万分之一度的极低温度，但终究无法达到绝对零度。

高温可以高到几万，甚至几十万亿度，为什么零上与零下的上限差距那么大，其实，这要把原因归结于理论与人类的定义，就是这么定义的，也没办法，通过理论推导绝对零度就是0K，而摄氏温标以及比如华氏温标，这只是温标的种类而已。

高温有上限，就是量子力学中的普朗克温度，这是宇宙大爆炸伊始第一个普朗克单位时间内宇宙的温度，数值是1.416833（85)*10^32 K，也就是1.42亿亿亿亿度。

个人浅见，欢迎评论！

这个题我们通俗的讲简单理解，物体微观粒子原子、分子等热运动表现出的是外在的温度，微观粒子运动的越快越剧烈动能越高也就是温度越高，那么物体的温度就很容易得出有理论上的低温下限，而没有高温上限。微观粒子停止运动表现出的温度定义为绝对零度，实际上我们知道这种情况并不会发生，粒子一定会运动，那么温度只能是无限接近于绝对零度。

至于题中说的高温几十万度，低温零下273.15度就是定义的原因了，如果把摄氏度的零度重新定义也可以实现低温几十万摄氏度的情况。但这些并不影响绝对零度。

智利天文学家在半人马 星座 ，距离地球约5000光年的地方发现回力棒星云，这里被认为是宇宙中最冷的地方温度为零下272摄氏度，只比绝对零度高大约1摄氏度。

之所以会出现这种情况，主要是由于我们对温度的定义所引起的。其实高温与低温只是一个相对的概念，我们只是以日常生活经验去判断的，所以才会让人觉得物体的高温范围似乎比低温范围要广很多。

我们对温度的定义由于温标的不同，其数值大小也不同。目前全世界比较主流的有三个温标：热力学温标、摄氏温标、华氏温标。其中摄氏温标主要在全球许多国家的日常生活中使用，而热力学温标主要应用于科学领域，华氏温标目前只有美国等少数国家还在日常生活中使用。

摄氏温标是以标准大气压下冰水混合物的温度和水沸腾的温度为基准，将其分成100等份，每一份即为1℃。规定标准大气压下冰水混合物的温度为0℃，则水沸腾的温度即为100℃。而华氏温标则是将其等分成180份，华氏度与摄氏度的换算关系为F=1.8C+32。热力学温标的最低温度为0开尔文，不会有负数出现的情况。热力学温标与摄氏温标的换算关系为：K=C+273.15。

温度在微观上表现为粒子热运动的剧烈程度。只有大量聚集态粒子才具有温度这个概念，温度是一个具有统计学意义的物理量。温度存在一个理论上限值，即普朗克温度，其数值大小约为1.42x10^32 ℃，只有在宇宙大爆炸最初的那一刻才能达到。

温度还存在一个理论下限值，即绝对零度-273.15℃。任何物体都不可以达到这个温度，只能无限接近。物体的最低温只能无限接近绝对零度。绝对零度为什么不可达？那是因为组成物体的粒子不可能绝对静止，除非粒子停止热运动，否则不可能达到绝对零度。

当物体的温度达到几十上百万度时，传统意义上的物质形态已不复存在，物质都是以粒子状态存在了。当温度足够高时，物质就会以基本粒子形态存在，这种温度也就只在宇宙大爆炸初期及高能粒子碰撞实验等极端条件下才会存在。

首先这些温度是人定义的，假设最低温度为一个值，我们称它为绝对零度，这种情况下物体内的一切物质停止运动，一般来说物质内原子、电子等是不可能停止运动的，而温度越高运动越快。因此让一个物体保持绝对零度是不现实的，而保持高温却相对容易，就比如真空度的发生永远比不上提供正压值方便。也就是说低温的低值跨度远远小于高温的高值跨度。

因为达到绝对零度，您的家族就停止繁衍了，不会有人研究为什么不能温度更低一些。

结构因素?可以有限的缩小?分子，离子，质子...数倍放大?热胀冷缩?

不用那么多废话，告诉他，长的矮不就行了！伸手碰不到天，非得说地太矮了！[灵光一闪]