火星一号|如果温度达到绝对零度会怎样？
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在地球上 ， 人类曾经在南极记录到了最低的自然温度 ， 达到了零下89.2摄氏度（-89.2℃） 。 不过 ， 人类可以制造出比这更低的温度 。 以常见的液氮为例 ， 其温度仅为-196℃ ， 氮分子在这种低温下呈现为液态 。 液氢是火箭常用的一种燃料 ， 其温度更是低至-253℃ 。
那么 ， 温度最低可以冷到什么程度呢？
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物质是由各种粒子构成的 ， 粒子的永不停歇热运动给予了物质温度 。 因此 ， 粒子的动能越大 ， 它们所组成物体的温度也就会越高 。 虽然粒子的最快速度是有限的光速 ， 但由于相对论效应 ， 粒子的动能可以是无限的 ， 所以温度可以无限升高 。
不过 ， 目前的物理学所能描述的最高温度是普朗克温度 ， 其大小约为1.42×10^32度 ， 这个温度只在138亿年前宇宙大爆炸的一瞬间达到过 。 对于普朗克温度以上的状态 ， 现代物理学还无法描述 ， 只能等待未来量子力学的创立 。
【火星一号|如果温度达到绝对零度会怎样？】
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另一方面 ， 如果要让温度变得足够低 ， 就要让粒子的动能变得足够小 。 那么 ， 粒子的动能最小是多少呢？
显然 ， 当粒子不再运动时 ， 动能为零时是最小值 。 此时 ， 温度也会降到最低 ， 对应的温度被称为绝对零度 ， 其大小为-273.15℃（或者0K） ， 这是根据实验结合理论推导出来的结果 。 正因为如此 ， 温度不会无限降低 ， 绝对零度是温度的下限 。
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宇宙在最初时刻达到过普朗克温度 ， 但绝对零度无论如何都达不到 。 经过138亿年的膨胀冷却 ， 目前整个宇宙的平均温度为-270.42℃（宇宙微波背景辐射的温度） ， 仍然比绝对零度高了2.73度 。
目前已知最接近绝对零度的温度是在实验室中实现的 ， 物理学家把一块金属铑冷却到了-273.1499999999℃ ， 但仍然高出绝对零度0.0000000001度 ， 就是无法达到绝对零度 。
那么 ， 为什么温度不能冷却到绝对零度？
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爱因斯坦的相对论表明 ， 宇宙中不存在绝对静止的参照系 ， 任何物体都存在某种运动 ， 静止只是相对的 。 另一方面 ， 量子力学表明 ， 粒子不会停止运动 ， 否则它们的位置和动量就能同时被精确测量出来 ， 从而违背不确定性原理 。 因此 ， 粒子的动能始终大于零 ， 温度始终会高于绝对零度 。
如果宇宙达到绝对零度又会怎样？
首先 ， 当温度达到绝对零度时 ， 现代物理学的两大基石——相对论和量子力学都会崩溃 ， 这与超过普朗克温度的情况一样 。 不仅如此 ， 就连时间和空间的意义都会消失 。
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在绝对零度的宇宙中 ， 一切能量都会完全耗尽 ， 空间中没有任何能量 ， 宇宙不再发生任何变化 ， 时间完全停止 ， 或者说时间变得没有意义 。 那么 ， 宇宙真的会耗尽所有能量吗？
热力学第二定律 ， 即熵增原理表明 ， 宇宙最终确实会耗尽能量 ， 但不是所有能量 ， 而是有用能量 ， 它们都转变成热能 。 到了那时 ， 宇宙将保持最低但非零的能量状态 ， 温度最终达到了热平衡 ， 但不是绝对零度 。
宇宙将会停止运转 ， 这就是宇宙的一种可能结局——热寂 。 如果质子衰变真的出现 ， 那么 ， 经过10^100年后 ， 宇宙将会迎来这样的结局 。 当然 ， 对于人类乃至宇宙而言 ， 这个时间是在十分久远的未来 。
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