天生wo丽质
为什么高温无限而最低温度为-273.15摄氏度？
广义上来讲温度表示物体的冷热程度，在日常生活中最直观感受就是每天的气温高低，例如北方的冬季天寒地冻大雪纷飞温度都是零下二三十摄氏度，而南方的夏季湿润炎热，温度可以飙升到零上三十摄氏度。一般而言人类日常生活环境所能接受的温度极限差不多就是正负三十摄氏度，再高或者低一点人类的身体机能就无法承受了，会出大问题的。
从科学上来认识温度的本质
温度表示微观粒子的热运动的剧烈程度，要知道围观粒子例如分子、原子等，它们不是静止一动不动的，而是时刻处在运动中，这些粒子的平均动能越大就意味着温度越高。在这里提到的是平均动能，因此随便一个粒子运动的最剧烈，并无法代表这个物体的温度。同时从定义上也可以看出来，温度和热量还是有一定差别的。
在这里可能出现一个反常识问题，例如2018年NASA发射了帕克太阳探测器，用来探测收集太阳的一些关键性信息，它也将成为有史以来距离太阳最近的人类探测器，太阳从外到内分别是日冕、色球层和光球层，但是温度却是从高至低的，日冕层的温度可以达到100摄氏度。而帕克太阳探测器最接近太阳的时候可以到达日冕层，但是帕克太阳探测器隔热防护板只能抵抗1400摄氏度高温。
其实有点可以注意就是日冕层温度虽然高，但是热量并不一定是特别高，因为日冕层单位体积内例子数量很少，虽然呈现出很高温，但实际上热量并不高，帕克太阳探测器可以抵抗的住。
那么你思考过最低温度为零下-273.15摄氏度的原因吗？
在前文已经提到微观粒子热运动的剧烈程度是温度的本质，那么温度的高低从内微观角度分析就看微观粒子具备的动能大小了。那么道理就很简单了，按照常规的想法就是粒子静止和光速运动。
先说粒子静止，一个物体静止了速度自然就为零，那么也就没有了热运动，因此说温度有最低下限是正确的，但是微观粒子可以完全的静止吗？其实并不会，没有绝对的静止。而对于微观粒子就需要从量子力学来入手，量子力学中有一个核心的观点那就是不确定性原理，或者称之为测不准原理。那么就按照它字面的意思来解释，测不准自然是无法同时确定粒子的位置和动量，不能说粒子就在某一点，应该说粒子有多大的概率在某一点。
其实问题到这里继续很出现了，如果微观粒子静止运动速度为零，那么其实我们就知道了粒子的具体位置，这样的情况是违反了量子力学的。量子力学和相对论是二十世纪的两大物理学支柱，有着权威性和代表性。那么最低温度其实就是量子力学允许的微观粒子最小平均动能。
最后通过热力学的方式进行计算，得到的数字就是零下273.15摄氏度，又被称为绝对零度（0k），理论上来讲物体的温度只能是无限的接近于绝对零度，但永远无法达到。
高温真的是无限的吗？
如果不从科学的角度来讲，我们的理解中高温就是无限的，多高都行，最后就只剩下数字而已。但实际上高温也是有极限的，我们可以从两个角度来回答这个问题。
首先温度的本质是微观粒子的热运动，那么运动的粒子最快速度只能是光速，也就是有极限的，那也就意味着平均动能也有一个极限，温度就自然有最高限制。但实际上微观粒子也是有静止质量的，有静止质量的物体无法达到光速，理论上来讲，只能无限的接近光速。
其次我们可以从黑洞的角度来考虑，要知道现代的科学理论，遇到了黑洞内部就完全失效了，无法解释黑洞内部真实的状况，例如奇点到底是什么！那么当温度达到一定程度，根据爱因斯坦的的质能方程，这个物体可能就直接塌缩成微型黑洞，温度到极限了。因此说高温是有限制的！
高温为多少？
目前认为宇宙中的最高温度为普朗克温度，大约是1.4亿亿亿亿摄氏度，还有两个概念普朗克时间和普朗克长度。目前的主流观点认为宇宙是起源于138亿年前的奇点大爆炸，在大爆炸后瞬间的温度是最高的，现代科学对于时间的最小尺度就是普朗克时间，再小就没有意义了，因此说大爆炸后普朗克时间内的温度是宇宙中最高温度，也被称为普朗克温度。
一般来说温度越高的物体辐射的电磁波波长会越短，那么普朗克温度时辐射的电磁波波长也就是普朗克长度了，目前已知有意义的最小长度概念了。
现在唯有弦理论中提出的概念在普朗克长度之下，弦理论认为宇宙的本质都是微小的弦来表示，即使是不同的基本粒子它们也是弦的不同振动模式所表现出来的。弦理论被认为是未来可以容易融合相对论和量子力学的存在，但是目前来看并无法进行实际的验证。
可以说宇宙最高温度为普朗克温度，大约是1.4亿亿亿亿摄氏度，宇宙最低温度为绝对零度零下273.15摄氏度，目前科学家在宇宙中发现的最低温度是回力棒星云，它的温度为零下272.15摄氏度，位于半人马座方位距离我们5000光年。
科学黑洞
宇宙中的最低温度和最高温度
在我们所在的这个宇宙当中，其实存在着最高温度，同时也存在着最低温度。最低温度其实就是零下273.15度，那最高温度呢？
最高温度是宇宙才形成时的问题，这个温度达到了1.4*10^32度，也就是1.4亿亿亿亿度，这里多说一句，我们一般用的温度单位是摄氏度，实际上在物理学当中，用到的是开尔文，用符号K来表示。那为什么会有最低温度和最高温度的说法呢？
今天我们就来聊一聊这个话题。
最高温度是咋来的？
按照目前主流的宇宙学理论，我们知道，宇宙并不是永恒的，而是有个起点，这个起点也被我们称为奇点。138亿年前，在奇点处发生了一场大爆炸，宇宙从无限小，曲率无限大的空间，开始快速膨胀。
而宇宙大爆炸的那一刻温度是非常高的，按照目前的理论，我们并不知道宇宙大爆炸开始的普朗克时间内的发生了什么。这里我们解释一下什么是普朗克时间，它指的是时间变化的最小时间间隔。也就是说，时间的流逝并不是连续的，而是有个最小的变化单位，每次变化都是这个最小的单位的整数倍。这个普朗克时间是10^-44秒。
所以，宇宙大爆炸之后的10^-44秒那一刻，宇宙对应着一个普朗克温度，这个温度就是如今我们知道宇宙的最高温度，这个温度是1.4*10^32K 。在这之后，宇宙的温度随着空间的急剧膨胀而开始下降，在宇宙大爆炸之后的38万年，宇宙的温度下降到3000K左右，这个时候，宇宙中的原子得以形成，光子可以在宇宙中自由的穿行。因此，这个普朗克温度也被视为温度的上限值。
如今宇宙大爆炸的温度还残存着，这也是宇宙的背景温度，我们管这个叫做宇宙微波背景辐射，这也是证明宇宇宙大爆炸的关键证据，同时告诉了我们许多宇宙演化的证据，是天文学家手中的研究利器。
围绕着宇宙微波背景辐射，如今已经产生了3个诺贝尔物理学奖了。宇宙微波背景辐射的存在也告诉我们一个关键的信息，那就是宇宙并不是绝对零度，也是有温度的，这个温度就是宇宙大爆炸的余温，如今是2.72K，也就是比绝对零度要搞2.72度。但实际上，如果你拿个温度计去测这个温度，你会发现根本测不出来，这其中有许多原因，但其中一个关键原因就在于温度的定义上。
绝对零度
关于宇宙的背景温度为什么测不出，我们可以结合着绝对零度来说。我们知道，万物都是由粒子构成的，从微观视角上看，温度的本质其实是一种运动，我们定义为微观粒子的热运动的剧烈程度。具体什么意思呢？
实际上，构成万物的粒子并不是整齐划一地排列，它们基本上可以被认定为“多动症患者”，这种运动让我们没有办法直接观测准。
这个观点，其实我们通过布朗运动就已经间接地观测到了。所谓布朗运动指的是花粉粒子在水分子的撞击下呈现的不规则运动。爱因斯坦甚至用数学语言证明了布朗运动。
虽然，我们没办法把描绘出每一个粒子的具体运动，但我们可以通过统计学的方法来进行测量。科学家发现，这些粒子整体运动得很剧烈时，温度就会比较高，整体运动得没有那么剧烈时，温度就会比较低 。
所以，只有当粒子数量足够多时，才有温度。但是太空真的是超级空旷，平均密度要低于一立方米一个氢原子的水平。因此，拿个温度计根本测不出太空的温度。
同样的，根据温度的定义，我们也就容易理解绝对零度是咋得出来的。
具体来说，就是当粒子处于能量最低状态时，所对应的温度，这是在量子力学的理论框架得到的结果，是理论上的温度下限值。我们可以通过理论计算出这个结果，也就是零下273.15度。
那你可能先问了，有没有办法让温度低于绝对零度呢？
我们可以从两个角度来分析，首先，从理论上是不可能的， 因为在物理学中有个基础理论叫做热力学第三定律，这个定义大概就是不可能透过有限过程使系统冷却到绝对零度。如果能做到绝对零度以下，那就说明理论错了。
那实际操作中，有没有可能做到呢？
其实物理学定律就是用来打破的嘛，没有突破，哪来的新理论？
不过，搞出新理论的前提是扎实的实验证据。因此，有一帮科学家一直在致力于制造出低于绝对零度的温度。不过，到目前为止，还没有人能够做出低于绝对零度的温度，他们只能做到尽可能地接近绝对零度。
钟铭聊科学
宇宙最低温度的限制是-273.15℃，也就是我们常说的绝对零度，有了具体数字的存在，而且也经常被人提起，所以我们都知道宇宙有极限低温。但是极限高温呢？一般我们很少提到极限温度这个概念，所以导致我们很多人认为宇宙中的温度是无限的，可以任意的升高，但是整个宇宙的能量是有限的，那么又如何能存在无限高温呢？下面我们就说下宇宙的最低温度和最高温度！
首先我们了解下什么是温度
在物理学中，我们将有质量的粒子一般称为物质粒子，例如：质子、中子、电子，而那些无质量的粒子则称为辐射粒子，例如：光子。能量越高的物质粒子，说明其携带的动能越高，也就是运动速度越快，在宇宙学中我们会简单的称为“热粒子”，而那些动能低，运动速度慢的粒子称为“冷粒子”。能量越高的辐射粒子（光子），则拥有更短的波长、更高的频率。
我们在宇宙中所能看到的所有普通物质结构都是由原子构成的，当然一些物质是由原子组成的分子构成的，这些原子和分子在物质结构中并不是静止不动的，而且一直在随机运动或者振动，而随机运动和振动的粒子就拥有了一定的动能，说明其携带一定的能量，这个能量就变现为物质结构内部的热能。换句话说，粒子在物种中的随机运动或者振动是物质产生热量的根本原因。
而温度就是我们人类规定出来的，用以衡量物质中原子和分子所拥有平均动能的物理量。而绝对零度的定义是，物质中没有任何原子或者分子运动的状态，也就是物体的内能为0。而绝对零度也会让，宇宙中的基本粒子的动能为0，失去运动速度。这就违反了量子力学中的不确定性原理，任何物质粒子的动能和位置不可能同时确定，它们的乘积必须大约普朗克常数的1/2。而且辐射粒子，光子携带的能量也不可能为0，只会无限的接近0。所以，宇宙中不可能存在静止不动的粒子，也不可能存在不携带能量的光子，因此，绝对零度无法达到。
宇宙中的极限高温
我们知道整个宇宙中的所有物质和辐射粒子都来源于大爆炸，而大爆炸这个充满能量的状态来源于宇宙暴涨阶段，既然宇宙有起源，那么它肯定在过去的某个时刻存在极限高温。而且我们知道宇宙中的能量是守恒的，所以在宇宙诞生到现在能量并没有消失，那么我们将目前宇宙中所有的物质都转化为能量，并且将所有可能的能量形式都加起来，那么我们就能知道宇宙诞生时的极限温度了。
在我们的可观测宇宙中，目前存在着普通物质、暗物质、中微子、反中微子、辐射，以及空间中固有的能量，其中普通物质粒子大约有10^80，中微子和反中微子的数量大约在10^89，然后我们在加上所有的暗物质和暗能量，然后通过E=mc^2将所有的物质都转化为纯能量，而这个能量大约对应于10^103开尔文的温度。所以，我们将可观测宇宙中所有的能量都加在一起，是存在一个极限温度的。
为什么我们平时不说极限高温呢？
不说的原因是因为极限高温对我们人类来说，可望而不可即。不像绝对零度那样，目标就在眼前，虽然在理论上无法达到，但我们还可以通过技术手段无限的接近。而极限高温说的正是极限能量，其实我们人类一直在粒子加速器中追求更高的能量，但是我们人类所创造的能量，在宇宙中根本不值一提，比不上一颗无时无刻正在发光的太阳，比不上一次超新星爆发、比不上宇宙射线对地球的轰击、更比不上一次黑洞物质喷流和X射线、γ射线爆发。
而且在创造更高能量的过程中还会存在一些灾难性的限制。例如：
当我们把非常大的能量聚集在一个很小的空间内，就会创造出一个黑洞。不过这个黑洞并不是我们常见的那种能够吞噬一切的大型黑洞，而是微型黑洞。当我们将足够的能量附加于一个量子粒子，那么在非常小的尺度上就会创造一个微型黑洞，这个能量大约为10^19 GeV，但是微型黑洞由于质量非常小，会在极端的时间内通过霍金辐射衰变。因此，高能量下黑洞的形成，也会阻止人类创造极限高温。
在某一能量下，可能会重启宇宙暴涨阶段。宇宙的本质其实就是能量，能量可以创造一切，可以导致宇宙暴涨，可以诞生热大爆炸状态，可以创造出任何我们已知和未知的粒子，当能量达到一定的程度，就会造成空间呈指数膨胀。像是按下了宇宙重启的按钮。
因此，我们通常不说宇宙极限高温是多少，因为在我们人类看来，高温确实是无限的，因为我们永远无法达到，而且宇宙中到底有多少能量其实我们并不是很清楚，一些数值只不过是我们人类估算出来的。所以讨论极限高温是没有意义的。
