温度的下限是绝对零度,对应热力学温标0开尔文(K),换算为摄氏温度约为-273.15℃。这一极限源于热力学第三定律:绝对零度无法通过有限步骤达到,因为微观粒子的热运动不可能完全停止——即使在理论最低温度下,粒子仍存在量子力学零点振动。
宇宙天然环境中,最冷的地方并非星际空间(约2.7K,即宇宙微波背景辐射温度),而是实验室创造的极端低温。例如,科学家通过激光冷却和蒸发冷却技术,已将稀薄原子气体冷却至纳开(10⁻⁹K)甚至皮开(10⁻¹²K)量级。2021年,美国NASA的冷原子实验室在太空中将铷原子云冷却到仅比绝对零度高10万亿分之一度,创造了太空中的最低温纪录。
绝对零度的“可怕”在于其极端状态:物质会呈现超流、超导等奇异特性,原子行为更接近量子波函数叠加态,颠覆日常对物质的认知。它不仅是物理理论的基准,也推动着量子计算、精密测量等前沿科技的发展。
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