如何理解最高和最低温度，人造温度远超自然，厉害到什么程度？

最高温度和最低温度都只是理论上的一个数据。

这个数据就是普朗克温度和绝对零度。量子力学认为，宇宙最高温度为10^32K，也就是亿亿亿亿K。这个“K”代表开氏度，就是热力学温度，如果与“℃”（摄氏度）比较，0 K(是零K，不是OK)就相当于-273.15℃，这就是绝对零度；而100℃则为373.15K。也就是说开氏度减掉273.15就是摄氏度。

普朗克温度和绝对零度都只是一个理论存在的温度，也是人类能够理解的最高温度和最低温度，高于这个温度和低于这个温度都没有意义。量子力学认为，在宇宙大爆炸的普朗克时间，也就是大爆炸开始的10^-43秒，1000亿亿亿亿亿分之一秒时，其温度为普朗克温度，即10^32K，这以后，宇宙渐渐冷却，再也没有出现过这个温度。

而绝对零度，是热力学的最低温度，是粒子动能低到量子力学最低点时物质的温度，是存在于理论中的下限值。我们知道，物质的温度取决于其内部原子、分子等粒子的平均动能，一个物体粒子动能越高，温度就越高，当粒子动能达到最低点，不能再低时，就是绝对零度。

根据热力学第三定律，绝对零度永远也无法达到，因为一个绝对零度的空间，完全没有粒子振动，而空间的存在是以物质为前提的，没有物质也就没有空间，因此绝对零度的空间为零，零空间就是虚无。

目前人类观测到的最高温度。

恒星中心一直在源源不断爆发着核聚变，而恒星是宇宙的主要可见物质，占可见质量的99%以上。恒星表面温度从几千K到数万K，乃至数十万K不等，中子星表面温度可达1000亿K。质量越大的恒星，温度就越高，恒星中心温度也是如此。

太阳这样的恒星，中心温度只有1500万K，但到了演化后期，激发氦核聚变的温度需要1亿K。比太阳质量大的恒星，核聚变不断上升到更高层次，也就是按照元素周期表的排列序数，从氢核聚变，经历氦、碳、氧、氖、钠、铝、镁、硅、硫、氩气、钙、钛、铬、锰等一路演化，一直到26号元素铁结束。每一层次核聚变结束，恒星就会向中心坍缩，从而形成更高压力和温度，激发更高层次的核聚变。大质量恒星核心温度可以高达30亿K，从而完成铁元素之前的所有核聚变，在核心聚合成一个铁核。

比太阳质量大8倍的恒星就可以完成这一系列的核聚变，最终发生超新星大爆发，爆发的温度可以达到几百亿甚至上千亿K，从而完成比铁更重元素的合成。但这还不是目前宇宙能够得到的最高温度，更高温度是伽马射线暴创造的。

伽马射线暴是超大质量恒星爆发、黑洞或中子星相撞等极端事件中形成的，最强能量的伽玛暴比超新星爆发能量还要强数百倍，可以再现宇宙大爆炸1/1000秒时万亿度高温。这可能是迄今可能观测到的宇宙自然界最高温度了。

但目前已知存在的最高温度是人类制造出来的。2010年11月8日，科学家们利用位于瑞士和法国边境的欧洲大型强子对撞机，模拟138亿年前宇宙大爆炸的瞬时过程。这次实验是用两束铅离子束，在27千米的地下环形轨道中以相反速度加速，当它们接近光速时让它们相撞，相撞的瞬间产生了10万亿K的高温，再现了宇宙大爆炸百万分之几秒的场景，从而可以观察这一温度下产生“夸克—胶子等离子体”的过程，印证宇宙大爆炸理论预测。

尽管这个温度只存在一瞬，但却被精密仪器记录下来。这是迄今为止人类观测到存在于现实世界的最高温度。

人类制造出的宇宙最低温度。

宇宙最低温度迄今也是人类在实验室制造出来的，是NASA科学家团队在国际空间站上创造出来的。他们在地面做观测冷原子实验时，由于地球重力影响，得到极低温度冷原子态只能观测到几分之一秒，瞬间就消失了。于是他们将冷原子实验室（CAL）送到国际空间站，在微重力环境，创造出了更低温度，冷原子云固定观测时间可达到10秒，成为至今被观测最长时间的玻色-爱因斯坦凝聚态。

这是迄今人类创造的最低温度，为-273.149999999999℃，即0.000000000001K，就是万亿分之一K。

此前人造最低温度也是科学家在实验室创造的，达到0.00000017K。后来科学家们又把这个温度降低到0.5nK（纳开）,就是0.0000000005K。这是一个由德国、美国、奥地利等国科学家组成的科研小组，利用磁阱技术实现铯原子的玻色-爱因斯坦凝聚态(BEC)的实验过程中，创造这一纪录的。

广袤的宇宙空间温度极低，在远离天体的空旷处，温度低到3K以下。这是宇宙大爆炸后经历138亿年冷却的残留热辐射，通俗地说就是残留余烬，这种残留电磁辐射充满整个宇宙，温度只有2.725K，因此又称为3K宇宙背景辐射。

但这并不是宇宙自然界最低温度。1979年，科学家们发现距离我们约5000光年，位于半人马座方位有一个领结状的原行星云，命名为布莫让星云，又叫回力棒星云，科学家们通过用各种射线望远镜探测表明，那里的温度低到1K，是迄今发现自然界存在的最低温度。

现在还有一种说法，认为在宇宙大尺度网状结构之间，有许多被称为“空洞”的冷斑点，有的空洞尺度达到数十上百亿光年，那里面没有星系，也没有暗物质，形成的原因有多种说法，有科学家认为这种空洞里的温度更低，不过至今还没有严谨数据支撑，无法定论。

小结：目前已知的最高温度为10万亿K，最低温度为万亿分之一K，这些温度都是人工制造出来的。

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