激光製冷和絕對零度有什麼關系

① 溫度有絕對零度，為何人類永遠不可能達到這個溫度

② 為什麼低溫有絕對零度，而高溫卻沒有絕對熱度原因是什麼

因為絕對零度下，一切原子和粒子的運動都會被凍結；而高溫不會。我們都知道，宇宙中，一直以來都有著一個「極限低溫」。在物理學中，它被命名為「絕對零度」。一般，是零下二百七十三度；這代表著溫度的下限；但是，宇宙有極限低溫，但好像沒有極限高溫。零上兩百七十三度是極限嗎？別開玩笑了，太陽表面就八千攝氏度了；地球內核的溫度，更是在三萬攝氏度以上。

結語

說到這里，我想起了如今有一項很前沿的技術，叫做「激光製冷」。一般情況下，激光只能用於加熱，因為電磁波將能量傳遞給物體，引起物體內能的增加。但由於溫度與原子振動存在直接關系，激光也可以對原子施加一個反向的作用力，將原子分子的振動幅度大大減小，從而實現將其降溫的目的。目前的低溫極限大多是用這種方法實現的，已經非常接近絕對零度了。

③ 絕對零度是如何算出來的

絕對零度是通過復雜的測算得來的，並且也並非「絕對地」零度。

1、逼近技術溫度紀錄：

和外太空宇宙背景輻射的 3K 溫度做比較，實現玻色-愛因斯坦凝聚的溫度170*10^（-9)K 遠小於 3K，可知在實驗上要實現玻色-愛因斯坦凝聚是非常困難的。要製造出如此極低的溫度環境，主要的技術是鐳射(激光)冷卻和蒸發冷卻。

由德國、美國、奧地利等國科學家組成的一個國際科研小組在實驗室內創造了僅僅比絕對零度高0.5納開爾文的溫度紀錄，而此前的紀錄是比絕對零度高3納開。這是人類歷史上首次達到絕對零度以上1納開以內的極端低溫。

這個科研小組在美國《科學》雜志上發表論文介紹說，他們是在利用磁阱技術實現銫原子的玻色-愛因斯坦凝聚態(BEC)的實驗過程中創造這一紀錄的。參與研究的科學家大衛·普里查德介紹說，將氣體冷卻到極端接近絕對零度的條件對於精確測量具有重要意義，他們的此次實驗成果有助於製造更為精確的原子鍾和更為精確地測定重力等。

玻色-愛因斯坦凝聚態是物質的一種奇特的狀態，處於這種狀態的大量原子的行為像單個粒子一樣。這里的「凝聚」與日常生活中的凝聚不同，它表示原來不同狀態的原子突然「凝聚」到同一狀態。要實現物質的該狀態一方面需要達到極低的溫度，另一方面還要求原子體系處於氣態。華裔物理學家朱棣文曾因發明了激光冷卻和磁阱技術製冷法而與另兩位科學家分享了1997年的諾貝爾物理學獎。

科學家說，他們希望利用新達到的最低溫度發現一些物質的新現象，諸如在此低溫下原子在同一物體表面的狀態、在限定運動通道區域時的運動狀態等。因發現了「鹼金屬原子稀薄氣體的玻色-愛因斯坦凝聚」這一新的物質狀態而獲得了2001年諾貝爾物理學獎的德國科學家評價說，首次達到絕對零度以上1納開以內的溫度是人類歷史上的一個里程碑。

慕尼黑路德維格·馬克西米利安大學物理學家烏爾里奇·施奈德解釋說，從技術上講，人們能從一條溫度曲線上讀出一系列溫度數，但這些數字表示的只是它所含的粒子處於某個能量狀態的概率。通常，大部分粒子的能態處於平均或接近平均水平，只有少數粒子在更高能態上下。理論上，如果這種位置倒轉，使多數粒子處於高能態而少數粒子在低能態，溫度曲線也會反過來，溫度將從正到負，低於絕對零度。2001年諾貝爾物理學獎獲得者沃爾夫岡·克特勒也曾證明，在磁場系統中存在負絕對溫度。

施奈德和同事用鉀原子超冷量子氣體實現了這種負絕對零度。他們用激光和磁場將單個原子保持晶格排列。在正溫度下，原子之間的斥力使晶格結構保持穩定。然後他們迅速改變磁場，使原子變成相互吸引而不是排斥。施奈德說：「這種突然的轉換，使原子還來不及反應，就從它們最穩定的狀態，也就是最低能態突然跳到可能達到的最高能態。就像你正在過山谷，突然發現已在山峰。」

在正溫度下，這種逆轉是不穩定的，原子會向內坍塌。他們也同時調整勢阱激光場，增強能量將原子穩定在原位。這樣的結果是。這樣一來，氣體就實現了從高於絕對零度到低於絕對零度的轉變，約在負十億分之幾開氏度。

這項研究已經被發表在很多自然科學雜志上，這是人類在物理學上的重大突破，許多科學家表示這將為發現新的物質——暗物質提供了一條路徑。

2、1877年，玻爾茲曼發現了宏觀的熵與體系的熱力學幾率的關系S=KlnQ，其中 K為 玻爾茲曼常數。1906年，能斯特提出當溫度趨近於絕對零度T→0 時，△S / O = 0 ，即「能斯特熱原理」。普朗克在能斯特研究的基礎上，利用統計理論指出，各種物質的完美晶體，在絕對零度時，熵為零（S 0 = 0 ），這就是熱力學第三定律。

(3)激光製冷和絕對零度有什麼關系擴展閱讀：

1、最冷之地：

智利天文學家發現了宇宙最冷之地，這個宇宙最冷之地就叫做「回力棒星雲」，那裡的溫度為零下272攝氏度，是目前所知自然界中最寒冷的地方，稱為「宇宙冰盒子」。事實上，布莫讓星雲的溫度僅比絕對零度(零下273.15℃)高將近1度。這個「熱度」（因為實際上我們談到的溫度總是在絕對零度之上）是作為宇宙起源的大爆炸留存至今的熱度，事實上，這是證明大爆炸理論最顯著有效的證據之一。

2、真空能量：

在絕對零度下，任何能量都應消失。可就是在絕對零度下，依然有一種能量存在，這就是真空零點能。

真空零點能，因在絕對零度下發現粒子的振動而得名。這是量子真空中所蘊藏著的巨大本底能量。海森堡不確定性原理指出：不可能同時以較高的精確度得知一個粒子的位置和動量。因此，當溫度降到絕對零度時粒子必定仍然在振動；否則，如果粒子完全停下來，那它的動量和位置就可以同時精確的測知，而這是違反測不準原理的。這種粒子在絕對零度時的振動（零點振動）所具有的能量就是零點能。

量子真空是沒有任何實物粒子的物質狀態，其場的總能量處於最低，這是一切物質運動及能量場的最初始狀態，它的溫度自然處於絕對零度。這樣的狀態具有無限變化的潛在能力。零點能就是由（量子真空中）虛粒子，不斷產生的一對反粒子的出現和湮滅產生的。據推測，量子真空中，每立方厘米包含的能量密度有10^13焦耳。

從理論上看，真空能量以粒子的形態出現，並不斷以微小的規模形成和消失。真空中充滿著幾乎各種波長的粒子，但卡西米爾認為，如果使兩個不帶電的金屬薄盤緊緊靠在一起，較長的波長就會被排除出去。接著，金屬盤外的其他波就會產生一種往往使它們相互聚攏的力，金屬盤越靠近，兩者之間的吸引力就越強。1996 年，物理學家首次對這種所謂的卡西米爾效應進行了測定。這是證明真空零點能存在的確鑿證據。

④ 激光製冷與絕對零度有什麼關系

不管你往什麼地方看，到處都有激光的痕跡。激光束能准確地進行外科手術，就像小小的粒子加速器一樣干凈利落地工作。它們能在實驗室再生太陽表面的白熱狀態。在科技日新月異的當今，人們已經可以通過高科技的手段利用激光能把材料中的熱量逐漸排出，直至這些材料像冰凍的冥王星一樣冷。美國的科學家已經研製出激光冷卻器的樣機，他們希望能把這些冷卻器放到衛星上使用。

從20世紀七八十年代以來，一種叫做多普勒冷卻的技術一直在用激光冷卻材料，利用光子使原子減速。能量從原子到光子的轉換能使原子冷卻到絕對溫度零上百萬分之一度弱，但是只是在極小的尺寸上才能做到這一點。

激光製冷的基本原理

激光為什麼能製冷呢？原來，物體的原子總是在不停地做無規則運動，這實際上就是表示物體溫度高低的熱運動，即原子運動越激烈，物體溫度越高；反之，溫度就越低。所以，只要降低原子運動速度，就能降低物體溫度。激光製冷的原理就是利用大量的光子阻礙原子運動，使其減速，從而降低了物體溫度。

物體原子運動的速度通常為500米/秒左右。長期以來，科學家一直在尋找使原子相對靜止的方法。朱棣文採用三束相互垂直的激光，從各個方面對原子進行照射，使原子陷於光子海洋中，運動不斷受到阻礙而減速。激光的這種作用被形象地稱為「光學粘膠」。在試驗中，被「粘」住的原子可以降到幾乎接近絕對零度的低溫。

激光製冷的技術回顧

20世紀七八十年代，物理學家掌握了如何用激光將原子冷卻到非常接近絕對零度的低溫。那個時期最重要的三篇文章都發表在《物理學評論快報》上，它們標志著這項技術發展過程中的關鍵。1978年，研究者們費盡九牛二虎之力才把離子冷卻到40開爾文以下，但是僅僅十年之後中性原子就可以被冷卻到43微開了。但是冷卻的基本原理並沒有變：用激光作用在原子上使之減速。這項技術的改進使得物理學家們能夠制備出一種稱為玻色—愛因斯坦凝聚的量子態物質以及現代高精度的原子鍾，有兩項諾貝爾獎與這一技術有關。

冷卻原子最初是為了降低它們的熱運動速度，以便精確地測量原子光譜，後來則是為了改進原子鍾。早在1978年維固蘭德及其在國家標准技術局的同事們就按照文獻中提出的理論方案成功地用激光冷卻了鎂離子。

正如這個小組在《物理學評論雜志》的文章中所描述的那樣，他們將離子限制在電磁勢阱中，並用頻率稍低於離子共振頻率的激光轟擊俘獲的離子。在靜止狀態時，離子吸收頻率等於其共振頻率的光子；當離子迎著激光照射的方向運動時，由於多普勒效應激光的頻率會變大，當激光頻率達到離子共振頻率的時候，離子就會吸收光子。由於光子和離子的動量方向相反，離子吸收光子之後其運動速度會降低從而冷卻，冷卻效應會一直持續下去直到被激光的加熱效應所平衡，加熱效應在有激光的時候總是存在的。在後來的幾年中，加熱效應——它源自原子每次隨機地在各個方向輻射和吸收光子時產生的反沖效應——最終將對所謂的多普勒冷卻技術能夠將物質冷卻到更低的溫度給出難以突破的限制。

在波士頓的威廉·菲利普斯懷著極大的興趣讀了維固蘭德等人的實驗文章以及一篇理論文章後，他回憶說：「冷卻離子的想法使我思考是否有可能冷卻中性原子。」

1982年，菲利普斯和來自紐約石溪大學的Harold Metcalf發表了關於用激光冷卻中性原子的第一篇文章。他們把鈉原子送入一個長約60厘米、開口處寬而越往前越窄的磁場中。鈉原子通過磁場的時候迎頭碰上頻率與原子共振頻率稍有差異的激光束，多普勒冷卻效應使得原子束中粒子的運動速度被限制在較小的一個范圍內。激光束同時也使得原子束整體運動的速度減慢。在減速的過程中，不斷改變的磁場造成原子的共振頻率也不斷改變，從而使得在很長的一個距離上減速和冷卻效應能夠一直保持，最終的速度將達到僅為原有速度的40%。這一現在被稱為塞曼減速儀的裝置已經成為原子束減速的標准工具。

激光冷卻技術不斷地被改進，一直到80年代末，研究者們認為他們已經達到了可能達到的最低溫度——這是根據多普勒冷卻理論計算得到的——對於鈉原子而言這一溫度極限是240微開。但是在1988年，一個由菲利普斯領導的小組偶然間發現在這之前三年發展出來的一項技術可以突破多普勒極限。他們用三束相互垂直的激光束對來冷卻鈉原子，而且激光頻率和其他實驗室中使用的激光頻率略有不同。他們發現，使用幾項新的溫度測量技術得到的結果顯示鈉原子的溫度只有43微開。理論物理學家馬上從理論上對這一出乎意料的冷卻機制給予了解釋，這一解釋考慮了更多的原子態以及激光的極化效應；相比之下之前的冷卻模型就非常簡單化了。

在新理論的指導下，實驗物理學家們獲得了更低的溫度並發展出了更多的冷卻技術。菲利普斯的亞多普勒冷卻技術（Sub?Doppler Cooling）是1995年制備出玻色—愛因斯坦凝聚——在這種新的凝聚態中，氣態原子全部處於可能的最低能量狀態上——的前奏。

原子鍾技術同樣從這一技術中受益。最新一代的原子鍾使用的技術就直接脫胎於菲利普斯及其他人於20世紀80年代發展出來的技術。菲利普斯因為發展激光冷卻技術而分享了1997年的諾貝爾獎；2001年的諾貝爾獎則授予首次實現玻色—愛因斯坦凝聚的物理學家。

多普勒效應

多普勒效應是為紀念奧地利物理學家及數學家克里斯琴·約翰·多普勒而命名的，他於1842年首先提出了這一理論。

多普勒效應指出：物體輻射的波長因為波源和觀測者的相對運動而產生變化。在運動的波源前面，波被壓縮，波長變得較短，頻率變得較高；當運動在波源後面時，會產生相反的效應。波長變得較長，頻率變得較低。波源的速度越高，所產生的效應越大。根據波紅（藍）移的程度，可以計算出波源循著觀測方向運動的速度。

⑤ 激光冷卻原子原理

激光冷卻
只說原理 激光冷卻法的基本原理是 光壓 在光的傳播路徑上會對物質產生一定壓力 稱之為 光壓 在進行冷卻的時候用多束激光從不同方向照射目標體 使其粒子受到光壓的作用 以阻止其熱振動 以打到冷卻的效果 激光冷卻法是現在最先進的冷卻方法之一 可以打到非常接近絕對零度的超低溫

眾所周知，激光是高功率的光束，它能產生高溫，因而有激光手術、激光焊接等應用。但是激光居然還能用來冷卻，而且可以冷卻到絕對溫度百萬分之一度以下，卻似乎有點不太好理解。
激光冷卻涉及到多個物理原理，概括起來主要有光的多普勒效應、原子能級量子化、光具有動量。另外，激光的高度單色性和可調激光技術也非常重要。
光的多普勒效應是指，如果你迎著光源的方向運動，觀察到光的頻率將會增加；如果背離光源方向運動，觀察到的光的頻率將會降低。
原子可以吸收電磁輻射的能量，使其本身的能量升高；也可以釋放出電磁輻射，同時自身的能量降低。原子的能級量子化，是指原子只能吸收和放出某些特定頻率的電磁波。按量子理論，電磁波的能量只能以某種不可分割的單位--能量子--與別的物質相作用。而每一份能量子所含的能量正比電磁波的頻率，所以，只吸收和釋放某些特定頻率的電磁波，就意味著原子的能量只能取某些特定的值，故稱為能級量子化。
光與其它實物粒子一樣，也具有動量。當一個原子吸收一份電磁波的能量子(即光子)時，它同時也獲得了一定的動量。光的動量與光的波長成反比，方向與光的傳播方向相一致。
現在假設某種原子只吸收頻率為f0的電磁波。如果我們把激光的頻率調在略小於f0的頻率上(可調激光技術可以讓我們精確地調節所需激光的頻率)，並把這樣一束激光射在由那種原子組成的樣品上，將會發生什麼現象呢？
我們知道，在高於絕對零度的任何溫度下，組成樣品的原子都在作無規則的熱運動。當其中某個原子的運動方向指向激光的光源時，由於多普勒效應，在這個原子看來激光的頻率會略高一些。因為我們把激光的頻率調在略低於f0，多普勒效應可以使得飛向光源方向的原子看到的激光頻率正好等於f0。這樣，這個原子就有可能吸收激光的能量。在它吸收能量時，它同時也獲得了動量。由於激光傳播的方向與原子運動的方向相反，獲得的動量將使原子的運動速度變慢。
如果另一個原子的運動方向背離激光的光源時，由於多普勒效應，這個原子看到的激光頻率將降低，這樣將更加遠離它能吸收的電磁波的頻率，所以這個原子不會吸收激光的能量，也不會從激光那裡獲得使它加速的動量。
如果我們多設置幾個激光源，從多個方向照射那個樣品。那麼按上面的分析，無論樣品的原子往哪個方向運動，它都只吸收迎面而來的激光，因而其運動速度總是被降低。這些原子就好象處在粘稠的糖漿中，它的運動一直受到阻撓，直到幾乎完全停止。所以激光冷卻裝置又被稱為「光學糖漿」。
這樣，在激光的照射下，組成樣品的原子的熱運動速度不斷降低，它的溫度也就不斷地降低。那麼用這種辦法有沒有可能達到絕對零度呢？答案是否定的。因為樣品原子在吸收了光子之後，其自身能級將升高，因而並不穩定。它會再次釋放光子，使自己處於更穩定的狀態。釋放光子時，它也會失去一部分動量，從而產生相反方向的加速。釋放光子的方向是隨機的，所以在長期平均來看，它並不產生凈的加速。但是它畢竟使原子獲得了隨機的瞬間速度，這本身也是一種熱運動，所以要達到絕對零度是不可能的。只是這種熱運動的幅度很小，其對應的溫度對大多數原子來講在千分之一開以下。

激光製冷
大家都知道激光有亮度高的特點,利用這個特點可以在極短的時間內在極小的范圍內使被激光照射的物體接受到極高的能量.用這種技術可以進行金屬焊接和施行人體手術等.而現在科學家們還能利用激光製冷,並把研究對象的溫度降低到只有幾微開(10-6K),已經非常接近絕對零度了.
激光冷卻技術的原理可以用右圖說明.圖中激光束a和激光束b相向傳播,光的頻率相同,都略低於原子吸收光譜線的中心頻率,即比原子的共振吸收頻率低一些.現在考慮一個往右方運動的原子A,這個原子是迎著激光束b運動的,根據多普勒效應,這個原子感受到的激光束b的頻率升高,即激光束b的頻率進一步接近了原子的共振吸收峰值的位置.原子從激光束b吸收光子的幾率增大.這個原子的運動方向和激光束a的傳播方向相同,所以它感受到激光束a的頻率減小,根據多普勒效應,這個原子感受到的激光束a的頻率降低,即激光束a的頻率進一步遠離了原子的共振吸收峰值的位置,原子從激光束a吸收光子的幾率減小.著意味著原子A將受到把它往左推的作用力,阻止它往右運動,即原子A的速度減慢.同樣,圖中向左運動的原子B將受到激光束a的推力,阻止它向左運動,運動速度也減慢.那麼,用上下,左右,前後三對這樣的激光束,就可以讓朝各個方向運動的原子都減慢運動速度.而物體的溫度正是由物體分子平均動能的標志,所以這種方法能夠達到製冷的目的.目前,用這個辦法已經可以把原子冷卻到微開.

⑥ 光被絕對零度凍住後會變成一道波浪還是一根棍子

科幻片《幽冥》劇照

最後來簡單介紹下概念很硬核、劇情很緊湊、觀賞性很高關於玻色-愛因斯坦凝聚態的科幻片《幽冥》，說的是被某種實驗困在在玻色-愛因斯坦凝聚態、半生半死之間的“人形生物”與三角洲特種部隊之間戰爭的反戰電影，整體來說作為科幻片來看是不錯的，但請勿和現實中的玻色-愛因斯坦凝聚態聯系起來，因為凡是電影很難經得起科學邏輯推敲的，盡情欣賞即可。

⑦ 絕對零度為何達不到，激光冷卻是怎麼回事

你問的是我碩士的論文哦。要回答這個問題，首先要知道溫度是個宏觀感念。它指的是一個物體宏觀的一個屬性。宏觀的溫度在微觀上指的是粒子運動的快慢。也就是說，組成物質的粒子運動越快，那這個物體的溫度就高，反之就越低。
物體是有很多很多個粒子組成，誰能保證每個粒子都不運動。粒子都不運動的時候，叫做絕對零度。既然不能保證每個粒子都不運動，那麼絕對零度就達不到。
激光冷卻有很多方法：多普勒冷卻，蒸發冷卻，速度選擇相干布局捕陷等。但所有的方法只有一個目的，就是把激光做成鑷子，物理學中叫做光學鑷子。用這個鑷子夾住微粒不讓它動。越來越多的粒子被夾住，那麼物體的溫度就降下來了。這就是激光冷卻。

⑧ 激光是怎樣製冷和發熱的原理是什麼

一、激光製冷原理：
激光的製冷原理就是要降低物體中分子的熱運動。物體的溫度與分子的熱運動有關，分子運動月劇烈，則物體的溫度就越高;反之,分子的熱運動越慢，物體的溫度就越低。激光是具有高能量的,，因為它發出的光粒子都是往同一個方向的，所以這些粒子相當的集中(即單位空間內所含有的粒子數多)，當有激光射入物體內時,由於激光的粒子相當多，使得物體內的微粒相當擁擠，它們幾乎不能像原來一樣亂到處"動彈"劇烈運動。從而降低了分子的熱運動，能量從原子到光子的轉換能使原子冷卻到絕對溫度零上的百萬分之一度弱，物體的溫度也就降低了。
現在美國已經研製出了激光冷卻機的樣機，就是想利用光子使原子減速，達到冷卻的目的。很多科學家都已經研製出了一些有成效的激光製冷機器。激光的冷卻器是大有前途的，這也是人類科技進步所無法抵擋的。
二、激光發熱原理 ：
高頻加熱多數用於工業金屬零件表面淬火，是使工件表面產生一定的感應電流，迅速加熱零件表面，然後迅速淬火的一種金屬熱處理方法。高頻加熱設備，即對工件進行高頻加熱，以進行表面淬火的設備。
工件放到感應器內，感應器一般是輸入中頻或高頻交流電(1000-300000Hz或更高)的空心銅管。產生交變磁場在工件中產生出同頻率的感應電流，這種感應電流在工件的分布是不均勻的，在表面強，而在內部很弱，到心部接近於0，利用這個集膚效應，可使工件表面迅速加熱，在幾秒鍾內表面溫度上升到800-1000ºC，而心部溫度升高很小。
高頻加熱頻率的選擇：根據熱處理及加熱深度的要求選擇頻率，頻率越高加熱的深度越淺。
高頻(10KHZ以上)加熱的深度為0.5-2.5mm,一般用於中小型零件的加熱，如小模數齒輪及中小軸類零件等。
中頻(1~10KHZ)加熱深度為2-10mm，一般用於直徑大的軸類和大中模數的齒輪加熱。
工頻(50HZ)加熱淬硬層深度為10-20mm，一般用於較大尺寸零件的透熱，大直徑零件（直徑Ø300mm以上，如軋輥等）的表面淬火。高頻加熱表面淬火具有表面質量好，脆性小，淬火表面不易氧化脫碳，變形小等優點，所以激光加熱設備在金屬表面熱處理中得到了廣泛應用。激光加熱設備是產生特定頻率感應電流，進行高頻加熱及表面淬火處理的設備。

⑨ 為什麼宇宙最低溫度是300度，這一定有重大物理規律嗎

這里有重大的物理規律，那就是任何物體的運動不可能是負數。根據不確定性原理，任何物體都不可能絕對靜止。

首先來看一下溫度的定義。

所以，物體分子平均動能越大，溫度越高，物體分子平均動能越小，溫度越低。

也就是物體內所有粒子運動的越劇烈，物體溫度越高，反之則越低。 那麼這個運動程度就有個底線，那就是靜止不動。一個物體內所有粒子完全靜止，它的溫度就是-273.15度左右。 這也是所謂的 絕對零度 。

為什麼不是-300度或者其它溫度呢？

因為溫度是我們人類所定義的，在1個標准大氣壓下，冰水混合物定義為0度，水的沸點定為100度。

所以這樣換算下來之後，絕對零度是-27315度左右，這個數字並沒有神奇之處，只是物體所有粒子靜止時定義的溫度。

由於測不準原理的存在，一個粒子不可能絕對靜止，所以絕對零度永遠不可能達到。

目前人類製造的最低溫度只比絕對零度高0.5納開爾文左右，已經將要迫使一個粒子靜止了。

還好有不確定原理的存在，我們不能完全凍結一個粒子，宇宙在微觀尺度上還保留著自己的神秘。

宇宙不止有最低溫度，還有最高溫度，那就是宇宙大爆炸的溫度，約為10000億億億度。

為什麼宇宙最低溫度是-273度左右？為什麼不是-300度，這一定有重大物理規律嗎？

這個話題就像光速為什麼不是300000米/秒一樣，其實我們也可以將光速折騰到這個數字的，我們只要修改度量衡中的1M長度為： 299792458/300000000即可，光速立馬就從299792458米升格為整30萬米/秒，同理，我們將攝氏溫標重新定義，那麼絕對零度立馬就從-273 變成-300 ，當然大家肯定不服氣，這不是耍流氓嘛，沒關系，咱簡單來了解下溫度我們認識溫度的 歷史 。

安德斯·攝爾修斯

布朗運動

第一代開爾文勛爵：威廉·湯姆森

上文是溫度的本質-分子熱運動的流水賬，從這個過程中，我們了解了攝氏溫標的由來，以及絕對零度的概念，還有分子運動論的起源，當然另一層含義是絕對零度是測算出來的。

前文我們了解了溫度是由微觀粒子運動引起的。那麼何為溫度高低呢？微觀粒子運動運動越劇烈表示溫度越高，相反則溫度越低，那麼問題來了，我們是不是能製造一個不運動的微觀粒子呢？當然目的是製造最低溫度？

當然理論上是可以的，但事實上卻無法達到，因為沒有一種手段可以讓微觀粒子的運動完全停止。現代能製造最低溫度的設備是NASA的冷原子雲實驗室（CAL），一個類似冰箱大小的設備，於2018年5月21日被送到了國際空間站，在微重力的條件下展開激光製冷的實驗。

激光製冷：利用激光的多普勒製冷方式，每次以頻移欺騙原子，受激發的原子跌落基態會釋放吸收的能量，這個釋放能量大於吸收能量，每次操作都會讓原子失去能量，從而達到製冷的目的。

但即使如此，激光製冷仍然只能達到-273.1499999999 ，但距離絕對零度仍然有一步之遙！

我們了解了溫度的 歷史 與接近絕對零度的一種方式，為什麼絕對零度是-273.15 這是由一個大氣壓下冰水混合所定義的0 的時候所決定的，以此時的0 為標准，我們通過此時的微觀粒子運動劇烈程度計算出運動靜止時的溫度是-273.15 ，如果要重新定義絕對零度為-300 ，這完全沒有問題，畢竟微觀粒子停止運動時的標定是不會變的，取什麼名字，那是國際計量委員會的問題。

絕對零度，是熱力學的最低溫度，但只是理論上的下限值。熱力學溫標的單位是開爾文（K），絕對零度就是開爾文溫度標（簡稱開氏溫度標，記為K）定義的零點。0K約等於攝氏溫標零下273.15攝氏度，也就是0開氏度，在此溫度下，物體分子沒有動能和勢能，動勢能為0，故此時物體內能為0。

那為什麼宇宙最低溫度也就是絕對零度是-273度左右？為什麼不是-300度呢？絕對零度是根據理想氣體所遵循的規律也就是理想氣體狀態方程用外推的方法得到的。用這樣的方法，當溫度降低到-273.15 時，氣體的體積將減小到零。

所以這是一個根據理論公式通過計算得到的數值，由德國、美國、奧地利等國科學家組成的一個國際科研小組在實驗室內創造了僅僅比絕對零度高0.5納開爾文的溫度紀錄，而此前的紀錄是比絕對零度高3納開。這是人類 歷史 上首次達到絕對零度以上1納開以內的極端低溫。

（開爾文與攝氏度的換算關系為: 開爾文(K)=273.15+攝氏度(T)，1納開等於十億分之一開爾文）

智利天文學家發現了宇宙最冷之地，這個宇宙最冷之地就叫做「回力棒星雲」，那裡的溫度為零下272攝氏度，是目前所知自然界中最寒冷的地方，稱為「宇宙冰盒子」。

因為宇宙絕對不可能達到絕對零度，所以1912年，1912 年， 能斯特根據他所提出的熱定理推論， 得出：絕對零度不可能達到。敘述成定律的形式為:「 不可能應用有限個方法使物系的溫度達到絕對零度，也就是熱力學第三定律。你也可以通過熱力學第二定律也就是熵增定律推出：

⑩ 人類能創造5.5萬億度高溫，卻無法突破絕對零度，原因為何

2020年4月2日，位於合肥的“東方超環”可控核聚變實驗裝置，首次實現了“1億攝氏度情況下，穩定運行10秒”

溫度的上限和下限，真空光速，核聚變質能轉化率，這些客觀存在的條條框框”，是我們宇宙的“天花板”，人類物理學只能在天花板下大展拳腳，而無法打破它們。