你知道宇宙最低溫和最高溫會有多少度嗎？

-273.15℃，這個數字本身給我們的感覺並不是很小，但就是這樣的數字我們人類也無法企及，只能無限接近。這個溫度就是我們常說的絕對零度。

但宇宙中的最高溫卻能達到1.4×10^32K，這個溫度就是我們常聽說的普朗克溫度，它倆之間的差距為何如此之大？為什麼絕對零度我們無法達到，為什麼最高溫度我們平時很少討論？要了解以上的問題，我們首先要了解下溫度的概念。

什麼是溫度？在宇宙中，有些物理概念是物質的本質屬性，例如質量、能量、自旋，就算沒有人類物質也具有這些內在的性質。

但有些是人為規定的，例如今天要說的溫度，它是人類規定出來測量物體內分子/原子平均動能（內能）的物理量。如果沒有人類，說不定外星人可以用其他的方式表示物體內所具有的內能。換句話說， 溫度就是物體內分子/原子隨機運動和震動的結果，隨機運動和震動的越劇烈說明分子/原子所具有的動能越高，表現出來的溫度就越高，反之亦然。

拿一杯水來說，常溫下25攝氏度，你滴一滴色素進去，顏色會相對緩慢的散開，而溫度越高的水，由於內部分子隨機運動的越劇烈，色素會散開的相對較快。

如果我們持續的給這杯水輸入能量（加熱），由於水分子所具有的動能會不斷的提到，到達某一閾值，水分子就會掙脫水的束縛，從表面發生逃逸，這就是水的沸騰。固體金屬也一樣，低溫時原子被化學鍵鍵合在相對固定的位置發生震動，當溫度升高時，原子由於獲得了足夠的動能，就會掙脫化學鍵，開始隨機自由運動，這是金屬就被液化，持續加熱也會氣化。

為什麼低溫只有-273.15℃，為什麼我們人類無法達到最低溫？

上文說了，分子/原子的隨機運動和震動是產生溫度的原因，所以一個物體內所包含的分子和原子只要靜止不動，那就沒有溫度。確實是這樣，這也是我們對絕對零度的定義。

所以最低溫，所謂的沒有溫度，換算成攝氏度就是-273.15，那為什麼我們不能讓一個物體達到0K呢？也就是讓物體內的分子/原子停止運動！這其實又涉及到了宇宙中一個本質的問題，量子力學是描述微觀世界的一套法則。

人們發現微觀世界存在本質的不確定性，組成物質的粒子其動能和位置不能同時確定，它倆測量的乘積一定大於普朗克常數的1/2。因此物質粒子是不會停止運動的，如果停止它的位置會充滿不確定性，如果位置確定，它的動能就可能是0到無窮大，這明顯互相矛盾。基於不確定性原理，所以人類無法創造出絕對零度的物體，只能無限接近，為什麼宇宙中的最高溫卻能達到1.4×10^32K。

看了上文你應該也知道了只要讓物質粒子擁有越來越高的速度，那麼它的動能也就越高，相應的我們測量它的溫度就越高。由於現實生活中的物質粒子都在低速狀態下運行，所以我們就距離最低溫度比較近，離最高溫度比較遠。

我們知道有質量的粒子無法達到光速，只能無限接近，那麼這是不是就是最高溫度極限的定義？並不是的，普朗克溫度1.4×10^32K，指的是宇宙誕生後第一個普朗克時間（10^-43s）宇宙的溫度。

在這個時期，宇宙中所有的能量都集中在一起，擁有著最高的溫度，但是這時的溫度會打破我們現有的物理法則，也就是說我們現在的物理法則在宇宙誕生的時候就會完全失效。

我們還拿一杯水說事，如果我們將這麼水放在一個封閉的系統中給它持續的加熱會發生什麼？當溫度達到5500K時，水分子就會被完全破壞，如果持續的加熱原子也會被電離，形成由原子核和電子組成的等離子體。

當溫度達到80億K時，粒子的碰撞會產生電子和正電子對。

當溫度達到200億K時，原子核就會被電離，分裂成中子和質子。

當溫度達到2萬億K時，中子和質子也將無法存在，而會轉變為組成它們的夸克和膠子，夸克禁閉只在低溫狀態下發生。

當溫度達到2千萬億K時，這時的空間會產生目前已知所有的粒子和反粒子。在這個溫度下也會誕生希格斯玻色子，並停止與其他粒子發生相互作用。也就是說當達到這個溫度的時候，空間中所有的粒子都會變為無質量粒子，它們的行為更像是光子，並且以光速運動。

所以說，光速極限並不是限制宇宙最高溫度的原因。2千萬億K（2×10^15K）這個溫度離普朗克溫度（1.4×10^32K）還非常遠，但是這個溫度也足以打破我們現有的物理法則。

那麼我們能否創造出普朗克溫度呢？這個問題相信也不用多說，這是宇宙誕生時的溫度，包含著整個宇宙的能量，我們人類如此渺小，如同塵埃一般，這個數字是我們可望不可及的。

如果我們能創造這樣的溫度，那麼我們就有創造宇宙大爆炸的能力，我們就是造物主，我們可以為所欲為。

再說整個可觀測宇宙的能量也是有限的，就算我們有一天可以牛到收集可觀測宇宙的能量，也無法創造出整個宇宙誕生時的溫度，畢竟目前大部分的宇宙都和我們失去了聯繫。總結，絕對零度感覺離我們很近是因為宇宙在大爆炸以後經過了138億年的膨脹，已經冷卻到了非常低的溫度。我們本身就生活在一個低速、低能量的宇宙中。

如果我們人類出現在宇宙誕生後的數秒鐘，我們就會發現宇宙中到處都是高溫，並且溫度離極限溫度非常近，各種物質粒子都在以光速飛行。這時我們就會這樣問，為什麼宇宙中最高溫度只有1.4×10^32K，而絕對零度卻可以低到-273.15℃。只能說我們生活的宇宙時代不一樣而已。未來的宇宙還會持續地冷卻。