突破絕對零度 下限遠不止-273.15攝氏度

目前科學家通過努力，突破了絕對零度。什麼是絕對零度呢？就是說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。物質的溫度取決於其內原子、分子等粒子的動能。

在絕對零度的下，微觀粒子都停止了運動。所謂運動是絕對的，靜止是相對的，對於微觀粒子來說也是同樣的定理。微觀粒子無時無刻不在做著各種各樣的無規則運動，宏觀就會表現為溫度。運動越劇烈，溫度越高；當我們將它們的能量轉化走的時候，它們的動能就會流失，運動變慢，達到量子級允許的最低值。

當它們減慢到極限，速度為0，完全不運動的時候，宏觀表現就是-273.15攝氏度了。一個粒子是不可能比0更慢了，所以這個溫度也不會更低。

當然了，這個說法也是便於大家理解。在絕對零度的時候，微觀粒子不僅失去了所有的動能，也失去了所有的勢能。

理論上來說，絕對零度是不能被突破，也是無法達到的。即使你把這個物體降低到了絕對零度，但是它周圍的環境還是會對它產生影響，通過輻射等方式將能量傳遞到它上面，導致它重新獲得微觀粒子的動能等能量，溫度就會提升。絕對零度是根據理想氣體所遵循的規律（即理想氣體狀態方程，

），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。如果從分子運動論的觀點出發，理想氣體分子的平均平動動能由溫度T確定，那麼也可以把絕對零度說成是「理想氣體分子停止運動時的溫度」。以上兩種說法都只是一種理想的推理。事實上一切實際氣體在溫度接近-273.15℃時，將表現出明顯的量子特性，這時氣體早已變成液態或固態。

總之，氣體分子的運動已不再遵循經典物理的熱力學統計規律。通過大量實驗以及經過量子力學修正後的理論導出，在接近絕對零度的地方，分子的動能趨於一個固定值，這個極值被叫做零點能量。這說明絕對零度時，分子的能量並不為零，而是具有一個很小的值。原因是，全部粒子都處於能量可能有的最低的狀態，也就是全部粒子都處於基態。在-200攝氏度時，雞蛋會變得想橡皮球一樣有彈性，鋼筋會像玻璃一樣易碎，金屬導電100%沒有電阻，變為超導體。

不過，人類已經儘可能地將溫度向絕對零度靠近，而且人造的最低溫度已經遠遠超出了你的想像。

愛因斯坦生前的時候，曾經「預言」過一種玻色子的特殊狀態，後來被稱為玻色·愛因斯坦凝聚態，可以實現超低溫。根據NASA的計劃，他們將在太空建立一個宇宙最冷實驗室，其溫度為二十萬億分之一開爾文，也就是比絕對零度僅僅高二十萬億分之一攝氏度！

可是，人類的極限，還遠遠不止於此。

小編一直在很嚴謹地表示：絕對零度是理論上的最低溫度。早前，智利天文學家布莫讓發現宇宙最冷之地，叫做「回力棒星雲」，那裡的溫度才到零下272攝氏度，是目前所知自然界中最寒冷的地方。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。

宇宙最冷的地方

慕尼黑路德維格·馬克西米利安大學物理學家烏爾裡奇·施奈德提出可行性理論：在宇宙中一個物體的粒子並非全都處於同樣的能量狀態，它們處於不同狀態的不同概率，集合在一起，才是宏觀世界下的溫度。一般來說，大部分粒子處於平均狀態附近，少部分處於更高的能態下。如果把這一小部分的粒子降低到低能態下，溫度就有可能降低到絕對零度以下。

理論付諸實踐，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。他們用雷射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雷射場，增強能量將原子穩定在原位。這樣的結果是，正如近日發表在《科學》雜誌上的文章中所描述的那樣，標誌著這些氣體物質從剛剛高過絕對零度的狀態瞬間轉變至低於絕對零度數十億分之一度的水平上。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誌上，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。

同時，2001年諾貝爾物理學獎獲得者沃爾夫岡·克特勒也曾證明，在特殊的磁場中，絕對零度確實可以被突破。

這對於人類來說，是一個巨大的突破，相關的論文也發表在了多個主流科學雜誌上。

那麼，這種突破是否真的可以持續下去呢？這到底意味著溫度沒有下限、還是應該有一個新的「絕對零度」呢？這還有待於科學家們繼續的深入探索了。

附錄：八大行星溫度對比

水星：

水星大氣非常稀薄，晝夜溫差很大，陽光直射處溫度高達427℃，夜晚降低到-173℃。 金星：金星大氣非常濃厚，而且97%以上是二氧化碳，因此溫室效應非常強烈，表面溫度達480℃左右，而且基本上無地區、晝夜季節的差別。

金星：

地球：

由於地域和季節不同而不同。南極最冷時可達零下五十攝氏度；最熱的地方則可達到零上六十攝氏度。

火星：

火星表面的溫度比地球低30℃以上，晝夜溫差常超過100℃。在火星赤道附近，最高溫度為20℃左右，兩極地區的最低溫度可達-139℃。

木星：

木星表面的溫度很低，根據理論計算，它表面的有效溫度應為105K，但地面觀測和行星際探測器測得的結果均高於理論值，對木星的紅外觀測也表明，木星輻射的熱能為它接收到的太陽熱能的兩倍，這說明木星內部存在著熱源。

土星：

大氣中飄浮著由稠密的氨晶體組成的雲，有彩色的亮帶和暗紋，但比木星大氣中的雲帶規則。土星表面溫度約為-140℃，雲頂溫度為-170℃。行星探測器「先驅者」11號發現土星上有一個由電離氫構成的電離層，電離層溫度約為977℃。

天王星：

表面覆蓋著濃厚的大氣，由於距太陽較遠，接收到的太陽輻射很少，所以表面溫度很低，地面觀測表明，在天王星高層大氣中氣壓相當於0.4個地球大氣壓處，溫度為-214℃。

海王星：

約為-193 到 -153°C。

冥王星：

表面溫度在-220°c以下。

宇宙微波背景輻射：-270.15℃ ，宇宙微波背景輻射是「宇宙大爆炸」所遺留下的布滿整個宇宙空間的熱輻射，反映的是宇宙年齡在只有38萬年時的狀況，其值為接近絕對零度的3K。

星際塵埃的溫度-260℃ ，在寒冷的宇宙空間，星際塵埃的溫度可低達-260℃。