宇宙的靈魂（也可稱為這個宇宙的造物主）測出來的，建議咱們還是先把自己的身體最低溫和最高溫怎麼測出來搞明白了先

宇宙中的物理與化學變化，都是先有理論，然後求證，建立數學模型，經過複雜的計算，得出的資料。宇宙中的最低和最高溫度，都是這樣計算得出來的。正如宇宙的質量，太陽系各大星體的質量一樣，也是這樣得出的結果。

宇宙中的最低和最高溫度是怎麼測出來的？

科學家告訴我們，絕對零度是無法達到的，然後由又告訴我們宇宙中還有一個最高的普朗克溫度，當然那更不可能達到了，既然現代宇宙中都不存在這樣的溫度，那麼這個溫度是這麼測量出來的呢？

中學就有溫度的準確定義：微觀粒子的運動在宏觀中的表現，粒子的運動速度越低，那麼它的溫度也就越低，因此絕對零度的定義就是當物質的微粒運動速度等於零時，溫度就達到了最低，也就是是絕對零度！

這個微觀粒子不運動的溫度是-273.15℃，也就是K氏溫標的0K，家裡的冰箱就能輕易達到零下十幾度，乾冰可以達到-78.5℃，液氮可以達到-196℃，但使用介質帶走熱量這種方式不可能無限下探，因為根據你無法透過有限次迴圈達到和介質一樣的溫度，而介質本身也不可能低於絕對零度！

因此絕對零度-273.15℃只是一個計算值，它不是透過測量得出的，而是根據科學的計算得到這個溫度，不過比較有趣的是，假設微觀粒子不運動這種方式還催生了一種新的製冷方式，也就是鐳射多普勒效應制冷，即利用鐳射頻率的多普勒效應來讓原子無限接近“停止”運動，以此來達到宇宙中最低的溫度，國際空間站的冷原子雲實驗達到了宇宙中最低的溫度：-273.1499999999 ℃，但距離絕對零度仍然有一步之遙！

普朗克溫度的來歷

粒子停止運動就是最低溫度，那麼當粒子最高速度運動時就是最高溫度了，沒錯，物理世界就是這麼暴力！而這個速度的上限就是光速，普朗克溫度就是假設粒子在運動速度達到光速時的溫度，這個溫度為：

普朗克溫度的計算

什麼時候會達到這個條件呢？宇宙大爆炸前的奇點，當宇宙中所有物質都坍縮在一個奇點內時，運動速度達到了最高，所以這次事件發生在138.2億年前，我們同樣無法測量，當然也根本沒有這樣的工具可以測量。

太空中溫度很低嗎？

這是一個非常有趣的問題，其實並能以這種方式來形容，我們上文說了，溫度的表現就是微觀粒子的運動造成的，太空中，也就是接近真空，每立方厘米可能原子的數量最多也就幾十個氫原子，太陽輻射可以讓它們的溫度升高很多，但它們卻難以表現成宏觀的溫度，因為總量太少了！

所以在大氣層距離地面大約80千米到500千米左右這一層的空間，有一個熱層，此處的大氣溫度因為受到太陽輻射中的高能粒子轟擊，溫度可達上千度，但因為其密度太低了，因為公認的太空是在100千米的卡門線以上，所以說太空的溫度這樣形容是不太合理的。

當然上文我們已經說明了宇宙中溫度最低的地方是國際空間站上的冷原子雲實驗室，它達到了宇宙中最低的溫度：-273.1499999999 ℃，但這是人工實現的！而宇宙中真的存在一個最接近絕對零度的地方！

在半人馬座的方向上，距離地球5,000光年的一個回力棒星雲 ，經過天文學家的測量，它的溫度只有1K，也就是−272.15°C，只比絕對零度高出1K，回力棒星雲是從一顆恆星的核心逃逸的氣體形成的，由於其擴散速度高達164千米/秒，因此這是它溫度下降過快的原因。

1998年，哈勃太空望遠鏡拍攝了回力棒星雲的詳細影像。認為這個星雲是正朝向行星狀星雲階段發展中的一顆恆星或恆星系。

極端溫度這個問題在正常環境下是不能出現的，在古太極宇宙大統一論中確認宇宙中存在五個極端條件：

-1→引力子→空洞→冷極（-273.15℃）

1→光子→真空→動極（光速）

0→中微子→無極

1→黑洞→陰太極→靜極

1→白洞→陽太極→熱極（T＝1.4×10＾32K）

根據物極必反原理，現在人類居住的五彩繽紛的宇宙就是從宇宙五極中起源的。

宇宙中的最低和最高溫度是怎麼測出來的？

溫度是人們為了衡量物體組成微觀粒子運動程度，在宏觀方面表現出冷熱程度的一個標量，比如以人身體的溫度為界限，在相應面板感受器的感知作用下，當外界環境低於人體的溫度，則熱量會由身體向環境中散失，面板感受器就覺得冷，相反就會覺得熱。而從宇宙空間更大的宏觀尺度上來看，對於溫度來說，也存在著由上限和下限區間所圈定的一個閾值。

從溫度的本質上看，它反映的是組成物體的微觀粒子平均動能高低，也就是運動的劇烈程度。微觀粒子運動越劇烈，那麼其平均動能也越高，對外表現則溫度越高；而如果在外界輸入能量或者熱量轉移的情況下，物體的溫度升高，則也會推動微觀粒子運動速率和頻率的提升，從而粒子的振動、摩擦和碰撞機率也越高，在一定程度上響應著溫度升高所帶來的影響。

我們在測量一個物體的溫度時，這個數值反映的是這個物體整體的物理狀態，而並非個別粒子或者區域性粒子的平均動能，在熱力學中，對於理想氣體來說，在一個封閉系統中，所有氣體分子的平均動能與熱力學溫度之間存在著一個正比的關係，這個比例被稱為玻爾茲曼常數。

既然溫度反映的是微觀粒子的運動劇烈程度，那麼就會存在著粒子運動速度的一個上限和下限，分別對應著宇宙中理論上的最高溫和最低溫。而粒子運動速度的最高值則為光速，最低值為零，在這兩種極端的情況下，是如何推匯出來最高和最低溫的呢？

首先來看一下最高溫度。我們可以先計算出一個封閉系統中理想氣體分子的平均動能為：E=3k*T/2=1/2*mv^2，其中k為玻爾茲曼常數，值等於1.38*10^(-23)J/K。繼而可以推匯出一個物系的溫度表達式為：T＝2mv^2/(3k)。可以看出，當粒子的速度v為光速時，物系的溫度取決於物體的質量，我們可以計算出電子的電高溫度級別為20億K，質子的最高溫度為400萬億億K。然而這個溫度還不是理論上最高的，因為在物理學領域，有一個定義就是粒子的康普頓波長與其史瓦西半徑的比值，被稱為普朗克質量，當粒子的質量達到普朗克質量時，其理論上的最高溫度值的計算結果為1.4*10^32K，這個溫度也被稱為普朗克溫度，是宇宙大爆炸的瞬間所產生的極高溫度，目前來說僅在理論上存在這個溫度，無法再現也無法進行測量。

再看一下最低溫度。根據前面理想氣體的溫度與粒子速度、質量之間的關係式T＝2mv^2/(3k)，我們如果將速度值確定為0，那麼得到的熱力學溫度將是0K，但是我們在現實中是不可能使粒子的速度變為0的，那麼，熱力學溫度為0K時對應的絕對溫度-273.15攝氏度是怎麼來的呢？這裡主要應用的就是理想氣體的體積與溫度之間的對應關係，科學家們透過反覆的實驗，得出這個對應的關係為p*V=n*R*(Tc-b)，這個計算式出p為氣體的壓力，V為體積，n為氣體量，R為理想氣體常數，Tc為攝氏溫度，b為開爾文溫度與攝氏溫度的差值。科學家們在反覆進行理想氣體體積和溫度外推實驗以後，最終得出了非常精確的理想氣體常數，然後繪製出了理想氣體的體積-溫度對應直線圖，從而計算出了b值為-273.15。

從以上分析可以看出，無論是理論上的最高溫度和最低溫度，實際上在現實宇宙中都是無法達到的。在宇宙大爆炸之後，隨著空間的不斷擴張，實際上整個宇宙空間的溫度是不斷冷卻的，而由於宇宙空間中都或多或少地存在著大爆炸之後所殘留的痕跡，即宇宙微波背景輻射，宇宙空間也得以在極其稀薄的物質組成條件下，被這些微波背景輻射所“加熱”。科學家們正是利用這些微弱的電磁波在穿過氣體雲之後，氣體分子會吸收一定量的輻射能量，因此科學家們利用這些證據可以計算出氣體的溫度，宇宙背景溫度3K也就是這麼得來的。

宇宙背景溫度3K其實並不是宇宙中的最低溫度，智利的天文學家團隊在“回力棒星雲”中測量出了1K的低溫，僅比絕對溫度高出1度，是迄今為止科學家發現的宇宙“冷極”。

而對於宇宙中的高溫測量，科學家們主要圍繞恆星來展開，其中比較簡單的方法就是利用接收到的恆星發出來的光譜型來測量恆星表面的溫度，不過這個方法比較初級，得到的數值僅是一個區間，精確度不高。另外兩種比較複雜的方法，一個是黑體輻射測量法，透過黑體輻射的維恩位移定律，測算出輻射的峰值，然後倒推輻射源的溫度。

另一種方法是利用恆星真實光度與溫度之間的關係式：L=4π*R^2*σ*T^4進行計算，其中L為恆星真實光度，R為恆星半徑，σ為斯特凡-玻爾茲曼常數，T為溫度。截至目前，科學家們發現溫度最高的恆星為人馬座的沃爾夫·拉葉星（WR102），其表面溫度值達到了驚人的21萬K。

我們知道，溫度是表徵物體冷熱程度的物理量。在18世紀，瑞典物理學家攝爾修斯把沸點定義為0度，冰點定義為0度。這看起來好像很奇怪，但是在瑞典這個常年寒冷的地區來說，他們使用的溫度就會比較少出現負數，眾所周知，人們是不喜歡負數的。隨後，生物學家林奈認為，物體越熱溫度應該越大這才符合常理，於是它就把冰點改為0度，沸點改為100度，這也就是現行的攝氏溫標。

酒精或者水銀溫度計就是利用熱脹冷縮的原理製成的，在不同的溫度下，酒精或者水銀的膨脹高度是不一樣的，因此我們就有了定量測定溫度的工具了。不過，早期測量溫度都是利用熱傳遞的方式，溫度計必須與被測物體相接觸。近年來，隨著科學技術的發展，我們已經可以利用熱輻射來測定溫度了。比如，額溫槍就是收集人體發出的紅外輻射來測量體溫。在天文學上，科學家們利用天體發出的光來測定它們的溫度和組成元素。

我們知道溫度在微觀上是分子熱運動的劇烈程度，但是光又不是分子，那麼我們是如何利用光來測定溫度的呢？

17世紀末，法國物理學家阿蒙頓發現空氣的壓強似乎與溫度成正比。也就是說，當溫度下降的時候，空氣的壓強就會下降。所以科學家發現，按照此規律推導，溫度是不是會有一個下限，在這個溫度下空氣的壓強變為零。一個多世紀之後，兩位科學家提出了嚴格的氣體定律：蓋-呂薩克定律。一定質量的氣體，在壓強不變的情況下，氣體的體積隨溫度呈線性變化。後來，他們測出了氣體體積膨脹率為100/26666，並透過反推的方式得到了絕對零度。

不過，這個反推有點問題，因為在如此低的環境下，這些氣體已經變成了液體或固體了，已經不符合標準氣體定律了，那麼這個絕對零度還準確嗎？這個問題又過了很久，直到氣體動理論的提出。溫度是氣體分子的平均動能的表徵，當分子不動的時候，這時候的溫度也就是絕對零度。但是絕對零度是永遠達不到的，因為在微觀層面上，原子的位置和動量是不能同時確定的，因此微觀粒子的運動永遠不可能停下來。

既然溫度有下限，那麼溫度有沒有可能有上限呢？我們知道，在微觀層面，溫度是分子的平均動能的表徵。理論上，分子的動能可能是無限大的，所以你可能會認為溫度是沒有上限的。有些人可能會提出分子的運動速度不能超光速，那麼這不就是溫度的上限了嗎？需要注意的是，我們這裡提到的是動能而不是速度，因此當分子速度接近光速的時候，還要考慮它的動質量，綜合下來分子的動能也是趨於無限的。

那麼溫度真的沒有上限了嗎？我們知道在任何溫度下的物體都會產生熱輻射，溫度越高，輻射的頻率越大，波長越小。比如太陽表面的溫度大概為5800開爾文，那麼它輻射的電磁波基本上都是在可見光波段。太陽中心溫度大概為2000萬開爾文，如果按照黑體輻射定律的話，那麼它輻射的電磁波就是波長較短的X射線了。那麼，當波長短到一定的極限時，這個就是溫度的上限了。

物理學中有一長度為普朗克長度，它的數值為1.616x10^-35米。當某一個尺度比普朗克長度還小的時候，它已經沒有意義了。因此，當光的波長等於普朗克長度的時候，我們此時可以算出溫度的上限為1.4168x10^32開爾文。

黑體是物理學家假想出來的一種理想化的物體，它能夠吸收所有的輻射並且不會有任何的反射和透射。物理學家以此作為標準來研究熱輻射。

任何物質都具有不斷髮射、吸收和反射電磁波的能力。它們輻射出去的電磁波在各個波段是不同的，也就是說具有譜分佈。這種譜分佈與物體的溫度有關。斯特藩-玻爾茲曼定律是熱力學當中非常著名的公式，根據這個公式我們知道黑體表面輻射的能量密度與溫度的四次方成正比。也就是說，溫度越高，輻射的能量越大。

普朗克進一步將這些研究總結為黑體輻射定律。在任意溫度下，黑體輻射的輻照率與頻率之間存在著一定的關係。利用這個公式，我們可以從光譜中得到溫度的資訊。比如，我們可以利用光柵把太陽光分解成一系列不同波長的單色光，然後對這些光譜進行研究，就能知道太陽各個地方的溫度了。畢竟，我們無法直接到太陽上直接進行測量。現在，這種方法已經成為天文學上的常規操作了。

測量黑洞溫度的這個想法可能會讓你覺得很奇怪，因為黑洞會吸收一切，連光都無法逃脫，如何能測量它的溫度。事實上，黑洞溫度的概念與霍金輻射有關。

由於量子的漲落，在宇宙空間中會出現虛粒子，最常見的就是光子。一般情況下，這些虛粒子是成對出現的，它們會快速相結合而湮滅。但是當這些虛粒子出現在黑洞視界附近的時候，其中一半會落入黑洞，另一半則會自由地逃往宇宙空間。當你探測到這些從黑洞逃逸出來的粒子時，你就能知道黑洞的溫度了。

黑洞的溫度與它的質量大小成反比。一個擁有太陽數百萬倍的黑洞，它的溫度接近於絕對零度。一個質量和太陽一樣的黑洞，它的溫度為0.00000006開爾文。宇宙微波背景是宇宙誕生早期殘留下來的光，由此算出的宇宙溫度只有2.7開爾文。目前已知的黑洞的溫度都比宇宙微波背景來得低，因此黑洞吸收的能量比蒸發的要多。

天文學家正在尋找宇宙誕生初期的黑洞，它到現在已經蒸發得足夠小，溫度比宇宙微波背景高。因此，它將持續地蒸發，直到質量損失到一定程度時發生爆炸而消亡，這是天文學家能觀測到的了。

從宏觀角度上來看，溫度是表示物體冷熱程度的一個物理量，而從微觀角度上來說，溫度則是表示物體微觀粒子運動的劇烈程度，總的一句話來說，溫度指的就是這些分子不規則的熱運動，也被稱為布朗運動。

如果當它們的熱運動越來越劇烈的時候，其動能轉化成的熱能就越多，物體的溫度也會變得越來越高，反之，當物質分子運動速度變慢的時候，產生的熱量也相對較少，溫度也就越低。誠然，世界萬物都是由物質分子組成的，而溫度的冷熱又與這些物質分子有關。

根據科學家們分析發現，在太陽表面溫度可以高達6000攝氏度，而目前地球上熔點最高的物質是鉿合金，在標準大氣壓之下它的熔點為4200℃，這些數字看起來都很大，但在宇宙最高溫面前是微不足道。

目前已知的最高溫度約為1.42億億億億度，即誕生於大爆炸時的瞬間溫度，這也被稱為普朗克溫度，而且量子力學給出的溫度上限就是普朗克溫度——絕對熱度。

一般理論認為這個奇點沒有空間，宇宙半徑尺寸趨近於零，但它卻被科學家們認為其集合了宇宙中所有的物質和能量，被看作是一個密度無限大，熱量無限大，溫度無限高，壓力無限大，時空曲率無限大，體積無限小的一個“點”，就這樣，宇宙間所有的物質和能量全部都擠壓在這樣一個高壓的環境中，而在奇點發生爆炸的一瞬之間，所有的物質和能量被釋放了出來，也就是在這一時刻，宇宙最高溫誕生了。

普朗克溫度也被稱為普朗克熱點，是以德國物理學家馬克斯·普朗克而命名的，表示的是溫度單位，也記為TP，而且還代表著量子力學中一個基礎極限的普朗克單位。

其實普朗克溫度實際上只是科學家們提出的一個理論溫度，數值為T=1.416833(85) × 10的32次方K，是宇宙中目前溫度的上限，為宇宙大爆炸第一個瞬間的溫度（第一個單位普朗克時間）。

溫度在微觀上代表的是粒子運動的劇烈程度，那麼把溫度與粒子運動聯絡起來——T=mv^2/k，其中m為所有粒子的質量，v為速度，k為玻爾茲曼常數。

如果要想計算出普朗克溫度，就需要把各項的最大值代入，也就是速度點最大值，而目前宇宙中最快的速度為光速，所以將光速c代入上面的式子就可以得出下面的一個式子，其中mp為普朗克質量（是粒子的康普頓波長與史瓦西半徑相比擬時的質量，理論上是粒子質量的最大值），h為普朗克常數，c為真空中的光速，k還是玻爾茲曼常數，G為萬有引力的常數，這樣計算就可以得出普朗克溫度。

需要注意是，普朗克溫度只在宇宙大爆炸的時候出現過，因此是由各項引數的最大值推算而來的，並不是實際測量的，也就是上面我們說到的是科學家提出的一個理論值。不過什麼都有兩面性，既然宇宙有一個最高溫度，那麼宇宙也應該存在一個最低溫度。

在愛因斯坦的相對論中，光是宇宙中的極限速度，宇宙萬物都只能無限接近，但無法達到甚至超越，與此類似的是，物理學中還有一個這樣只能無限接近但不可能達到的一個概念——絕對零度。

絕對零度是熱力學上的最低溫度，是一種理論上的最低的溫度。

在熱力學的描述中，溫度的單位是開爾文（K），所以絕對零度的數值就是0K，如果換算成攝氏度的話，為—273.15攝氏度。

這是根據理想氣體狀態方程推匯出來的，也是理想氣體的分子停止運動時的溫度，而絕對零度之所以有兩個小數點，這是由其本身的定義而決定的，1 K 被定義為絕對零度和純水三相點溫差的273.16分之一，因為水的三相點的溫度正好是0.01℃，所以0 K 就是-273.15℃。

根據查理定律，對於任意一種理想氣體，只要體積保持恆定，其壓強和溫度之比是一個常數，即C=P/T。

如果多次測量壓強及溫度，這樣多組的壓強以及溫度引數就可以繪製成一條直線方程，對該方程進行推算，即可算出絕對零度的具體數值，其數值為-273.15攝氏度。

透過這樣的方法，可以發現當物體的溫度達到—273.15攝氏度時，氣體的體積將會減小到零，從微觀上理解，也就是當物體的溫度處於絕對零度時，理想氣體分子就停止運動（理想的狀態），因此絕對零度也是在理想狀態下計算出來的數值。

我們科學家們發現布莫讓星雲的溫度只有—272攝氏度，可以看出這個溫度只比絕對零度高了1.15℃，也是目前已知宇宙中最冷的地方，因此布莫讓星雲也被稱為“宇宙冰盒子”。

後來為了製造出更低的溫度，我們人類製造出了液氦，科學家們透過利用液氦蒸發的方法制造出了更低的一個溫度，達到—273℃左右，而這個製造出的最低溫與絕對零度只有0.1℃左右的差距，不過這0.1左右的差距是難以跨越的。

最低極限即絕對零度，—273.15攝氏度，這是一個永遠也不可能達到的極限，除非原子完全靜止，沒有任何運動。

之前我們已經說過了，溫度的高低取決於物質分子運動的劇烈程度，換句話來說，當分子的運動完全停止的時候，那麼物體的溫度也就達到了極限，這就是我們所說的絕對零度。但是為了能夠達到真正的絕對零度，不僅原子運動必須停止，而且所有原子的內部元件也需要停止，那麼電子需要停止繞原子核運動，原子核中的中子和質子也將停止相互作用，其內力，夸克等等也都必須停止所有活動。

但是根據量子力學效應這根本是不可能達到的，由於我們空間中的能量交換每時每刻都在進行的，而絕對零度只是一種理想情況，因此絕對零度只能無限接近，不可能達到。