人造最高温度达5.5万亿度，为啥达不到-273.15度的绝对零度？

核能的利用是20世纪人类发展史上的伟大成就。我们率先发现并利用了核裂变的的能量，瞬间爆发了大能量。如此庞大的能源将如何使用？在当时国际局势紧张的情况下，人们的第一反应是制造武器制造武器。

于是在经历了很多国家的“速度赛跑”之后，美国在二战中率先研制出了核武器，也就是原子弹原子弹。美国将原子弹投入战争，成为人类使用核武器的唯一真实记录。因为这种武器的威力太强了，核战争被认为有毁灭人类文明的能力

，所以现在世界各国对核武器的控制都非常严格。

其实核能除了可以用来制造武器之外，还可以应用在其他方面。在和平年代，如何利用这种强大的能量来建设我们的社会成为了一个有趣的研究课题。我们首先要解决的问题是，如何让核能更加“可控”，而不是仅仅能够产生瞬时爆炸。

后来，人类利用这些能量进行发电，也就是我们现在熟悉的核电站核电站。后来，人们发现了更强大的核聚变能源，但它仍然只能用来制造武器，即氢弹。如果核聚变的能量能够像核裂变一样加以利用，或许未来能够彻底解决人类的能源问题，于是科学家们开始了研究。

可控核聚变研究

然而，在研究过程中，人们发现这项技术并不是那么容易开发的。其中一个原因是，核聚变需要极高的温度才能产生。在氢弹中，我们是利用核裂变的温度来触发核聚变，但是在工厂和实验室中，这种方法，一方面，不能保证可以控，一方面，不能保证稳定的输出，所以人们还在不断的进行人工高温的研究。

太阳是一颗恒星，它之所以能不断地发光发热是因为在太阳内部一直在进行核聚变反应，所以人类开始了”人造太阳”项目。

那么，人类的研究进展到什么程度了呢？中国在这方面走在了世界前列，成功运行了1亿度高温十秒核聚变装置。当然，如果单单说瞬间高温，那么物理学家们已经把这个记录数字提升到了5.5万亿摄氏度。

这个人造温度已经比太阳内部的温度还高了，为什么地球上还能存在呢？那是因为我们只创造温度，不创造热量。因为的热量只有在粒子数量达到一定数量时才会变得可观，如果粒子只是单一的，那么无论动能多高，温度多高，都不会有热输出。

最高温度和最低温度

人类创造的5.5万亿摄氏度看起来很恐怖，所以这是宇宙最高温度？答案是

否定。因为温度与粒子运动的速度有关，而宇宙中最快的速度就是光速。那么当粒子的速度达到光速的时候，应该是最高温度的物质达到。

但是，我们知道粒子本身是有质量的，所以它们只能永远接近光速而不能真正达到光速。那么，我们永远不会知道最高温度是多少吗？也有人对此表示反对，认为在大爆炸的那一刻，所有物质从爆发出来的温度是最高温度，这个数值经过计算达到了1400亿亿亿摄氏度。

显然，关于最高气温的讨论似乎是一个“永无止境”的话题，但对于最低气温的讨论却并非如此。按照热力学家开尔文创立的温度单位“开尔文”，宇宙中最低温度为0开尔文，即0K。那么，0K换算成我们比较熟悉的温度单位，应该是-273.15℃，也就是所谓的“绝对零”。

比起万亿、亿万的高温，这个温度是不是显得太“正常”了？要知道在地球上，自然界的温度可以达到零下一百摄氏度左右，而在其他遥远的星球上，温度也很容易达到零下两百摄氏度。那么，

为什么会让人认为-273.15℃是最低温度呢？

为什么我们不能达到绝对零？

绝对零看似一个普通的数字，其实意义非凡。上面我们说过，物质的温度来自于粒子的运动，所以当粒子处于绝对静止状态时，是最低温度，也就是绝对的零。

然而，粒子的“静止”本身就违反了物理定律。因为量子力学中有一个基本的“不确定性原理”。简单的说，我们不可能同时测量粒子的动量和位置。这是著名物理学家海森堡提出的理论。他通过一系列实验证明了这个理论，也就是说粒子始终处于不确定的运动。

既然粒子不可能处于静止状态，自然就没有可以达到的绝对零。同时，爱因斯坦提出的相对论也证明了这一观点，因为在相对论中，不存在的绝对静止参照系，也就是说，有不是绝对静止的物质，所以自然无法达到-273.15度的绝对零位，只能存在于理论上。

宇宙中温度最低的地方可能是在无边无际的宇宙空间，因为这里的物质成分很稀薄，所以温度也很低。但即使是这样的空间也不是绝对的“真空”，它仍然有极少量的物质，所以温度也只能接近绝对的零。

那么，人类在实验室能创造的温度是不是更低？以前的科学家在实验室中利用激光冷却技术将一块金属降低到0.5nanoK的低温。只比绝对零度高十亿分之一度。

但这是目前人类的极限。未来，我们或许可以创造出更低的温度，但仍然无法达到绝对的零，这是这个物质宇宙的一些基本规律。未来，我们会发现更多的规律，揭开更多宇宙的秘密。

温度对人体的影响

虽然我们现在可以参考实验室的各种高低温，但人体所能承受的温度范围是相当小的。地球之所以能够产生生命，与其自身适宜的温度是分不开的。在地球的“童年”时期，它也是一颗非常不稳定的星球，到处都是陨石坠落和火山喷发。那个时候的地球显然不适合生物生存

后来地球开始有了液态水，液态水逐渐形成海洋和大气，地球就不会再被太多的陨石撞击、地质活动逐渐趋于稳定。然后生命在大约35亿年前开始出现。

在长期的进化过程中，人体表面的毛发开始减少，现在我们只有头上的毛发比较发达。为了御寒，人们学会了制作衣服，用火取暖，客观上也促进了人类文明的发展。

人类最适宜的温度是零上30摄氏度，长期的高温或低温都会给我们带来生命危险生命危险，所以人们不断用科学技术为自己创造更舒适的生活条件。

温度与人类对宇宙的探索

在上个世纪，人类第一次创造了飞行器强大到可以让我们飞向无边无际的太空。在将人造卫星送上地球轨道之后，人们也开始考虑将人类送上地球轨道的问题。

但是我们的宇航员毕竟也是“肉身”，去太空首先要解决的就是氧气和温度的问题，没有大气层保护的宇宙肯定还是存在的各种的高能宇宙射线会对人体造成“致命一击”。

因此，科学家研制出了厚实的宇航服宇航服，这种防护服可以为我们提供氧气、适宜的温度和阻挡宇宙射线的能力。在这样的防护服的保护下，人类可以完成太空行走，登陆月球。但即使在没有引力的宇宙空间中。

宇航服看起来还是有点笨重，以后如何让防护服变得更轻巧，以及进一步提高防护性能，成本也变得更低是人类太空探索过程中不可或缺的研究课题。如果真的能制造出这样的宇航服，人类到其他星球旅行和生活将成为可能。

结语

正是因为人类无法承受太强烈的温度变化，所以在实验室进行高低温实验就显得尤为必要。我们希望在能达到太空温度的太空中进行一系列的实验，从而模拟一系列的星际旅行，制造出更适合的设备，为未来的太空探索打下基础。

对于人类下一个寻找其他家园的目标来说，温度也很重要，因为我们需要找到一颗或多颗像地球一样适宜生存条件的行星“类地行星”，并继续我们的文明并在此基础上发展我们的未来。当然，我们现在的当务之急是创造可控的人工核聚变，为我们的社会提供更强大、更稳定、更清洁的能源。我们目前使用的这一系列清洁能源总体上还不能满足我们社会发展的需要，那些不可再生的资源在未来终将枯竭，所以研究可控核聚变是非常必要的。

现在，科学家们对可控核聚变的研究已经到了非常关键的阶段。能否在不久的将来取得突破，让我们拭目以待。