0k是什么意思看这里!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？

核能的利用是人类20世纪发展史上的一大成就，我们首先发现和利用的是核裂变的能量，核裂变瞬间爆发的巨大能量。

于是在经过多个国家的“速度比赛”之后，美国率先在二战期间研制出了核武器，也就是原子弹。美国将原子弹投入了战争中使用，这也成为了人类对于核武器仅有的实际使用记录。由于这种武器的威力实在是太强，核战争被认为有毁灭人类文明的能力，因此现在世界各国对于核武器的控制都十分严格。

实际上除了可以将核能用于制造武器上，在其他的方面也能够得到应用。和平年代，如何利用这种强大的能源建设我们的社会，成为了一个让人们感兴趣的研究课题。我们首先要解决的问题是，如何让核能变得更加“可控”，而不是只能够产生瞬间的爆炸。

后来，人类将这种能源用于发电，就是我们现在熟悉的核电站了。后来，人们又发现了威力更大的核聚变能量，但是依然只能够用于制造武器，也就是氢弹。如果能够像利用核裂变一样利用核聚变的能量，说不定能够在未来彻底解决人类的能源问题，于是科学家们开始了研究。

对于可控核聚变的研究

然而在研究的过程中人们发现，这项技术并不是那么容易研制出来的。其中一个原因就是，核聚变需要极高的温度才能够产生，在氢弹中我们使用核裂变的温度来引发核聚变，但在工厂、实验室里，这种方法一方面不能够保证可控，一方面也不能够保证稳定的输出，因此人们至今都还在对于人工制造高温进行持续的研究。

太阳是恒星，它之所以能够一直源源不断地散发着出光和热，就是因为在太阳的内部一直在进行着核聚变反应，所以人类开始了“人工太阳”项目。

那么，人类的研究究竟进行到什么程度了呢？中国在这个方面是走在世界前列的，目前已经成功让核聚变装置在1亿度的高温下运行了十秒。当然如果要单纯说瞬间的高温，那么物理学家已经将这个记录数字提高到了5.5万亿摄氏度。

这个人造温度已经比太阳的内部还要高了，为什么能够存在于地球上？那是因为我们制造的只是温度，而不是热量。因为热量只有在粒子达到了一定数量之后才会变得可观，如果粒子只是单个，那么无论有多高的动能，产生多高的温度也不会有什么热量的输出。

最高温度和最低温度

人类制造的5.5万亿摄氏度看起来已经非常可怕了，那么这究竟是不是宇宙中的最高温度呢？答案是否定的。因为温度和粒子运动速度有关系，而宇宙中最快的速度就是光速了。那么当粒子的速度到达光速的时候，就应该是物质到达的最高温度。

然而我们知道，粒子本身都是有质量的，所以永远只能够接近光速而不能够真正达到光速。那么，我们永远也不能够知道最高温度是多少了吗？也有人对此持有反对意见，认为宇宙大爆炸的一瞬间，一切物质爆发出来的温度才是最高的温度，这一数值通过推算达到了1.4亿亿亿亿摄氏度。

很显然，关于最高温度的讨论似乎是一个“永无止境”的话题，但是最低温度就不是这样了。根据热力学家开尔文创制的温度单位“开尔文”来计算的话，宇宙中最低的温度是0开尔文，也就是0K。那么，0K换算成我们比较熟悉的温度单位，应该是-273.15℃，也被称为“绝对零度”。

相对于动辄万亿、亿亿的高温来说，这个温度是不是显得过于“平常”了？要知道在地球上，自然界的温度都能够达到零下100摄氏度左右，其他的远日行星上的温度轻轻松松就可以达到零下两百摄氏度。那么，究竟是什么理由让人们认定-273.15℃就是最低温度的呢？

为什么无法达到绝对零度？

绝对零度看起来只是一个稀松平常的数字，但是它代表的含义却非同寻常。我们在上文中已经说到物质的温度来源自粒子的运动，那么当粒子处于绝对的静止状态的时候，就是最低温度，也就是绝对零度了。

但是，粒子的“静止”本身，却是违背物理学规律的。因为量子力学中有一个基本的“不确定性原理”，简单来说就是我们不可能同时测量粒子的动量和位置，这是由著名物理学家海森堡提出的理论。他通过了一系列的实验来证明了这个理论，这也就代表了粒子永远处于一种不确定的运动当中。

既然粒子无法处在静止状态，那么自然也就不存在真正能够达到的绝对零度。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，绝对静止的参照系是不存在的，也就是说宇宙中并不存在绝对静止的物质，因此自然达不到-273.15度的绝对零度，只能够在理论上存在。

宇宙中温度最低的地方可能是在无垠的宇宙空间，因为这里的物质成分十分稀薄，所以温度也非常低。但即使是这样的空间也不是绝对的“真空”，它依然存在有极少量的物质，因此温度也只能够接近绝对零度。

那么，人类在实验室中能够制造的温度是不是更低呢？此前的科学家们在实验室中将一块金属成功用激光制冷的技术降低到了0.5纳K的低温，比绝对零度仅仅高了百亿分之一摄氏度。

但这就是目前人类的极限了，未来我们也许能够制造出更加低的温度，但是依然无法达到绝对零度，这就是这个物质宇宙的一些基本定律。在未来，我们还会发现更多的定律，去揭开这个宇宙更多的秘密。

温度对于人类的影响

尽管我们现在能够在实验室中提到各种高温和低温，但是人类本身能够承受的温度的范围却是相当小。地球的之所以能够产生生命，和它本身的适宜温度也是分不开的。在地球的“童年时代”，它也是一颗相当不稳定的星球，四处都有陨石坠落和火山爆发，那时候的地球显然不适合生物生存。

后来，地球上开始拥有了液态水，液态水逐渐形成了海洋和大气层，让地球不再受到过多的陨石撞击，地质活动也渐渐稳定下来。于是从大约35亿年前起，生命才开始出现。

在长时间的进化当中，人类体表的毛发开始减少，现在我们只有头上还有比较发达的毛发了。为了御寒，人们学会了制作衣物、使用火来取暖，这在客观上也促进了人类文明的发展。

人类最适合的温度就是零上30摄氏度左右，长期的高温或者是低温都会给我们带来生命危险，因此人们在也在不断地用科学技术来给我们自己创造更加舒适的居住条件。

温度和人类的宇宙探索

在上个世纪，人类才第一次制造出足够强力的飞行器，能够让我们飞上无垠的太空。在将人造卫星送到地球轨道上之后，人们也开始考虑将人类本身送上去的问题。

但是我们的宇航员毕竟也是“肉身凡胎”，要去往太空首先需要解决的就是氧气和温度的问题，而且没有大气层保护的宇宙空间，必然也还存在着各种各样的高能宇宙射线，这些都会对人类的身体造成“致命打击”。

所以，科学家们研制出了厚厚的宇航服，这种防护服能够给我们提供氧气、适宜的温度和阻挡宇宙射线的能力，正是在这样的防护服的保护下，人类才能够完成太空行走、登上月球。但即使是在没有重力的宇宙空间中。

宇航服还是显得有些笨重，如何在将来把防护服变得更加轻便，并且将防护性能再进一步提高，成本也变得更低，是人类在太空探索过程中必不可少的研究课题。如果真的能够制造出这样的宇航服，那么人类在其他星球旅行、生活将成为一件可能发生的事情。

结语

正是因为人类自己并不能承受太过于强烈的温度变化，在实验室进行高温和低温的实验才显得尤为必要。我们希望在能够达到太空温度的空间里进行一系列的实验，这样也就能够模拟一系列的星际旅程，制造出更加合适的装备，为未来的太空探索打下基础。

而对于人类下一步寻找其他家园的目标来说，温度也显得格外重要，因为我们需要找到一颗或者多颗像地球一样有着适宜生命存活条件的星球，也就是“类地行星”，并在那上面延续我们的文明，发展我们的未来。

当然，我们现在的首要任务是制造出可控的人造核聚变，为我们的社会提供更加强力、稳定和清洁的能源。当前我们使用的一系列清洁能源，总体来说还是不能够满足我们社会发展的需要，而那些不可再生的资源在未来终将会枯竭，因此研究可控核聚变是十分必要的。

现在科学家们对于可控核聚变的研究已经到了非常关键的阶段，究竟能不能够在不久之后的未来得到突破性进展，就让我们拭目以待吧。