爱华网绝对零度（absolute zero）是热力学的最低温度，但此为仅存于理论的下限值。其热力学温标写成K，等于摄氏温标零下273.15度（?273.15℃）。物质的温度取决于其内原子、分子等粒子的动能。根据麦克斯韦-玻尔兹曼分布，粒子动能越大，物质温度就越高。理论上，若粒子动能低到量子力学的最低点时，物质即达到绝对零度，不能再低。然而，绝对零度永远无法达到，只可无限逼近。因为任何空间必然存有能量和热量，也不断进行相互转换而不消失。所以绝对零度是不存在的，除非该空间自始即无任何能量热量。绝对零度，是不可能达到的最低温度，但是自然界的温度只能无限逼近，不能够达到，如果到达，那么一切事物都将达到运动的最低形式。在绝对零度下，原子和分子拥有量子理论允许的最小能量。
绝对零度_绝对零度 -基本简介
绝对零度的温度图线
物质的温度取决于其内原子、分子等粒子的动能。根据麦克斯韦-玻尔兹曼分布，粒子动能越高，物质温度就越高。理论上，若粒子动能低到量子力学的最低点时，物质即达到绝对零度，不能再低。然而，绝对零度永远无法达到，只可无限逼近。因为任何空间必然存有能量和热量，也不断进行相互转换而不消失。所以绝对零度是不存在的，除非该空间自始即无任何能量热量。
在此一空间，所有物质完全没有粒子振动，其总体积并且为零。
有关物质接近绝对零度时的行为，可初步观察热德布洛伊波长（Thermal de Broglie wavelength）。
其中h为普朗克常数、m为粒子的质量、k为玻尔兹曼常量、T为绝对温度。
可见热德布洛伊波长与绝对温度的平方根成反比，因此当温度很低的时候，粒子物质波的波长很长，粒子与粒子之间的物质波有很大的重叠，因此量子力学的效应就会变得很明显。著名的现象之一就是玻色-爱因斯坦凝聚，玻色-爱因斯坦凝聚在1995年首次被实验证实，当时温度降至只有170×10^（-9）开尔文。
绝对零度_绝对零度 -详细内容
绝对零度其中h为普朗克常数、m为粒子的质量、k为玻尔兹曼常量、T为绝对温度。可见热德布洛伊波长与绝对温度的平方根成反比，因此当温度很低的时候，粒子物质波的波长很长，粒子与粒子之间的物质波有很大的重叠，因此量子力学的效应就会变得很明显。著名的现象之一就是玻色-爱因斯坦凝聚，玻色-爱因斯坦凝聚在1995年首次被实验证实，当时温度仅有开尔文。
①在中学阶段，对于热力学温标和摄氏温标间的换算，是取近似值T(K)=t(℃)+273。实际上，如以水的冰点为标准，绝对零度应比它低273.15℃所以精确的换算关系应该是T(K)=t(℃)+273.15。
②绝对零度是根据理想气体所遵循的规律（即理想气体状态方程，pV=mRT/M=mrT,r=R/M），用外推的方法得到的。用这样的方法，当温度降低到-273.15℃时，气体的体积减小到零。如果从分子运动论的观点出发，理想气体分子的平均平动动能由温度T确定，那么也可以把绝对零度说成是“理想气体分子停止运动时的温度”。以上两种说法都只是一种理想的推理。事实上一切实际气体在温度接近-273.15℃时，表现出明显的量子特性，这时气体早已变成液态或固态。总之，气体分子的运动已不再遵循经典物理的热力学统计规律。通过大量实验以及经过量子力学修正后的理论导出，在接近绝对零度的地方，分子的动能趋于一个固定值，这个极值被叫做零点能量。这说明绝对零度时，分子的能量并不为零，而是具有一个很小的数值。原因是，全部粒子都处于能量可能有的最低的状态，也就是全部粒子都处于基态。
③由于水的三相点温度是0.0076℃，因此绝对零度比水的三相点温度低273．16℃。
绝对零度表示那样一种温度，在此温度下，构成物质的所有分子和原子均停止运动。所谓运动，系指所有空间、机械、分子以及振动等运动。还包括某些形式的电子运动，然而它并不包括量子力学概念中的“零点运动”。除非瓦解运动粒子的集聚系统，否则就不能停止这种运动。从这一定义的性质来看，绝对零度是不可能在任何实验中达到的这些运动是肉眼看不见的，但是我们会看到，它们决定了物质的大部分与温度有关的性质。正如一条直线仅由两点连成的一样，一种温标是由两个固定的且可重复的温度来定义的。最初，在一标准大气压(760毫米水银柱，或760托)时，摄氏温标是定冰之熔点为0℃和水之沸点为100℃，绝对温标是定绝对零度为0K和冰之熔点为273K，这样，就等于有三个固定点而导致温度的不一致，因为科学家希望这两种温标的度数大小相等，所以，每当进行关于这三点的相互关系的准确实验时，总是其中一点的数值改变达百分之一度。，仅有一固定点获得国际承认，那就是水的“三相点”。1948年确定为273.16K，即绝对零度以上273．16度。当蒸气压等于一大气压时，水的正常冰点略低，为273．15K(=0℃=32°F)，水的正常沸点为373.15K(=100℃=212°F)。这些以摄氏温标表示的固定点和其他一些次要的测温参考点(即所谓的国际实用温标)的实际值，以及在实验室中为准确地获得这些值的度量方法，均由国际权度委员会定期公布。
科学家在对绝对零度的研究中，发现了一些奇妙的现象。如氦本是气体（氦是自然界中最难液化的物质），在-268.9℃时变成液体，当温度持续降低时，原本装在瓶子里的液体，却轻而易举地从只有0.01毫米的缝隙中，很容易地溢到瓶外去了，继而出现了喷泉现象，液体的粘滞性也消失了。
绝对零度物体的温度实际上就是原子在物体内部的运动。当我们感到一个物体比较热的时候，就意味着它的原子在快速运动：当我们感到一个物体比较冷的时候，则意味着其内部的原子运动速度较慢。我们的身体是通过热或冷来感觉这种运动的，而物理学家则是绝对温标或称开尔文温标来测量温度的。
按照这种温标测量温度，绝对温度零度（0K）相当于摄氏零下273.15度（-273.15℃）被称为“绝对零度”，是自然界中可能的最低温度。在绝对零度下，原子的运动完全停止了，那么就意味着我们能够精确地测量出粒子的速度(0)。然而1890年德国物理学家马克斯・普朗克引入的了普朗克常数表明这样一个事实：粒子的速度的不确定性、位置的不确定性的乘积一定不能小于普朗克常数，这是我们生活着的宇宙所具有的一个基本物理定律(海森堡不确定关系)。那么当粒子处于绝对零度之下，运动速度为零时，与这个定律相悖，因而我们可以在理论上得出结论，绝对零度是不可以达到的。
自然界最冷的地方是在回力棒星云。那里的温度为零下272摄氏度，是目前所知自然界中最寒冷的地方，成为“宇宙冰盒子”。事实上，布莫让星云的温度仅比绝对零度(零下273.15℃)摄氏度高1度多。这个“热度”（因为实际上我们谈到的温度总是在绝对零度之上）是作为宇宙起源的大爆炸留存至今的热度，事实上，这是证明大爆炸理论最显著有效的证据之一。
事实上，在这样的非常温度下，物质呈现的既不是液体状态，也不是固体状态，更不是气体状态，而是聚集成唯一的“超原子”，它表现为一个单一的实体。
19世纪中期，开尔文男爵威廉・汤姆森定义了绝对温度，在此规定下没有物质的温度能低于绝对零度。气体的绝对温度与它所包含粒子的平均能量有关，温度越高，平均能量越高，而绝对零度是气体的所有粒子能量都为零的状态，这是一种理想的理论状态。到了上世纪50年代，物理学家在研究中遇到了更多反常的物质系统，发现这一理论并不完全正确。
在正常温度下，这种逆转是不稳定的，原子会向内坍塌。他们也同时调整势阱激光场，增强能量将原子稳定在原位。
现任美国麻省理工大学物理教授科特勒称此最新成果为一项“实验的绝技”。在实验室里，反常高能态在正温度下很难产生，而在负绝对温度下却会变得稳定――“就像你能把一个金字塔倒过来稳稳的放着，而不必担心它会倒。”克特勒指出，该技术使人们能详细研究这些反常高能态，“也可能成为创造新物质形式的一条途径。”
绝对零度_绝对零度 -研究简史
韩国绝对零度热管散热器
1848年，英国科学家威廉・汤姆逊・开尔文勋爵（1824-1907）建立了一种新的温度标度，称为绝对温标，它的量度单位称为开尔文（K）。
1890年德国物理学家马克斯・普朗克引入的了普朗克常数表明这样一个事实：粒子的速度的不确定性、位置的不确定性的乘积一定不能小于普朗克常数，这是我们生活着的宇宙所具有的一个基本物理定律（海森堡不确定关系）。
1995年，科罗拉多大学和美国国家标准研究所的两位物理学家爱里克・科内尔和卡尔威曼成功地使一些铷原子达到了令人难以置信的温度，即达到了绝对零度之上的十亿分之二十度（2×10^-8K）。
绝对零度_绝对零度 -真空零点能
在绝对零度下，任何能量都应消失。可就是在绝对零度下，依然有一种能量存在，这就是真空零点能。
真空零点能，因在绝对零度下发现粒子的振动而得名。这是量子真空中所蕴藏着的巨大本底能量。海森堡不确定性原理指出：不可能同时以较高的精确度得知一个粒子的位置和动量。因此，当温度降到绝对零度时粒子必定仍然在振动；否则，如果粒子完全停下来，那它的动量和位置就可以同时精确的测知，而这是违反测不准原理的。这种粒子在绝对零度时的振动（零点振动）所具有的能量就是零点能。
量子真空是没有任何实物粒子的物质状态，其场的总能量处于最低，这是一切物质运动及能量场的最初始状态，它的温度自然处于绝对零度。这样的状态具有无限变化的潜在能力。零点能就是由（量子真空中）虚粒子，不断产生的一对反粒子的出现和湮灭产生的。据推测，量子真空中，每立方厘米包含的能量密度有焦耳。
从理论上看，真空能量以粒子的形态出现，并不断以微小的规模形成和消失。真空中充满着几乎各种波长的粒子，但卡西米尔认为，如果使两个不带电的金属薄盘紧紧靠在一起，较长的波长就会被排除出去。接着，金属盘外的其他波就会产生一种往往使它们相互聚拢的力，金属盘越靠近，两者之间的吸引力就越强。1996年，物理学家首次对这种所谓的卡西米尔效应进行了测定。这是证明真空零点能存在的确凿证据。
绝对零度_绝对零度 -负温度
低温下超导体产生的磁浮现象
在常用的摄式或华式温标下，以负数形式表示的温度只是单纯的比此两种表示方式下的0度更低的温度。某些特定的系统（英语：Thermodynamic system）可以达到真正意义下的负温度。也就是说，其热力学定义下的温度（以热力学温标表示）可以是一个负的值。一个具有负温度的系统并不是说它比绝对零度更冷。洽洽相反，从感官上来讲，具有负温度的系统比任意一个具有正温度的系统都更热一些。也就是说，当分别具有正负温度的两个系统接触时，热量会由负温度系统流向正温度系统。
大多数常见的系统都无法达到负温度，因为增加能量也会使得它们的熵增加的。但是，某些系统存在能量持有的上限，当能量达到这个上限时，它们的熵实际上会减少。因为温度是由能量和熵之间的关系来定义的，所以即使能量在不停的增加，这个系统的温度仍会变成负值。所以，当能量增加时，对于处于负温度的系统，描述其状态的玻尔兹曼因子会增大而不是减小。因此，没有一个完备的系统――包括电磁系统――能够达到负温度，这是因为能量状态不会达到最大，所以不会有负温度出现。但是，对于准均衡系统（如因自旋而导致不均衡的电磁场）这一理论并不适用，所以准均衡系统是可能达到负温度的。
绝对零度_绝对零度 -逼近技术
和外太空宇宙背景辐射的3K温度做比较，实现玻色-爱因斯坦凝聚的温度170×10^(-9)K远小于3K，可知在实验上要实现玻色-爱因斯坦凝聚是非常困难的。要制造出如此极低的温度环境，主要的技术是雷射冷却和蒸发冷却。
（1）激光冷却
（2）蒸发冷却
绝对零度_绝对零度 -温度纪录
2003年09月12日，由德国、美国、奥地利等国科学家组成的一个国际科研小组，日前改写了人类创造的最低温度纪录：他们在实验室内达到了仅仅比绝对零度高0.5纳开尔文的温度，而此前的纪录是比绝对零度高3纳开。这是人类历史上首次达到绝对零度以上1纳开以内的极端低温。
绝对零度_绝对零度 -最冷之地
最接近绝对零度的地方
智利天文学家发现了宇宙最冷之地，这个宇宙最冷之地就叫做“回力棒星云”，这里的温度只比绝对零度高1开尔文，约零下272摄氏度，是“宇宙中已知的最冷天体”。科学家称，在绝对零度条件下，所有的原子都几乎冻结，“回力棒星云”是已知的最接近绝对零度的地方。
绝对零度_绝对零度 -最新研究
2013年1月5日（北京时间）据《自然》杂志网站报道，物理学家们近期真的制造出了一种原子气体，其温度低于绝对零度。他们所开创的这项技术将有望创造出具有“负温度”的物质材料并发展出相应的新型量子态，甚至还将有可能解答有关我们这个宇宙的基本谜团。
2014年2月，美国航天局宣布，正在为空间站打造一个原子“冰箱”，这一实验设备将可以创造100微微开尔文的极端低温，也就是比绝对零度(零下273.15摄氏度)高出100亿分之一摄氏度。
这个原子“冰箱”的全称为“冷原子实验室”,计划于2016年送至空间站上使用。项目科学家在一份声明中说:“我们计划在比正常情况寒冷得多的温度下研究物质,我们的目标是将有效温度降至100微微开尔文。”
