理論上，溫度并不存在上限，溫度能夠達(dá)到任意高的程度，可以遠(yuǎn)超1.4億億億億度。但溫度存在一個(gè)理論下限，大約為-273.15攝氏度。那么，為什么溫度沒(méi)有上限？為什么宇宙中出現(xiàn)過(guò)的最高溫度是1.4億億億億度？為什么溫度又會(huì)有下限呢？
事實(shí)上，所有這些問(wèn)題與溫度的產(chǎn)生機(jī)制有關(guān)系。無(wú)論什么物體，從微觀(guān)角度來(lái)看，它們都由原子、分子或者離子組成。根據(jù)相對(duì)論和量子力學(xué)，構(gòu)成物體的各種粒子不是絕對(duì)靜止的。因?yàn)橄鄬?duì)論表明，宇宙中的參照系都是平權(quán)的，沒(méi)有絕對(duì)靜止的參照系。而且不確定性原理也禁止出現(xiàn)絕對(duì)靜止的情況，一旦粒子絕對(duì)靜止，它們的不確定性消失，其位置和動(dòng)量會(huì)被完全確定下來(lái)。
因此，粒子必然會(huì)做永不靜止的熱運(yùn)動(dòng)。粒子熱運(yùn)動(dòng)會(huì)讓宏觀(guān)物體產(chǎn)生熱量，為了衡量這種冷熱程度，就需要溫度這個(gè)參數(shù)。粒子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度越大，平均動(dòng)能越大，宏觀(guān)物體的溫度就越高。
理論上，當(dāng)粒子熱運(yùn)動(dòng)完全停歇時(shí)，溫度將會(huì)達(dá)到最低的絕對(duì)零度。根據(jù)實(shí)驗(yàn)的測(cè)量，可以計(jì)算出最低溫度約為-273.15攝氏度。在熱力學(xué)中，最低溫度被定義為0開(kāi)氏度。
另一方面，雖然狹義相對(duì)論禁止有質(zhì)量粒子的運(yùn)動(dòng)速度達(dá)到光速，但這并不意味著它們的動(dòng)能不會(huì)無(wú)限增加。根據(jù)狹義相對(duì)論，隨著粒子的運(yùn)動(dòng)速度無(wú)限趨于光速，它們的動(dòng)能也會(huì)趨于無(wú)窮大，所以溫度也會(huì)隨之趨于無(wú)限高。
但在宇宙中，溫度沒(méi)有達(dá)到過(guò)無(wú)限高。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)宇宙模型，宇宙的最高溫度出現(xiàn)在138億年前宇宙創(chuàng)生的最初時(shí)刻，這個(gè)溫度是普朗克溫度，其大小約為1.4×10^32度，即1.4億億億億度。
在普朗克溫度下，宇宙中已知的一切物質(zhì)、原子和基本粒子都無(wú)法存在，已知的四種基本力將會(huì)統(tǒng)一在一起。在現(xiàn)有的理論中，人類(lèi)所能理解和描述的最高溫度是普朗克溫度。如果想要知道比普朗克溫度更高的溫度是怎樣的，需要量子引力理論。但迄今為止，廣義相對(duì)論還未能完成量子化，它尚未與量子力學(xué)相統(tǒng)一。
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