一、绝对零度的概念与探索
绝对零度的定义
绝对零度是热力学温标定义的零点，即 0 K，相当于摄氏温标 - 273.15℃或华氏温标 - 459.67℉，代表自然界中任意一个系统在平衡条件下可以趋近的最冷状态，是理论上的最低温度。实际上，绝对零度永远无法达到，即使是一个处于绝对零度的系统，仍然会拥有量子力学零点能量。
绝对零度的提出历程
16 世纪英国物理学、化学家罗伯特・波义耳是最早讨论绝对最低温度可能性的人之一。1702 年，法国物理学家纪尧姆・阿蒙顿提到了 “绝对零度” 的概念，他发现气压正比于温度差的规律，并推算出约为 - 239℃的低温极限。此后，约翰・海因里希・兰伯特重复实验，得出更接近 - 273.15℃的数值。1787 年，法国物理学家让・查理发现温度每降低 1 度，气体的体积就减少 1/273，并推测 - 273℃为绝对零度。1802 年，法国化学家盖・吕萨克提出盖・吕萨克定律，至此绝对零度的思想才得到物理学界的普遍承认。19 世纪末期，英国物理学家威廉・汤姆森正式提出绝对零度的概念，并将其定作开氏温标的零度。
人类对绝对零度的探索过程
人类真正向低温进军是从气体的液化开始的。十八世纪末，科学家马伦发现氨气在压力大于 7 个大气压时会液化。后来人们用加压法液化了不少气体，但氧、氮、氢等仍无法液化。1852 年，焦耳和威廉・汤姆孙发现了 “焦耳 - 汤姆孙效应”，为获得低温提供了新途径。1875 至 1880 年，德国工程师林德制成了气体压缩式致冷机，发展了气体液化技术。1877 年盖勒特在巴黎液化了氮和氧，1898 年杜瓦在伦敦液化了氢，1902 年法国工程师乔治・克洛德液化了空气。人们通过不断探索，逐步逼近绝对零度。
二、无法达到绝对零度的原因
（一）微观粒子的运动特性
根据量子力学的不确定性原理，微观粒子的位置和速度存在不确定性关系，速度的不确定性与位置不确定性的乘积必须不小于一个常数，虽然这个常数很小，但比零要大。这就意味着微观粒子速度的不确定性不可能为零，即微观粒子的速度不可能为零。如果微观粒子速度为零，就意味着速度是确定的，不确定性就为零，这与量子力学的不确定性原理发生了矛盾。从温度的本质来看，温度是微观粒子热运动的剧烈程度的体现，当微观粒子停止运动时，温度才会达到绝对零度。但由于微观粒子速度不可能为零，所以温度也只能无限接近绝对零度而无法真正达到。例如，人类目前制造的最低温度已经非常接近绝对零度了，只比绝对零度高了 0.0000000001 度，但就是这微小的差异，却成为了难以逾越的鸿沟。
（二）绝对零度的宇宙意义
绝对零度意味着宇宙的死亡，当温度达到绝对零度时，宇宙中的万事万物都将处于绝对静止的状态。微观粒子停止运动，物质不再有任何能量交换，时间和空间都处于绝对停滞的状态，从而变得毫无意义。在这样的状态下，宇宙中的一切都将消失，包括时间、空间、速度、思维、生命等等。例如，研究宇宙历史的科学家们推测，绝对零度或许真的可以达到，但只能出现一次，就像普朗克温度只出现过一次，出现在 138 亿年前的宇宙大爆炸瞬间，也就是宇宙起源的那一刻，绝对零度则会出现在宇宙走向终结的那一刻。在极其遥远的未来，宇宙中的能量会耗尽，万物都趋于静止，宣告宇宙的终结，在那一刻温度很可能会达到绝对零度。但这一天的到来极其遥远，我们无需担心。
三、绝对零度对宇宙的影响
（一）物质的状态变化
在绝对零度下，物质会失去动能，呈现出奇特的状态。其中，超导和超流等量子效应可能会出现。超导现象是指在低温下，某些材料的电阻会消失，电流通过时不会产生任何损耗。例如，当材料处于绝对零度时，电子会形成库珀对，这些库珀对能够自由流动，使电阻消失。超流体则是一种粘稠度为 0 的物质，它可以穿透一切物体（但实际上并非如此，超流体不能穿透一切物体）。例如，He 在接近绝对零度附近时（大约在 -270 摄氏度以下）会形成一种特殊的超流体，具有许多独特的性质。
在绝对零度下，固体状态会呈现出一种特殊的晶体结构，称为超导态。在这种状态下，固体的电阻几乎为零，因此电流可以无阻力地通过固体。液体状态在绝对零度下会呈现出一种独特的现象，称为玻色 - 爱因斯坦凝聚。在这种状态下，大量原子会进入同一量子态，形成一种全新的物质状态。气体状态在绝对零度下会呈现出一种特殊的量子态，称为玻色气体。玻色气体是由玻色子组成的，如光子、电子等。在绝对零度下，玻色气体会进入玻色 - 爱因斯坦凝聚状态，形成一种全新的物质状态。
（二）宇宙的终结猜想
若宇宙达到绝对零度，可能会走向终结，一切物质失去意义。在绝对零度下，宇宙中的一切物体都将失去动能，运动停止。一个粒子的动能在降低到量子力学的极低点的时候，就达到了绝对零度状态。此时，处于绝对零度的区域内的一切物质都将失去支撑其运动的能量，时间与空间也都将不复存在。大部分科学家认为，虽然 “绝对零度” 是一种非常理想的状态，但这种理想状态是真实存在的。在宇宙黑洞天体周围的星体，被黑洞吞噬后，星体的能量将被吞噬掉，最后失去能量并被黑洞吸进内部，在黑洞内部的星体，没有了能量，同时也达到了 “绝对零度” 的状态，时间与空间也都将不复存在，物质将失去存在的意义，回归空白，不再存在。
然而，也有科学家持反对意见，认为物体的运动与静止都是相对的，不存在所谓的 “绝对零度” 的状态，物质永远不会失去时间与空间，只是存在的状态可能会发生变化而已。但如果从支持 “绝对零度” 状态的科学家的观点出发，当宇宙温度达到绝对零度时，一切物质会失去意义，宇宙将重新归零。我们所处的宇宙空间，每一个角落都存在时间以及空间两个维度。如果失去了时间，我们就没有了现在以及将来；如果失去了空间，一切也将失去意义。绝对零度就是指宇宙的某一区域在失去了时间以及空间后，这一区域内的一切将会不复存在。在极其遥远的未来，宇宙中的能量可能会耗尽，万物都趋于静止，宣告宇宙的终结，在那一刻温度很可能会达到绝对零度。
四、绝对零度与生命及温度认知
温度对生命的重要性
温度对于生命而言至关重要。以人体为例，正常体温在 36 - 37℃左右，体温提升 1℃，免疫力增强 5 - 6 倍，免疫力细胞只有处于 36.8℃左右时，才会勤奋工作。而当体温降低时，会带来一系列不良影响。比如，体温降至 35.5℃，生命体征临近危险区域，会出现排泄功能下降，自律神经失调，过敏症状；癌细胞最易在 35℃增值；当体温低至摄氏 33℃时，人体冻死之前会产生幻觉；29℃时瞳孔散大；27℃以下则是尸体的温度，人体死亡。
不仅人类如此，动植物的生存也依赖适宜的温度。例如，在地球的两极，由于温度较低，生物种类很少。温度决定着生命的生死、衰老、生长与代谢、免疫力、造血功能、细胞新生以及生殖私密等多个方面。活人有温度，死人没有温度，说明温度决定生死；小孩儿体温高活力旺，老人体温低活力弱，说明温度决定衰老；春夏万物生长快，秋冬万物生长慢，说明温度决定生长与代谢；生水喝了会生病，开水可以喝不生病，病菌怕高温，说明温度决定免疫力；胃肠遇冷会收缩，影响食物透过消化道黏膜进入血管，减弱分解食物的能力，说明温度决定造血功能是否旺盛；老鸡孵小鸡需要恒温，说明恒温才能促进细胞的新生；热能化油，提升温度能够减肥，说明温度决定生殖私密。
人类对宇宙温度的认知
宇宙中的温度跨度极大，最高温度能达到 1.4 亿亿亿亿摄氏度，出现在 138 亿年前的宇宙大爆炸那一刻，被命名为普朗克温度。而最低温度是绝对零度，即 -273.15℃。目前宇宙中找不到绝对零度，这是根据实验结合理论推导出来的结果。已知宇宙中最冷的地方叫做回力棒星云，它的温度是零下 272℃，被人们称为宇宙的冰盒子。其温度下降到接近绝对零度的主要原因是由气体和尘埃组成的云团从一颗正在死亡的恒星中以 164 公里 / 秒的速度向外喷溅出来，进入太空后迅速膨胀，周围没有热源，只能不断消耗内能。人类生存的温度接近绝对零度，和温度上限相差甚远。这是因为构成碳基生命的基础材料是有机物，维持有机物稳定状态的温度决定了生命体居住的温度，而这一温度和绝对零度靠得比较近。
在经典力学中，温度的本质是微观粒子运动剧烈程度的体现。目前人类已经在实验室中利用现今的仪器，把一块铑金属的温度降低到了零下 273.1499999999 摄氏度，无限接近绝对零度，但始终无法达到绝对零度。宇宙的平均温度在零下 270.42 摄氏度左右，十分寒冷。宇宙中的 “熵” 在不断增加，从宇宙如今的平均温度就可以看出，在 138 亿年的时间后，宇宙中的行星虽然高度有序，宇宙空间本身的熵在不断延伸膨胀中慢慢增加，距离真正的绝对零度还很遥远。宇宙的结局是否会是随着熵的不断增加，分子的运动越来越缓慢，宇宙空间的混乱程度不断增加，直到一切都进入混乱的虚无，分子也停止运动，进入绝对零度的 “热寂论”，目前仍存在争议。但无论如何，人类对宇宙温度的认知还在不断探索和深化的过程中。