绝对零度是指根据绝对或热力学温度标度，无法从系统中排出更多热量的点。这对应于零开尔文，或-273.15摄氏度。这在朗肯刻度上是零，在-459.67华氏度。

经典的动力学理论假定绝对零表示单个分子没有运动。然而，实验证据表明情况并非如此：相反，它表明处于绝对零度的粒子具有最小的振动运动。换言之，虽然在绝对零度时热量可能无法从系统中排出，但绝对零度并不代表可能的最低焓状态。

在量子力学中，绝对零表示固体物质基态的最低内能。

绝对零度和温度

温度用来描述物体的冷热程度。物体的温度取决于其原子和分子的振荡速度。虽然绝对零度代表以最慢速度振荡，但它们的运动永远不会完全停止。

有可能达到绝对零度吗

到目前为止，虽然科学家已经接近绝对零度，但它不可能达到绝对零度。1994年，美国国家标准与技术研究所（NIST）达到了创纪录的700纳克（十亿分之一开尔文）的低温。麻省理工学院的研究人员在2003年创造了0.45 nK的新纪录。

负温度

物理学家已经证明，可能存在负开尔文（或朗肯）温度。然而，这并不意味着粒子比绝对零度更冷；相反，这是能量减少的迹象。

这是因为温度是一个与能量和熵有关的热力学量。当系统接近其最大能量时，其能量开始减少。这只发生在特殊情况下，比如在自旋与电磁场不平衡的准平衡状态下。但即使增加了能量，这种活动也会导致负温度。

奇怪的是，负温度下的系统可能被认为比正温度下的系统更热。这是因为热量是根据其流动方向来定义的。通常，在一个正温度的世界里，热量从一个温暖的地方（如热炉子）流向一个凉爽的地方（如房间）。热量将从负系统流向正系统。

2013年1月3日，科学家们形成了一种由钾原子组成的量子气体，其运动自由度为负温度。在此之前，2011年，沃尔夫冈·凯特尔（Wolfgang Ketterle）、帕特里克·梅德利（Patrick Medley）和他们的团队证明了磁系统中存在负绝对温度的可能性。

对负温度的新研究揭示了额外的神秘行为。例如，德国科隆大学的理论物理学家阿希姆·罗斯奇（Achim Rosch）计算出，在重力场中处于负绝对温度的原子可能会“上升”，而不仅仅是“下降”。零度以下的气体可能会模拟暗能量，这迫使宇宙在向内的引力作用下越来越快地膨胀。

来源

梅拉利，泽亚。“量子气体低于绝对零度”，《自然》，2013年3月。内政部：10.1038/nature.2013.12146。

帕特里克等人，Medley，“超冷原子的自旋梯度退磁冷却”，《物理评论快报》，第106卷，第19期，2011年5月。doi.org/10.1103/PhysRevLett.106.195301。