Page 265 - 世界学

第七章 能量世界学 249

具体来说，就是当粒子处于能量最低状态时，所对应的温度，这是在量子力学
的理论框架得到的结果，是理论上的温度下限值。我们可以通过理论计算出这个结

果，也就是 -273.15℃。
物质的温度取决于其内原子、分子等粒子的平均动能。根据麦克斯韦 - 玻尔兹

曼分布，粒子平均动能越高，物质温度就越高。理论上，若粒子平均动能低到量子
力学的最低点时，物质即达到绝对零度，不能再低。然而，根据热力学第三定律，

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，物质完全没有粒子振动，其总体积并且为零。
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℃时变为超液态，当温度持续降低时，原本

装在瓶子里的液体，轻而易举地从只有 0.01mm 的缝隙中，溢到了瓶外，继而出现
喷泉现象，液体的黏滞性也消失了。

绝对零度（-273.15℃）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。

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”，可能表现为一个单一的实体。

2. 真空能量
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地测知，而这是违反测不