什么是零攝氏度和絕對零度？

在日常生活和生產(chǎn)技術(shù)中，人們常常用溫度計來測量一個物體的溫度。例如，醫(yī)生用體溫計測量病人的體溫，體溫計就是溫度計的一種。那么，溫度計上的溫度是怎樣確定的呢？仔細(xì)觀察一下體溫計就可以發(fā)現(xiàn)，體溫計中有一根很細(xì)的水銀柱，這根水銀柱稱為測溫物質(zhì)。當(dāng)體溫計接觸病人口腔時，水銀柱就會因病人口腔中的溫度產(chǎn)生膨脹，因此，水銀柱的長度就可以用來表示口腔的溫度。此外，水銀柱旁邊還必須標(biāo)有度數(shù)，才能確切地給出溫度的值。有刻度，首先得有起始的位置。選定測溫物質(zhì)、確定起始度、標(biāo)出刻度，這三個要素就組成了溫度計對溫度的定量表示法，這種表示法稱為溫標(biāo)。

攝氏溫標(biāo)是目前較常用的一種溫標(biāo)，由此制作的溫度計就是攝氏溫度計，體溫計是攝氏溫度計的典型例子。在攝氏溫度計中，取水的冰點作為起點，這就是零攝氏度，寫作0℃；取水的沸點為100攝氏度，寫作100℃。再將0℃和100℃之間的水銀柱高度分為100等份，每一格就是1℃。

熱力學(xué)溫標(biāo)是一種不依賴測溫物質(zhì)或測溫特性的國際通用溫標(biāo)，由它確定的溫度稱為熱力學(xué)溫度，單位用K表示。1990年，國際溫標(biāo)規(guī)定，水的三相點溫度為熱力學(xué)溫度273.16K。為什么規(guī)定這個數(shù)字而不是別的數(shù)字呢？原來，18～19世紀(jì)時，物理學(xué)家從實驗中發(fā)現(xiàn)，一定量的氣體在體積不變時，溫度每降低1℃，壓強(qiáng)就減少當(dāng)前溫度時壓強(qiáng)的1/273.16；而在壓強(qiáng)不變時，溫度每降低1℃，體積又會減少0℃時壓強(qiáng)的1/273.16，由此可以推算出，當(dāng)溫度從0℃開始下降到-273.15℃時，就可以定出熱力學(xué)溫標(biāo)的零點，即絕對零度。

在現(xiàn)代社會中，低溫技術(shù)正在得到廣泛的應(yīng)用。例如人們利用家用電冰箱來貯存食物，電冰箱中的溫度一般可以達(dá)到-20℃～-15℃。在科學(xué)研究中也需要低溫，而且是很低的低溫，例如只有在-200℃的條件下，科研人員才能獲得超導(dǎo)體。

隨著低溫技術(shù)的發(fā)展，人們一次又一次地向低溫世界進(jìn)軍，向越來越低的溫度逼近。目前，人們已獲得的低溫紀(jì)錄是10K，而且，不斷向極低溫開拓的探索步伐還在前進(jìn)。這樣就自然引出了一個問題，人們能達(dá)到熱力學(xué)溫標(biāo)的0K，也就是能達(dá)到絕對零度嗎？

早在幾十年前，科學(xué)家通過大量實驗得出了一個普遍結(jié)論，即絕對零度是不可能達(dá)到的，或者說不可能施行有限的過程把一個物體制冷，直至達(dá)到絕對零度，這個結(jié)論稱為熱力學(xué)第三定律。

熱力學(xué)第三定律是總結(jié)大量實驗結(jié)果而歸納得出的定律，它是普遍適用的。為什么絕對零度是不可能達(dá)到的？科學(xué)家已證明，絕對零度本來就不是一個實際的溫度，它是對實際降溫過程的一個推論。從理論上講，這個推論出來的溫度是任何物體都能達(dá)到的低溫的極限。從實際上看，人們可以通過種種努力接近絕對零度，但不能達(dá)到絕對零度。