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為了解答這幾個問題，首先要了解一下溫度的本質。表面上，溫度表徵物體的冷熱程度。本質上，溫度表徵物體的組成粒子的熱運動劇烈程度。物質可能的最低溫度理論上，當所有的粒子停止運動時（處於量子力學的最低點），物體將會達到可能的最低溫度，即絕對零度。絕對零度在開氏溫標上表示為0 K，在攝氏溫標上表示為-273.15 ℃。然而，為了達到絕對零度，不僅需要原子停止運動，而且還包括原子的所有組成。繞原子核運動的電子需要停止運動，原子核中的質子和中子需要停止相互作用，夸克以及任何更基本的結構都要停止活動。由於量子力學效應，這是不可能的，所以絕對零度無法達到。從另一方面看，任何空間中都存在能量和熱量，必然會與物質進行交換，所以絕對零度只能無限逼近，不可能達到。目前，通過激光冷卻和磁蒸發冷卻技術，科學家獲得的最低溫度達到了100 pK（10^-10 K，−273.149999999900 ℃）。物質在這種極低的溫度下將處於玻色-愛因斯坦凝聚態，它們會表現出奇特的行為，例如，超流動性和超導現象。物質可能的最高溫度物質可能的最高溫度為普朗克溫度，其值約為1.417×10^32 K。由於粒子的運動速度上限為光速，所以當粒子速度接近光速時，物體的溫度接近普朗克溫度。如果溫度超過普朗克溫度，物理定律將不復存在。目前，通過大型強子對撞機的粒子對撞實驗，科學家獲得的最高溫度為10萬億開爾文，儘管這個溫度比太陽的中心溫度高了60萬倍，但僅為普朗克溫度的一千億億分之一。