绝对零度
jué duì líng dù
绝对零度是可能存在的最低温度，为0开尔文，即摄氏零下273.15度，此时粒子具有最小可能的能量。
Definition
绝对零度是可能存在的最冷温度，是物质内部粒子运动所能剩余的最小可能能量所对应的点。它被定义为 $0\ \text{K}$，等于 $-273.15^\circ\text{C}$ 或 $-459.67^\circ\text{F}$，它标志着开尔文温标的起点；存在一个最冷的可能温度，却不存在最热的温度，因为粒子只能慢到某种程度。用量子力学的语言说，绝对零度是极限 $T \to 0$，此时系统达到其量子基态，不过由于不确定性原理所要求的零点能，粒子仍保留一定的能量，因此运动永远不会完全停止。热力学第三定律指出，一个完美晶体的熵在 $T \to 0$ 时趋于零，并且没有任何有限的过程序列能够精确达到 $0\ \text{K}$，在接近这个极限时，物质会表现出超导、超流和玻色-爱因斯坦凝聚等量子行为。
Example
绝对零度是 $-273^\circ\text{C}$，远比南极最冷时的 $-89^\circ\text{C}$，或冥王星表面约 $-230^\circ\text{C}$ 的温度还要冷；液氮在 $77\ \text{K}$（$-196^\circ\text{C}$）沸腾，液氦在 $4.2\ \text{K}$ 沸腾，而深空只被早期宇宙残留的辐射微微温暖着，温度约为 $2.7\ \text{K}$。绝对零度最初正是从一张图表推算出来的，而不是用温度计测出来的：冷却气体会使其体积按直线规律缩小，一个在 $0^\circ\text{C}$ 时体积为 $1.00\ \text{L}$、在 $100^\circ\text{C}$ 时体积为 $1.37\ \text{L}$ 的样品，每升高一度体积变化 $0.0037\ \text{L}$，因此外推到 $V = 0$ 得到 $T = -1.00/0.0037 \approx -270^\circ\text{C}$，接近公认值 $-273.15^\circ\text{C}$。
Key Insight
科学家利用激光冷却和蒸发冷却技术，把原子冷却到距绝对零度仅几十亿分之一开尔文以内，达到低于 $100\ \text{pK}$ 的温度，比自然界中任何已知的地方都要冷；在这样的温度下，成千上万个原子可以共享同一个量子态，表现得像一个巨大的超级原子，即玻色-爱因斯坦凝聚态。