宇宙中最低溫度為0K，那麼最高溫度是否有極限？

有。在統計熱力學中，負絕對零度可以說是熱力學溫度的上限。和絕對零度類似，要達到這種溫度需要無限的步驟或無限的能量。

用中學物理的熱運動定義去幻想“

分子熱運動速度

不能達到真空光速，所以溫度有上限”時，要考慮分子的

相對論質量

變化，“不能達到光速”並不阻止其能量進一步增大。何況分子在這種“加熱”過程中早就電離了，原子核也會變為

強子氣

，進而變為夸克膠子等離子體——沒有什麼分子了。中學物理描述不了那些。

實驗室裡已經造出過夸克膠子等離子體。

QCD 相圖

溫度不止有分子熱運動速度那一種定義方法。

統計熱力學

中，熱力學溫度的無窮大有意義且可超越。

對於具有有限量子態的體系，例如鐳射發生晶體，當持續提高體系的

內能

直到體系混亂度已經不隨內能變化而變化時，在統計熱力學上達到無窮大溫度。

此時再進一步提高體系內能，將產生粒子布居反轉，接下來體系的內能增加時混亂度反而減少，此時熱力學溫度為低於 0 開爾文的負值。

無法透過有限次步驟讓這個狀態下的體系達到 0

開爾文

。

即：

在有限量子態體系中，正絕對零度<正溫度<正無窮大溫度=負無窮大溫度<負溫度<負絕對零度。

從兩個方向上，絕對零度都不能達到。可以說這就是熱力學溫度的上限和下限。

極小規模的負溫度體系已經被人類創造出來。可以參照：

S。 Braun， J。 P。 Ronzheimer， M。 Schreiber， S。 S。 Hodgman， T。 Rom， I。 Bloch， U。 Schneider。

Negative Absolute Temperature for Motional Degrees of Freedom

。

Science

， 2013； 339 （6115）： 52 DOI：

10。1126/science。1227831

宇宙是混亂度沒有上限的系統，整體達不到正無窮大溫度。“宇宙中的一小塊區域”則不限於此。

普朗克溫度不是熱力學溫度的上限。“大爆炸時的溫度是普朗克溫度”的可能性是毫無保證的，暴脹宇宙論下可能從未達到那麼熱。

由於缺少完備的量子引力理論，達到或超越普朗克溫度時會發生的現象是不能期待靠現有模型準確推導的，但可能有別的模型能夠描述。不求準確的話，可以考慮超過普朗克溫度後時空的連續性會出現問題，真空中漲落出黑洞。