1848年汤姆孙提出绝对温标

图1。汤姆森(开尔文勋爵)

在瓦伦海特和珀尔修斯提出华氏和摄氏尺度后，温度逐渐成为物理研究中常用的参数，但如何精确测量温度却成为实验物理学家们的一大难题。这是因为不同的温标有不同的参考点和分度值，而不同的温度计有各自的优缺点，导致用一系列不同的数字来表示同一目标温度的温度值，这在科学研究中极为不便。更糟糕的是，实验中使用的温度计实际上取决于测温物质的性质。例如，水银、酒精和石油等液体温度计是基于液体体积和温度之间的关系，气体温度计是基于气压和温度之间的关系，金属温度计是基于电阻和温度之间的关系，电流温度计是基于电位差和温度之间的关系，等等。没有温度计完全独立于测温物质本身的性质。

图2。摄氏温标、华氏温标和热力学绝对温标的比较

为了解决这种复杂的情况，1848年，英国物理学家威廉？根据热力学第二定律，汤慕荪提出了绝对温度和绝对温标的概念。唐木孙把卡诺循环中的热量作为测量温度的工具，即热量是温度的唯一量度，从而建立了一个独立于任何测温物质的温标——热力学温标(也称绝对温标)。在热力学温标中，水的三相(气、液、固)点定义为273.16 K，对应于下一个大气压下的273.15 K的水-固-液线，单位为摄氏度(注意与前一个相差0.01度)，即0℃，因此绝对零度时的0 K为-273.15 C..热力学温标的建立很好地描述了温度的物理参数。1892年，唐木孙被授予开尔文勋爵称号，以表彰他对热力学的重要科学贡献。热力学温标的单位也叫“开尔文”，缩写为“开”，符号为954年，国际计量会议确认该温度标准为标准温度标准。k已经成为国际单位制的七个基本单位之一。

图3。玻色-爱因斯坦凝聚

在热力学温度标度中，0 K是绝对零度，代表宇宙中的最低温度极限。绝对零度是一个只能无限接近的极限。人类利用各种制冷技术在实验室里不断创造极低温度的记录。目前，可达到的最低温度约为1/1亿K，可以说非常接近于零。在接近低温的过程中，会出现一系列新的量子现象，如超导性、超流性和玻色-爱因斯坦凝聚等，展现出大自然的神奇魅力。我们的宇宙也不冷。最新的观测实验表明，今天宇宙中温度为3 K的微波背景辐射是150亿年前“大爆炸”的残余温度。这种背景辐射的分布是不均匀的，代表了宇宙中物质的分布。即使在如此寒冷的空旷之地，也有一种叫水熊虫的小生物能存活几个小时，这是生命的奇迹！