在物理学研究之中，其他各个领域的不同变量，几乎都可以通过七大物理量利用数学方式推导得出，其重要性不言而喻。
1960年10月，国际计量大会通过对物理学的研究分析，最终确定了七大物理量及其相关基本单位。这七大物理量分别为：时间，长度，质量，电流，物质的量，光强度以及热力学温度。
可即便科学家们已经做出了判断，许多人仍然对热力学温度表示一定的怀疑。在他们看来，这种物理量更应该作为辅助量存在，而不应该是基本量。事实上，之所以会有这样的质疑，完全是因为对温度的具体含义并不理解。在物理学之中，温度的微观表现为：粒子热运动的剧烈程度。而我们之所以能够感受到温度的变化，也主要是因为粒子热运动的剧烈程度不同。
在普通人的固有观念之中，人类已知的最大温度应该就是太阳内部核心的温度。可这个温度就是宇宙中的最大温度了吗？答案显然是否定的。不仅如此，我们目前已知的最低温度被称之为绝对零度，即-273.15℃，那么最高温度又会是多少呢？
温度上限的由来
通过对温度基本概念的分析我们知道，粒子热运动的剧烈程度越强，所表现出来的温度就会越高。从这个角度出发，我们只要找到在最短时间内热运动最剧烈的粒子，那自然就能够找到最高的温度。当然，在这个探究过程中的两个前提都必须要绝对满足，即最短时间以及最剧烈的热运动变化。
首先是最短时间，以我们日常生活中的最短时间间隔为例，我们常常以每“秒“运动距离来形容速度的快慢。可放在物理学中，用“秒”来观察粒子运动变化，显然是错误的。目前人类已知的最短时间被称之为普朗克时间，指的是时间量子中的最小间隔，其数值为10的负43次方秒，再没有比这更小的时间间隔。
其次则是最剧烈的热运动变化，在一般物理实验中，粒子热运动变化的快慢取决于外力作用的大小。可如果是自身膨胀引起的变化，其速度就远比人类目前能够提供的力所造成的变化要快得多。
按照当前天文学的主流说法来看，我们人类所处的宇宙是由137亿年前一个无比炽热密集的奇点发生大爆炸所产生的，那么这个爆炸过程就完全可以看作整个宇宙历史进程之中，粒子热运动最剧烈的过程。由此，科学家们经过一次又一次的推算以后，最终确定宇宙中曾经出现过的最高温度为1.4亿亿亿℃，也被称之为普朗克温度。
不过理论上来说，由于粒子热运动的剧烈程度本身没有上限，所以温度也没有上限。至于温度究竟能够到达什么样的高度，谁也没有办法预测。可就目前已知的数值来看，宇宙中出现过的最高温度为1.4亿亿度，最低温度却仅仅只是-273.15℃，这究竟是为什么呢？两者之间的差距未免也太大了。
绝对零度的猜想
要想弄清楚这个问题，我们就必须要了解什么是绝对零度。
在物理学中，绝对零度指的是粒子动能达到量子力学运动最低点时，物质对外表现出的温度。和温度上限一样，这个数值也属于理论中的数值，即-273.15℃。
很多人不明白，绝对零度既然是一个理论数值，它的大小又是怎么测出来的呢？这主要和查理定律有一定的关系。查理定律表示，任意一种理想气体，只要体积恒定不变，其压强和温度之比就会是一个常数。因此，科学家们只需要在正常情况下测量出多组压强和温度的参数，自然就能够得到一个相关的直线方程。将这个方程不断的延伸推导，绝对零度的大小自然就能计算出来了。
除此以外，根据热力学第三定律显示，绝对零度绝对不可能出现在现实之中，只有可能无限地逼近。因为在宇宙的任何空间中，都必定会有能量和热量的存在，不断的进行着转化。以智利天文学家发现的宇宙最冷之地“回力棒星云”为例，这里的温度为-272℃，同样没有达到绝对零度。
科学家们推测，“回力棒星云“之所以和绝对零度还有一定的温度差，主要是由于宇宙大爆炸残留至今的热度。至于未来温度是否会进一步降低，科学家们则认为不太现实。一方面是在这个温度下，原子运动已经几乎停止，对外作用的影响力也完全可以忽略不见。另外一方面则是因为越是接近绝对零度，降温的难度就越高，任何外力的干涉都可能让温度不降反升。
那么人类真的没有任何方式改变这种现有规则了吗？答案同样是否定的。来自慕尼黑大学的物理学家乌尔里奇·施耐德就曾提出过一种设想：我们人类所感受到的温度是粒子处于某个能量状态下的具体表现，其中大部分粒子能态平均，少数粒子则聚集在更高能态上。理论上，如果将这两种粒子位置颠倒，温度自然就会发生变化。
这种将粒子具象化的想法其实很容易理解，以我们地球为例。假设将地球的两极调整到如今赤道所在的地球轨道上，那么地球的表面温度自然也会发生极大的变化。只不过在施耐德教授的设想之中，温度变化主要来自内部的粒子变化，而地球表面温度的调整，则主要是因为太阳光照的影响。
量子力学研究
对于这种猜想，2001年诺贝尔物理学奖的获得者沃尔夫冈·克特勒深表赞同。在他看来，现实生活中虽然不可能出现绝对零度，但磁场系统中或许就存在负绝对零度。为了验证这个猜想，科学家们利用超冷量子气体进行了实验。
借助激光以及磁场的帮助，科学家们让单个原子保持晶格排列。正常温度下，原子之间的排斥力表现得十分稳定，晶格排列结构也没有受到任何影响。可在实验过程中，科学家们迅速改变磁场方向，让原本的排斥力变成了吸引力，导致不同能态的粒子位置发生变化。最终，原子表现出的温度和之前温度刚好成绝对值，这也证明了乌尔里奇·施耐德的猜想是正确的。
整个实验过程看起来似乎十分简单，可实际难度绝对超过了人们的想象。首先是粒子的逆转状态本身就是不稳定的，我们很难做到让左右粒子都在磁场的影响下前往和之前相对的位置；其次是在转变过程中，原子会逐渐向内塌缩，如果没有及时准确的调整激光位置，那么实验最终也同样会走向失败。
在一个原子之中，实验尚且还有如此多的不确定因素。将实验对象放大到整个宇宙空间以后，这种不确定因素显然会更多更复杂。可与此同时，很多人也会想象，根据上个世纪五十年代物理学家们提出的平行宇宙的观念来看，是否会有量子存在状态完全和我们当前宇宙相反的宇宙。在这个宇宙中，温度的表现就和我们完全不同。其温度最高为273.15℃，而绝对零度则是-1.4亿亿亿亿℃。
事实上，温度的对立可能存在，基于这种温度环境的宇宙自然也可能存在。只不过具体表现究竟会是什么样的，我们谁也无法想象。科学家们推测，这种位置完全颠倒，呈对立状的粒子分布，很有可能和我们时常听到的暗物质有一定的联系。如果人类能够彻底搞清楚两者之间的关系，对未来研究暗物质就必然会有很大的帮助。
相对论的推论
事实上，有关为什么宇宙温度上限和绝对零度有如此巨大的差异，爱因斯坦在狭义相对论中也提出过猜想。狭义相对论提到：有质量的粒子运动速度不可能达到光速，只可能无限的趋近于光速，可这并不意味着这些粒子本身的动能不会无限增加。
这句话的意思是说，随着粒子速度的不断增加，粒子动能也会不断增加，所以物体温度也会无限升高。现如今宇宙温度虽然没有达到无限高，但宇宙模型中所记录的1.4亿亿℃的温度绝对是真实存在的。
只可惜在那个条件下，宇宙已知的一切物质都因高温而湮灭，所有的物理力学也完全统一成了另外一种表象。对于这种形态的具体表现，爱因斯坦也未能做出解释。而当前物理学界普遍认为，想要弄清楚这个条件下的宇宙状态，或者说想要寻找到比1.4亿亿亿亿℃还要高的温度存在，就不得不将量子力学和广义相对论中的时空概念结合在一起。
以力学研究为例，我们日常生活中最常用到力学规则是万有引力。而太空之中，相对论的阐述要更加符合客观现实规律。只不过在解释黑洞以及宇宙奇点的时候，无论是相对论还是万有引力，都已经和现实完全不符了，只有量子力学能够做出一定程度的解释。
只要将广义相对论完成量子化，找到两种理论相互联系的方程式，那么物理学的研究必将会进入新的篇章。只不过到了那个时候，人类是否能够通过这种理论去找到更高的温度上限，又是否会遇到新的难题，任何人都无法预测。
结语
事实上，有关于粒子运动以及热运动的探索，我们人类目前仅仅只是停留在入门阶段而已。对于这个维度下的物理研究，人类也一直都是通过已经表现出来的具体现象做出结论，并有限地预测未来可能发生的变化。可我们要知道的是，粒子运动本身是和平常的物理研究完全不一样的。在数量到达一定程度之后，实验结果就有可能发生变化。
以温度为例，在不同的温度影响下，粒子实验最终能够得出的结果是完全不一样的。科学家们推算出宇宙最高温度为1.4亿亿℃，最低温度为-273.15℃。可在这两个摄氏度或者接近这两个温度的时候，物理学的规则是否会发生变化，这都是未知的。也只有在未来的研究发展过程中，掌握越来越多的数据变化，科学家们才能做出更加准确的判断。