是否可以存在低於絕對零度(-273.15)的的物質？假設有，那低於絕對零度後分子在怎樣的運動狀態？

01-05

凝聚態能否達到這個溫度從而降低光的傳播速度？

首先吐槽某些回答，比如某「負身高」。（手動捂臉

在某些條件下物質的絕對溫度數值上可以是負數，但是並不懂問題描述說的「凝聚態能否達到這個溫度從而降低光的傳播速度」是什麼，如果題主樂意的話請給出這種想法的依據。

所謂的條件是指：

溫度採用統計物理中的定義： $frac{1}{T}=left(frac{partial S}{partial U} ight)_y$ ，式中S為系統的熵，U為內能，y為外參量。
熵採用玻爾茲曼熵的定義： $S = k_Bln Omega(E)$ ，式中 $Omega(E)$ 為系統能量為E時所對應的微觀狀態數。
系統能級存在上限，例如磁場中的核自旋系統。

滿足以上條件的情況下，由於系統能量有上界，所以當能量升高到一定程度之後會發現隨著能量的升高，能級簡併度開始減小，系統可能的微觀狀態數減少，按照玻爾茲曼熵的定義，熵開始減小，再按照這個溫度的定義，可以發現此時其值為負數。

這個「負溫度」的狀態在實驗上已經有人做出來，參見Science 339,52(2013)。

不過雖然絕對溫度數值上負的但不意味著它是比絕對零度更低的溫度。因為如果讓處於負溫度狀態的系統與正常溫度的系統接觸，能量會從負溫度系統流向正常溫度的系統，從這個角度來說負溫度是比正常溫度更高的溫度，絕對溫度數值對應的「冷熱程度」從低到高的順序是： $0_+ ightarrow+infty ightarrow-infty ightarrow0_-$ 。關於這一點可以隨便找本有相關章節的熱力學和統計物理教材參考。

（強調玻爾茲曼熵的原因是如果採用不同的熵定義，比如吉布斯熵，它在通常情況的熱力學極限下與玻爾茲曼熵等價，但是可以在任何情況下迴避熵隨能量增大而減小的狀態，從而避免負溫度的出現。然而有人指出這樣定義的溫度會破壞熱力學第零定律。撕逼詳情可以參考Am. J. Phys. 83, 163 (2015)與Nature Phys. 10, 67-72 (2014)。

（以上回答中給出的論文沒有欽定的意思，只是照搬了當時平統討論班老師給的參考文獻而已。

熱力學中，1/T=DS/DQ, 即封閉系統熵增與熱量增加的比值。

人工可以製備出在一些條件下DS/DQ&<0的物質

這種物質1/T&<0，即T&<0. 此處T為開爾文溫度。

但不能說這種物質「低於」絕對零度，實際上是增加Q會導致DS/DQ下降，故而下降到小於0時，1/T是先下降到0，然後再下降到小於0，即T先上升到無窮大，在繼續增加熱量時T突然變為小於0。因此負溫度應該是比無窮大還要再高的。

通過冷卻方式是達不到負溫度的。

沒有低於絕對零度的物質。開爾文溫標表示的是分子的平均動能。（理論上的）絕對零度下，分子運動完全被凍結，動能為 0，故而溫度為 0 K。但是實際上，根據量子力學，分子存在零點能，即使在基態也存在量子漲落，故絕對零度不可能達到。

有負溫度啊，只不過這個負溫度物質對任何正溫度的物質都是放熱的，簡單來說就是很熱很熱的物質。。。

在量子力學裡

當系統的狀態是離散的，能量最小的那個狀態叫做基態。溫度較高時粒子傾向於處於能量較高的態，溫度較低時粒子傾向於處於能量較低的態。當系統處於絕對零度時，粒子確定處於基態，能量不能再低了，所以並沒有比絕對零度更冷的態（這是結論）。然而基態系統也是有動能的，也就是說在絕對零度系統也是有動能的，這個叫做零點能。

從上面的分析完全看不到是否能達到絕對零度，實際上絕對零度是達不到的，本質是因為熱力學第三定律。然而熱力學第三定律根零點能沒有關係。熱三的本質是系統只有唯一基態，因而熵為零

如有疑惑，請自行維基百科零點能和熱力學第三定律。

怎麼沒有？我記得kittel的統計力學裡邊就寫了廣義溫度t=kT,而1/t其實等於ln狀態函數(熵)對U（能量的偏導數），比如binary model裡邊，這個導數是可負的，所以T實際上可以小於0K。

只學過統計力學，熱學渣渣，平均動能是普物裡邊的概念，我早就拋棄了，僅從統計觀念來看理論上是存在的，主要是看實驗中是不是可觀測的也有明確的物理意義。

有個回答說負身高，我想了一下，這樣說吧，身高等於你腦袋的坐標減去腳的坐標的絕對值，絕對值是沒有負的，所以說身高是宏觀的，可定義的，身高的定義域就是0-無窮。

而溫標從來沒有規定過一定是正數。

實際上這個問題沒有絲毫意義，古典溫標就是在扯淡，實際上我們直接拋棄開氏溫標，而用kT來代表新的溫度，這樣它的量綱就是能量量綱，這樣子就不存在問題了。

存在絕對零度的現象。

絕對零度是晶體，一般來說，就是分子不會動彈，是個完整的晶體。

此外也有一種叫時間晶體的東西，就是邪魅一樣存在著，某個時間是一種晶體，另外一個時間又是另外一種晶體。類似裡面多了一個時間軸，叫4維晶體。

於是我們可以假設，類似玄幻小說一樣，經常有穿越的。

低於絕對零度，就是物質穿越了，穿越去哪裡了，我也不知道。

不存在的

電子也停止運動了大概物體會坍塌到很小很小像星際穿越里那樣？

整個宇宙都充滿著宇宙微波背景輻射，怎麼可能存在絕對零度

有負溫度！二能級二粒子玻色子系統，高能級佔據概率p=exp(ΔE/kT)/(1＋exp(ΔE/kT))，

T→+∞，p=1/2，即高低能態分別有一個粒子; T→-0, p=1, 即兩個粒子佔據高能態，說明負溫度比正溫度更為「熾熱」！其實是定義溫標的問題，可以定義為-1/T，就沒問題了

熱力學中明確有論證絕對零度根本達不到，竟然還問有沒有低於的。拜託想好再來問

有

見沈惠川的統計力學

一個組用核自旋變化比較慢的特點突然反轉磁場構建出十幾秒的負溫度

其中溫度是按能級分布定義的

有的，一個教科書的例子是磁體。一般來說，兩個物體相遇，是高溫物體能量給低溫物體。然後溫度接近。但是對於磁體，磁體磁化時周圍溫度上升，那麼磁體的「溫度」就下降。這個過程在一定限度下會一直發生。也就是說磁體a與正常物體b接觸，b的溫度反常的上升了。理論上的解釋是磁體是負溫度的物質。負溫度和負溫度接觸，是絕對值高的負溫度絕對值變低，絕對值低的負溫度絕對值變高。類似於正常的溫度的鏡像。

但是，負溫度與正溫度物質接觸，並不是兩個溫度趨於0，而是兩個溫度同時跑向正負無窮！所以磁體磁化會放熱，因為磁體溫度變成負的，外界自然升溫。

當然，磁化這個過程不會不斷繼續。因為分子是有量子效應的，也就是說，負溫度有上限。所以這個過程不會無限進行，物體也就不會無限加熱。

一般遇到這種題，不管會不會，一定是有，先拿到一分再說。