地球绕着太阳公转一圈又一圈，我们的世界度过一年又一年，四季轮回和寒暑交替反映出地球距离太阳的远近，赤道热和两极冷告诉我们阳光直射角度的差异。由于人类是恒温动物，在酷暑炎夏里，就要穿着简单清凉，而在寒冬腊月里，则要裹上毛衣棉绒，这就是人们对冷和热的最直接感受。欲准确描述多冷多热，我们需要一个客观的物理概念——温度，用于描述物体的冷热程度。一般来说，人体的温度在37℃(摄氏度)左右。
烈日炙烤下的美国加州死亡谷，可以达到56.7℃，而伊朗卢特沙漠的地表温度竟然可高达71℃，真是热死人不偿命。相比高温，地球上的低温更是吓死人。寒潮来袭的时候，-30℃以下的气温足以让一盆刚撒出去的热水瞬间结成冰凌，也可以把一座灯塔整个用冰柱封住。确实，凛冬将至，哆罗罗，哆罗罗，寒风冻死我，不是开玩笑的。比如史上最冷的温度记录发生在南极最高峰文生峰顶，足足有-89.2°C，比体温低了百度还多。
科学史上第一个温度标准，并不是摄氏度。对于大部分物体来说，如果它保持在同一种状态下(例如固体、气体、液体)，那么一般都遵循热胀冷缩的普遍规律。因为微观上组成物质的原子或分子也不太安分，喜欢跑来跑去做热运动，热了就要散开乘凉，冷了就会抱团取暖。“近代科学之父”伽利略早在16世纪就发现了这个秘密，他根据气体热胀冷缩的原理制作了第一个空气温度计。
可惜这个温度计太粗糙，伽利略祖师爷甚至懒得去定义一个温标来刻度温度的大小。直到100多年后，酒精温度计被罗默发明，并在一个叫做华伦海特的玻璃商手下得以改进。华伦海特觉得光知道温度变大还是变小远远不够，应该准确定义一个温度的数值。于是他取氯化铵和冰水混合物的温度为0度，人体温度为100度，把水银的膨胀体积在此之间分成100等份，每一份就是1华氏度，符号为℉。
但是人人都有感冒发烧的时候，体温有时不大靠谱。经过数次斟酌修改，华伦海特最终将水的沸点定为212℉，冰点定为32℉，这样人体体温约为98.6℉。华氏度一推出，不少科学家并不是很喜欢，反而纷纷推出了自己的温标，于是诸如兰氏度、列氏度、摄氏度等相继出炉。最终被广泛接受的还是摄尔修斯在1740年定义的摄氏度：取一个标准大气压下的冰水混合物为0度，水的沸点为100度，这样人体体温约为37℃。
然而，至今在不少欧美国家，华氏度仍然普遍使用。所以当你听说某人高烧100多度的时候，千万别以为他是被开水烫熟了脑袋，因为人家说的是华氏度。
有没有那么一种温标，它完全可以不依赖于测温物质，只由物理基本规律决定？答案是肯定的。
威廉·汤姆逊，著名的开尔文勋爵从热力学第二定律出发，提出以热量作为测定温度的工具，即把热量作为温度的唯一量度，就可以建立不依赖于任何测温物质的温标——开氏温标，亦称热力学温标，符号为K（开尔文，简称开）。1954年，国际计量大会正式规定，一个标准大气压下，水的固液气三相点热力学温度为273.16K。如此，冰水混合物的温度就是273.15K(注意差了0.01K)，对应于0℃。
摄氏度和热力学温度之间换算只需要简单加上273.15这个数字就可以了。
有没有一种可能，让我们实现绝对零度？答案当然是，否定的。既然都说是“绝对的”零度，就永远不可能实现。但是莫捉急，人类还是可以在实验室无限逼近绝对零度的。换而言之，绝对零度只是一个低温极限，不可能实现，但可以逼近。
优秀的高校总是能不断涌现重大的科学发现。
1882年，实验物理学家卡末林·昂尼斯进驻莱顿大学，并创建了历史上最重要的低温研究中心——莱顿实验室。他的首要目标，就是把最后未被液化的两个气体——氢气和氦气给液化，得到更低的温度环境。昂尼斯很幸运，实验上，他改进了英国人詹姆斯·杜瓦于1880年成功液化氧时发明的真空保温装置——杜瓦瓶；理论上，他有校友范•德•瓦耳斯大教授的指导。
昂尼斯花了十余年时间在莱顿实验室建成了大型的液化氧、氮和空气的工厂，十年磨一剑，终于通过低温下把高压氢气迅速膨胀，他于1898年获得了液态氢，同年杜瓦也成功制备了液氢。液氢在常压下沸点是21K，如此低的温度下，连氧都成了淡蓝色的固体。但还有最后一个“懒惰”的气体还“顽固不化”，那就是氦气。氦气是最轻的惰性气体，它似乎有些清高孤傲了点，硬是不和别的元素发生相互作用，也难以被液化。
但昂尼斯有信心，因为他掌握了液氢这个尖端武器。利用液氢，他首先把氦气冷却到了20K左右的低温环境，然后让加压的低温氦气流通过他设计的一系列复杂的管道“隧道”，每过一个节点就让它体积迅速膨胀，温度就低了一点。终于，1908年7月10日那一天，昂尼斯在莱顿实验室观察到了第一股透明的液氦。液氦在常压下沸点仅为4.2K，创下了所有气体沸点的低温记录。
昂尼斯十分兴奋地把消息分享给了范•德•瓦耳斯，实验最终证明他的理论是十分成功的。这促使范•德•瓦耳斯于1910年获得了诺贝尔物理学奖，物理学上也把分子之间相互作用力命名为范德华力，以纪念他的杰出贡献。
低温物理的研究，激发了人们对未知现象的强烈好奇。为此，科学家们先后努力尝试各种办法获得更低的温度。
把 He-3 和 He-4 同位素混在一起，改变 He-3 的浓度，可以做到所谓“稀释制冷”技术，将实现10mK（1mK等于千分之一开）左右的低温。利用六束激光把原子束缚在“陷阱”里，就像用无数个乒乓球从四面八方去轰击振动的铅球一样，热运动中的原子会逐渐“冷静”下来，最终达到nk(十亿分之一开)的极低温。
实验室创造的低温记录由核绝热去磁的技术所实现，即把原子核磁化，然后在绝热环境下再退磁，原子核都要被“冻住”，这时原子核的温度只有0.1nK（百亿分之一开）左右。
在不断逼近绝对零度的进程中，人们除了发现超流这类神奇的物理现象外，还发现了许多新物质态。比如玻色-爱因斯坦凝聚态和分数量子霍尔效应等。前者指的是一些原子在极低温下会“集体冻僵”到低能组态，后者指的是电子在极低温强磁场下会“精神分裂”成分数化的量子态。可见，极度低温下“冻一冻”会让原本热衷于东奔西跑的微观粒子恢复本来的“健康”面目——展现出极其复杂的量子行为。