宇宙虛空是一個寒冷而孤寂的地方，據估測宇宙微波背景輻射的溫度僅為2.7開爾文即零下270.45攝氏度，是宇宙中最冷的地方，但即使是這樣也不是絕對零度，即所有物質都會停止運動的理論溫度，尋找最低的溫度一直是實體學領域的一個長期探索方向，它推動了技術的發展，徹底改變了我們對自然世界的了解，并為很多突破性的發現奠定了道路，那麼我們我們知道宇宙為什麼這麼寒冷嗎？以及為什麼說它幾乎絕對零度。
了解這一切之前我們要先知道什麼是絕對零度，絕對零度是物質中的所有運動都會停止的理論溫度，它是可以達到的最低溫度，理論上等于零下273.15攝氏度或0開爾文，在這個溫度下，構成物質的原子和分子也都将停止振動、旋轉或以任何方式移動。雖然在現實中無法達到絕對零度，但科學家已經在實驗室中創造了非常接近它的條件，通過将物質冷卻到絕對零度以上幾十億分之一，實體學家已經有條件能夠探索物質在這樣的極端溫度下的奇異的實體特性。
你可能還會有疑問，為什麼我們非要花費這麼大的代價來研究不同物質在極端低溫下的表現，現實原因有很多。首先，這種條件使科學家能夠以一種在較高溫度下無法實作的方式來探索物質的基本屬性，在非常低的溫度下，物質表現出的行為與我們在日常生活中觀察到的非常不同，極端低溫條件可以使原子凝結成一個單一的實體，稱為玻色-愛因斯坦凝結物，它的行為就像一個具有奇異性質的超級原子；其次，了解物質的超低溫特性也對于一系列的實際應用非常重要，某些材料的超導性隻有在非常低的溫度下才能觀察到，這對核磁共振儀和粒子加速器等技術的發展具有重要意義。
最後，研究物質的超低溫特性也有助于我們了解宇宙本身，宇宙中充滿了比我們在實驗室中能制造的任何東西都要冷得多的物質，了解這種物質的行為方式可以幫助我們回答實體學中的一些最大問題，比如暗物質的性質和宇宙的起源。
說了這麼多，那麼宇宙中最冷的地方在哪裡呢？答案可能會出乎你的意料之外，雖然空泛的說太空深處可能看起來是明顯的答案，但宇宙中最冷的地方可能就在我們的地球上。自然條件下地球上最冷的地方位于南極洲的阿蒙森-斯科特南極站，在這裡的冬季溫度會降至零下82.8攝氏度，這是因為該站位于地球的最南端，這裡的溫度受到地球傾斜角度的影響一年中的大部分時間都沒有陽光；地球上最冷的地方在美國麻省理工學院的一個實驗室裡，在這裡科學家們已經将溫度降到了僅比絕對零度僅高幾十億分之一的溫度，使其成為已知宇宙中最冷的地方之一。
了解物質的超低溫行為可能也是揭開實體學中最大謎團之一的關鍵所在，這就是暗物質。暗物質是一種假設的物質形式，被認為占宇宙中物質總量的85%左右，盡管它看起來很普遍，但我們從未直接探測到過暗物質，它的确切性質對我們來說仍然是個謎。目前關于暗物質的主要理論之一是，暗物質是由弱互相作用的大品質粒子，或稱WIMPs組成，這些粒子被認為隻通過弱核力和引力與正常物質互相作用，這種實體性質使它們非常難以被探測到，是以科學家們認為，通過研究物質的超低溫行為，我們或許能夠間接地探測到暗物質的存在，當暗物質的粒子與正常物質碰撞時，它們有可能産生新的粒子，而這些粒子在實驗室中是可以被檢測到的。
為了尋找這些粒子，科學家們已經建造了許多複雜的探測器，旨在尋找暗物質粒子與探測器中的原子碰撞時産生的微小能量信号，這些實驗通常在地下深處進行，以遮擋宇宙射線産生的背景輻射。雖然到目前為止，這些實驗還沒有檢測到暗物質的任何直接證據，但是它們對WIMPs的特性進行了強有力的限制，并排除了許多關于暗物質性質的更奇怪的理論。
宇宙中最冷的天體之一是回旋星雲，它位于5000光年外的半人馬座，這個星雲的溫度被認為隻有1開爾文（零下272.15攝氏度），使其成為宇宙中已知的最冷天體；宇宙中另一個極其寒冷的地方是星系間媒體，即星系間的空間，雖然這個區域充滿了被恒星和其他來源的輻射加熱過的氣體，但即使在星系間媒體最密集的區域，這裡的溫度仍然隻比絕對零度高出幾百萬分之一。
對最低溫度的追求推動了實體學領域中的許多新發現，從發現不同金屬物質的低溫超導特性到尋找暗物質，了解不同物質的超低溫行為也許是解開宇宙中一些最大謎團的關鍵所在，通過對寒冷的宇宙的不斷探索，科學家們對空間和時間的性質也有了更深入的了解，并幫助我們對宇宙本身的起源有了新的認識。