冷却が加熱より困難である理由

なぜマイナス273.15度が冷却の限界なのでしょうか？
また加熱は超新星爆発やビックバンでおよそ３０兆度とか言われてますが、なぜこんなに極端に温度の限界に開きがあるのでしょうか？冷却が加熱より困難である理由も知りたいです。
よろしくお願いします。

No.2 ベストアンサー 回答者： yhr2 回答日時： 2015/10/30 09:54

熱は、「熱力学」とか「統計力学」で論じられ、「気体分子運動」で「温度」と「圧力」の関係が説明できます。

高校で「ボイル・シャルルの法則」を習いますよね。
http://masatsuto.wp.xdomain.jp/td/kinetic-theory …
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%9C%E3%82%A4 …

　温度が分子の運動エネルギーの平均値によって決まるとすれば、全ての分子が運動しなくなる「運動エネルギーゼロ」の状態が存在し得ます。それが「絶対零度」で、理論的にはそれ以下の温度は定義できません。

　上限は、分子の運動エネルギーをどんどん大きくすればよいので、「全ての原子・分子が光速で運動する状態」まで存在し得ることになります。（想像できませんが）

　温度は必ず「高温→低温」に流れます。温度は「分子運動に基づく」ものなので、分子同士が衝突して「運動エネルギーの大きいものから、運動エネルギーの小さいものに、エネルギーを分け与える」ことで「高温」から「低温」に拡散していくことは、何となく想像できますよね。その逆もあり得ないことではないのですが、確率的に起こりにくいので、統計的に平均すれば「高温→低温」になる、ということです。
　これを「法則」にしたのが、「エントロピー増大の法則」です。（これ、中身は非常に難しいです）
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%A8%E3%83%B3 …

　「冷却」とは、単に「氷のような低温物質で、高音物質の熱を奪う」なら「分子の運動エネルギーの拡散・均一化」ということなので「エントロピー増大の法則」に合致しますが、「均一な平均温度のものを、高温のものと低温のものに分ける」つまり「分子の運動エネルギーを、大きいグループと小さいグループに分けて分離する」ことは難しそうなことは想像できますよね。後者は「エントロピー増大の法則」に反する方向になります。

No.3 回答者： tknakamuri 回答日時： 2015/10/30 14:34

摂氏-273度=絶対零度はすべてのものが運動しなくなる温度。

定義上それより下の温度が存在しないからです。

No.1 回答者： trajaa 回答日時： 2015/10/30 00:54

温度と言うモノが、物質を構成する粒子の運動量？(運動度合い)を表すのだから

運動が停止した状態が最低であり
後は運動量が増えれば増えるほど、その量を表す温度が上昇するって事で良いんじゃ無いだろうか？

マイナスとかプラスの基準となる0度が、たまたまH-O-Hの融点になっているから
低い方に偏っているように感じるだけで