正文
但是，在我的这一论点中有一个细微的瑕疵，源于我相信热力学的定律可能从统计物理原理中推导出来。(其他人可能争辩说不是推导，而是一种可以接受的推理)。
其中提到的朗道观点和爱因斯坦观点，可参见Brian Cowan教授的著作
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。
对于一个具体的物质，如果已知了温度和物态参量之间关系的实验定律，也就是物态方程T =F( p，V)，就知道物质的测温属性，然后参照某个国际统一标准校准刻度之后，就是温度计。这里最关键的还是物态方程T =F( p，V)。
以气体为例，实验发现，所有气体在压强很小的时候，满足同一个实验定律，即玻意耳定律：在密闭容器中的定量气体，在恒温下，气体的压强和体积成反比关系。数学形式是：
第一，这里的温度t 和p，V 之间的关系明确但不精确。有一个简单的约定就是，p，V 和温度t 之间仅仅相差一个常数， 即
第二，值得探讨温度t 和第零定律定义的温度T 的关系。pV=Ct给出的是计量温度的一种方式，即理想气体温标！然后，通过另外一个实验定律即阿伏伽德罗定律给出这个常数是摩尔数n 乘以阿伏伽德罗常数R。故可以获得理想气体状态方程：
毫无疑问，没有任何原理排除用定义温度t' 的如下计量方式：
这样定义的温标t'可以作为理想气体温标的第二类定义！类似，完全可以给出第三、四类定义，等等。这些定义都没有必要。计量温度，必须尽可能大众化，时髦的说法是扁平化。因此人为约定取其简单者就可以了，理想气体温标t =pV/nR无疑最为简单。
第三，理想气体温标如何进行刻度? 把温度单位选定为水的三相点温度的1/273.16，这就可以刻出一度一度的温度来，即刻度。有了刻度，还需要规定或者标度出零度的位置，简称标零。摄氏温标规定，零度的位置选择为273.15(理想气体温标)度：
水的三相点的温度是0.01 摄氏度。注意，此时还没有绝对温标的概念。
刻度和标零这两个过程中，需要一个存在性定律：水的三相点的温度与经纬度、气候、失重与否等外部环境无关，是一个不变量。这一点也是实验规律。没有这个规律，北京地区冬天制作出来的温度计，在长沙的夏天使用时，给出的温度的准确性就会存疑。
第四，理想气体温标是从理想气体出发的，这不够抽象。要证明它能脱离理想气体而存在，需要绝对温标。要证明这一点，还有两步要走。第一步，需要证明绝对温标的存在性，这个温标和具体物质的特性无关。这一步需要新的原理，即热力学第二定律。第二步，如果用同样的刻度和标零之后，理想气体温标和绝对温标相同。
据说当年的CUSPEA 考题中有一道面试题如下：如何测量太阳表面的温度？这个问题的答案是，用黑体辐射的通量计就可以了。黑体辐射是理想的电磁辐射，满足一个实验定律，即所谓斯特藩—玻尔兹曼定律：一个黑体表面单位的辐射通量和黑体温度的四次方成正比。而这里的比例常数，称之为斯特藩常数。这个温标就是黑体辐射温标，可以证明，经过合理的刻度和标定零点之后，这个温标也就是绝对温标。测得了太阳的辐射通量，就可以求出太阳表面的温度。
在具体的应用中，不同的温度环境和温度区间，需要用到不同的温度计。有些温度计可能非常复杂，体积也可能很庞大，测温属性的物理原理也各有不同。
物理学的基本原理不能依赖于具体的物态方程。尽管温度是宏观物质系统的一个固有属性，但是温标和具体物质有关，这不够纯粹！
温度的定义是普适的， 不依赖于具体的物态方程。但是计量温度，需要了解具体物质系统的物态方程。因此，就有水银温度计、气体温度计、黑体辐射温度计等等。热力学理论的惊人后果之一是，从理论上可以证明，存在这样一个温标，这就是绝对温标，又称为热力学温标。绝对温标，就是温度度量时和具体物质特性无关的一种温标。这一温标的存在性的证明需要用到热力学第二定律。
温标可以脱离具体物质的测温属性而存在，深入地揭示了宏观物质系统更基本的性质，我们把绝对温标标示的温度称之为绝对温度。
杨振宁先生提醒我们，应该强调绝对温度T 和熵S 必须同时定义。下面我们看看道理何在。对于任何一个无限小的可逆过程，可以吸收热量dQ
r
。问题是，dQ
r
不是数学上的全微分！两个状态间的积分值是一个依赖路径的量。这不太好！能不能通过dQ
r
构造出一个数学上的全微分？如果成功，就能给出一个普适的量，一个不变量。理论上可以证明如下结果：
这里的dS 就是一个全微分，S 即熵，是一个状态参量，T 就是绝对温度。换言之，S和T同时存在。
可能是为了方便教学，现在的教科书常常没有同时定义绝对温度和熵。而是首先引入绝对温标，然后再在深挖绝对温标定义的时候，引入熵的概念。细究这种教学过程，并没有否定熵的引进伴随着绝对温度，不过把“同时定义”暗含在推理过程中，而没有明显说明。在杨先生看来，必须明显地指出来。为什么?
绝对温度不仅仅体现温度是宏观物质系统的一个固有属性，而且是一种绝对的存在。这一点，很像牛顿力学中的时空观的绝对性。热力学温度的这种绝对性，超越了热力学第零定律中引入的经验温度。绝对温度的存在，和任何具体物质系统无关，具有超然地位。根据热力学第三定律，绝对零度无法达到。这一定律具有一个非常深刻的后果：没有辐射也没有物质的所谓绝对虚无的真空是不存在的。因此，热力学第三定律不仅为量子场论中的真空涨落，甚至也为引力场、暗物质、暗能量留下了后门。
温度是宏观物质系统的一个固有属性，是经验的总结；温标是温度在物态方程中的具体显现，需要人为规定。绝对温度揭示了宇宙间一种绝对的存在，绝对零度是一种理论的真实。
[1] Longair M 著. 向守平，郑久仁，朱栋培等译. 物理学中的理论概念. 中国科技大学出版社，2017
[2] Einstein A，Infeld L. The Evolution of Physics. New York：
Touchstone，2008
[3] Cowan B. Topics in Statistical Mechanics. London：
Imperial College Press，2005
本文经授权转载自
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”。
