Evrenin bazı bölgelerinde atom sayısı sıfır ise o bölgelerde nasıl sıcaklıktan bahsedebiliriz, ısıyı ve sıcaklığı belirleyenler atomlar değil midir?

Evet o bölgelerde (göreceli) hiçlikten bahsedebiliriz. Evrende bazı yerlerde, özellikle galaksiler arası bölgelerde madde yoğunluğu o kadar azdır ki, normal boşluğun (supervoid dışı bölgeler) onda biri oranında madde yoğunluğuna sahiptir. Uzayda ısı, ışınım yolu ile yayılır ve bu bölgeler 100 megaparsek büyüklüğünde olabilir. Işık boşluğa girdiğinde, evren hızla genişlediği için, boşluk da genişler ve ışığın dalga boyu uzar. Dolayısı ile frekansı azalan ışık demetinin yaydığı enerji de az olacaktır. Biz de bu bölgeleri daha soğuk olarak görürüz.

Sıcaklığın bir alt limiti vardır. 0 (sıfır) Kelvin. Mutlak sıfır da denir. Bir maddenin sahip olabileceği veya ulaşabileceği en düşük teorik sıcaklıktır. Yani madeyi oluşturan atomların en hareketsiz (titreşme) halidir.

0 Kelvin = -273,15 °Celsius = -459,67 °Fahrenhayt

Aslında mutlak sıfırda atomların tüm hareketleri durur fakat kuantum mekaniği, maddelere mutlak sıfıra ulaşma izni vermez. Çok yaklaşılabilir ama mutlak sıfıra ulaşılamaz.

Gözlemlenebilir evrenin en soğuk yeri, bilinenin aksine atomların çok seyrek olduğu galaksiler arası bölgelerden biri değil Bumerang nebulasıdır. Burada hızla genişleyen gazlar nedeniyle sıcaklık da çok düşüktür. Gazlar genişledikçe soğuduğundan, saatte 600 bin km gibi bir hızla genişleyen nebula, şu anda tespit edebildiğimiz en soğuk yerdir. -272,15 °Celsius yani 1 Kelvin'dir.