안녕하세요. 이수민 전문가입니다.
최저온도에 바닥이 있는 건 온도가 입자의 움직임이라서예요. 움직임이 완전히 멈추는 상태가 영하 273.15도라 그 아래는 정의가 안 돼요. 그런데 위쪽은 사정이 달라요. 입자를 더 빠르게, 더 세게 움직이게 하는 데는 이론상 한계가 없어서 온도는 원칙적으로 계속 올라갈 수 있어요. 빛의 속도 제한이 있긴 하지만, 광속에 가까워질수록 에너지는 무한히 커질 수 있어서 속도 한계가 온도 한계로 이어지지는 않아요.
그래도 물리학이 말하는 사실상의 상한선은 있어요. 플랑크 온도라고 부르는 약 1.4×10³² 도예요. 1 뒤에 0이 32개 붙는 숫자인데, 이 온도에 이르면 입자 하나의 에너지가 너무 커서 그 자체가 아주 작은 블랙홀을 만들어버려요. 그러면 우리가 아는 물리학, 그러니까 양자역학과 일반상대성이론이 동시에 무너지는 영역에 들어가요. 온도가 더 올라갈 수 없다기보다, 그 위에서 무슨 일이 벌어지는지 설명할 이론이 아직 없다는 게 정확한 표현이에요. 우주가 빅뱅 직후 첫 순간에 잠깐 이 온도였을 것으로 추정해요.
실제로 만들어본 최고 온도는 이보다 한참 낮아요. 입자가속기에서 납 원자핵을 충돌시켜 약 5조 도를 만든 게 인류 기록이고, 태양 중심이 1500만 도, 초신성 폭발이 수천억 도 수준이에요. 그러니까 온도의 천장은 무한대냐 아니냐를 따지기 전에, 우리 물리학이 답할 수 있는 마지막 온도가 플랑크 온도라고 보시면 돼요 :)