太阳的表面温度高达5500摄氏度，而宇宙中还有很多能够发光发热的恒星，仅银河系中最少也有一千亿颗恒星，但数以亿计的恒星并没有把宇宙加热到很高的温度。事实上，宇宙的平均温度非常的低，只比绝对零度高了2.73度，即-270.42摄氏度，这要远低于恒星的温度。首先，需要注意的是，空间本身没有温度的概念。因为空间不是物质，而温度是表征组成物质的原子和分子的热运动剧烈程度。
恒星会发光，这些光携带着能量在真空中传播，当它们撞上物体时，光的能量会被物体吸收，所以物体的温度会升高。整个宇宙之所以很冷，这是因为宇宙空间太空旷了，其中的物质密度极低。宇宙空旷到平均密度只有10^-29克/立方厘米，相当于水的密度（4摄氏度、1个标准大气压）的10万亿亿亿分之一，或者说每立方米中仅有5.9个质子。
在银河系中，恒星的平均距离大约为4光年。太阳的辐射功率约为3.828×10^26瓦，那么，在距离太阳2光年的地方，每平方米所会接收到的太阳能仅有0.000000085瓦（8.5×10^-8瓦）。这还是充满恒星的星系的情况，而星系和星系之间存在更为广阔的星系际空间，那里的物质密度更低，所能接收的热量还要低得多。
宇宙在诞生之初很小，那时的物质密度极高，并且温度也极高，达到了理论最高的普朗克温度（1.4亿亿亿亿度）。随着宇宙的不断膨胀，温度逐渐降低。在宇宙诞生只有1000万至1700万年的时候，宇宙的平均温度大约为0度至100度，这意味着生命可能很早就在宇宙中出现了。138亿年过去了，经过了大幅度的膨胀，宇宙的平均温度已经降低至-270.42摄氏度。
宇宙最高温度是1.4亿亿亿亿度，为何最低温却只有-273度？
理论上，温度并不存在上限，温度能够达到任意高的程度，可以远超1.4亿亿亿亿度。但温度存在一个理论下限，大约为-273.15摄氏度。那么，为什么温度没有上限？为什么宇宙中出现过的最高温度是1.4亿亿亿亿度？为什么温度又会有下限呢？事实上，所有这些问题与温度的产生机制有关系。无论什么物体，从微观角度来看，它们都由原子、分子或者离子组成。
根据相对论和量子力学，构成物体的各种粒子不是绝对静止的。因为相对论表明，宇宙中的参照系都是平权的，没有绝对静止的参照系。而且不确定性原理也禁止出现绝对静止的情况，一旦粒子绝对静止，它们的不确定性消失，其位置和动量会被完全确定下来。因此，粒子必然会做永不静止的热运动。粒子热运动会让宏观物体产生热量，为了衡量这种冷热程度，就需要温度这个参数。
粒子热运动的剧烈程度越大，平均动能越大，宏观物体的温度就越高。理论上，当粒子热运动完全停歇时，温度将会达到最低的绝对零度。根据实验的测量，可以计算出最低温度约为-273.15摄氏度。在热力学中，最低温度被定义为0开氏度。另一方面，虽然狭义相对论禁止有质量粒子的运动速度达到光速，但这并不意味着它们的动能不会无限增加。
根据狭义相对论，随着粒子的运动速度无限趋于光速，它们的动能也会趋于无穷大，所以温度也会随之趋于无限高。但在宇宙中，温度从来没有达到过无限高。根据标准宇宙模型，宇宙的最高温度出现在138亿年前宇宙创生的最初时刻，这个温度是普朗克温度，其大小约为1.4×10^32度，即1.4亿亿亿亿度。在普朗克温度下，宇宙中已知的一切物质、原子和基本粒子都无法存在，已知的四种基本力将会统一在一起。
质能方程常数（c²）刚好是光速的平方，如此巧合是否暗藏更深层的宇宙规则？
是光速的平方还是立方什么的，这些都不重要，如果非要提暗含的深层的宇宙规则，那就得先说质能方程本身了，基于狭义相对论通过光速这一常数的联系，给出了物质质量与自身包含能量的简洁关系，称得上是惊人的发现。我们要知道质能方程是基于狭义相对论提出的，也就是狭义相对论的推论，所以即便质能方程再怎么符合物理和数学上的美感，那都是狭义相对论给予的，所以质能方程中的光速平方并没有代表什么特殊规则。
质能方程的推导也不是很困难，一点高数知识加上狭义相对论的一些推论足以，或者更加严格一些就利用四维语言去分析，总的来说，质能方程中的光速平方完全是数学推到的结论，这与狭义相对论的几个基本原理相关。实际上，我们刚才一直再强调质能方程E=mc平方是狭义相对论的结论，那是因为这个简单的等式只在特殊情况下严格成立，而在广义相对论中，质能方程这个概念指的是能动张量，如果取一个局部瞬时惯性系，那么才会退化为我们熟知的E=mc平方。
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