Teóricamente, el cero absoluto es la temperatura más fría posible en cualquier parte del universo. Es la base de la escala Kelvin, una de las tres escalas de temperatura utilizadas en la física y la vida diaria. El cero absoluto corresponde a 0 grados Kelvin, escrito como 0 K, que es equivalente a -273.15 ° Celsius (o centígrados) y -459.67 ° Fahrenheit. La escala Kelvin no incluye números negativos ni símbolos de grados.

La temperatura en sí es una medida del movimiento de las partículas, y en el cero absoluto, todas las partículas en la naturaleza tienen un mínimo movimiento asociado a la vibración, con un nivel minúsculo de movimiento en el nivel mecánico cuántico. Los científicos han llegado tentadoramente cerca de alcanzar el cero absoluto en condiciones de laboratorio, pero nunca lo han logrado.

Las tres escalas de temperatura y cero absoluto

El punto de fusión (o congelación) del agua y el punto de ebullición de agua se definen como 0 y 100 en la escala Celsius, también conocida como escala centígrada. La escala Fahrenheit no se determinó teniendo en cuenta tales conveniencias naturales, y los puntos de fusión y ebullición del agua corresponden a 32 ° F y 212 ° F, respectivamente.

Las escalas Celsius y Kelvin tienen la misma unidad de medida; es decir, cada aumento de un grado en la temperatura de Kelvin corresponde a un aumento de un grado en la temperatura Celsius, aunque se compensan en 273.15 grados.

Para convertir Fahrenheit y Celsius, use F = ( 1.8) C + 32
.

Las implicaciones físicas del cero absoluto

La posibilidad de alcanzar el cero absoluto en experimentos científicos está limitada por el hecho de que cuanto más cerca del cero absoluto se pone un científico , más difícil es eliminar el calor restante del sistema, intervenir en las pocas colisiones atómicas restantes es prácticamente imposible. En 1994, el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología en Boulder, Colorado, logró una temperatura baja récord de 700 nK, o 700 mil millonésimas de grado, y en 2003, los investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts redujeron esto a 450 pK o 0.45 nK .

Bajo las limitaciones normales de temperatura diaria, muchas reacciones físicas y químicas disminuyen notablemente. Piense en arrancar su automóvil en una fría mañana de invierno en comparación con la misma tarea en un día frío de otoño, o sobre cuánto más rápido se vuelven las reacciones en su propio cuerpo cuando se calienta haciendo ejercicio. <

El observatorio Planck de la Agencia Espacial Europea, lanzado al espacio en 2009, incluyó instrumentos que se congelaron a 0.1 Kelvin, un ajuste necesario para evitar que la radiación de microondas opaque la visión de la cámara satelital a bordo. Esto se logró después del lanzamiento en cuatro pasos, algunos de los cuales involucraron preparaciones circulantes de hidrógeno y helio.

En 2013, un enfoque único para bajar la temperatura permitió a los investigadores de la Universidad Ludwig-Maximilian de Munich en Alemania forzar una una pequeña cantidad de átomos en una disposición que parecía no solo alcanzar el cero absoluto, sino ir por debajo. Utilizaron imanes y láser para mover un grupo de 100.000 átomos de potasio a un estado con una temperatura negativa en la escala absoluta.