1. Movimiento molecular:en el cero absoluto, la energía cinética de las moléculas se acerca a su valor más bajo posible. Las moléculas pierden casi todos sus movimientos vibratorios, rotacionales y traslacionales. Como resultado, el movimiento molecular efectivamente cesa y la materia alcanza un estado llamado degeneración cuántica.
2. Estados cuánticos:En el cero absoluto, las moléculas ocupan sus estados cuánticos más bajos posibles. Los efectos cuánticos se vuelven dominantes y las partículas, como los electrones, siguen estrictas reglas de la mecánica cuántica. Los niveles de energía molecular están en su mínimo y los orbitales moleculares están ocupados de forma específica y ordenada.
3. Entropía reducida:la entropía, una medida del desorden en un sistema, alcanza su mínimo absoluto a temperatura cero. Esto significa que las moléculas forman una estructura altamente ordenada y organizada. Las vibraciones y rotaciones moleculares no aportan entropía, lo que da como resultado una disposición cristalina perfecta.
4. Superconductividad y superfluidez:ciertos materiales exhiben propiedades peculiares cuando se enfrían a temperaturas extremadamente bajas. Por ejemplo, algunos metales se vuelven superconductores, perdiendo toda resistencia eléctrica, mientras que algunos líquidos se vuelven superfluidos, mostrando un flujo sin fricción y una viscosidad cero.
5. Implicaciones termodinámicas:La Tercera Ley de la Termodinámica establece que cuando la temperatura se acerca al cero absoluto, la entropía de una sustancia cristalina pura llega a cero. Esto tiene implicaciones para diversos cálculos termodinámicos e interpretaciones del comportamiento molecular a temperaturas ultrabajas.
Si bien en teoría es posible alcanzar el cero absoluto, en la práctica es increíblemente difícil de lograr, y solo se han enfriado cantidades mínimas de ciertos materiales a temperaturas tan extremas con fines experimentales. La mayoría de las aplicaciones del mundo real, como la computación cuántica y la física de la materia condensada, se centran en alcanzar unas pocas milésimas de grado por encima del cero absoluto.
