Curiosidades

¿Qué es y por qué no podemos llegar al cero absoluto?

¿Has oído hablar del cero absoluto? Sí, los límites más fríos del frío pueden no ser tan populares. Pero, ¿existe realmente, en algún lugar del universo, un lugar donde podamos alcanzar el cero absoluto en la vida real?

Hay varias razones para tener curiosidad sobre los límites del frío. Quizás, quién sabe, usted es el Helado de Los Increíbles y necesita entender mejor el alcance de sus poderes de congelación. O incluso más simple, usted puede estar preguntándose si sería posible sobrevivir a una ola de frío. Pero entonces, ¿qué es el cero absoluto?

Cero absoluto

Usted no tiene que ser un físico para estar familiarizado con el concepto de temperatura, incluso si es temporal. En este caso, la temperatura es una medida de la cantidad de energía interna y aleatoria en un material. Y esta parte «interna» es muy importante. Cuando se lanza una bola de nieve, por ejemplo, incluso si el movimiento de la masa es muy rápido, la propia bola de nieve permanece fría.

Sin embargo, la definición de temperatura es un poco más compleja que eso. El ajuste de temperatura real es lo que le dice cuánta energía puede poner en cada unidad de entropía o trastorno. La idea de que los movimientos aleatorios de las moléculas de aire, o las vibraciones de las moléculas de agua dentro del hielo, se harán más y más lentos a medida que baje la temperatura.

El cero absoluto es lo mismo que -273.15 grados Celsius, o -459.67 Fahrenheit, o incluso Kelvin. Y es exageradamente el punto en el que estos movimientos térmicos se detienen por completo.

Todo se detiene en el cero absoluto, pero, de hecho, la mecánica cuántica se opone a esta afirmación. Ya que las predicciones de la mecánica cuántica dicen que nunca se puede medir la posición exacta o el tiempo de una partícula con una certeza perfecta. Esto se llama Principio de Incertidumbre de Heisenberg.

Imagina la posibilidad de mantener una habitación cerrada hasta el cero absoluto. Pasarían cosas muy extrañas. La presión del aire caería a cero, y puesto que la presión del aire es generalmente resistente a la gravedad, el aire colapsaría en una capa muy delgada en el suelo.

¿Qué tan bajo es posible llegar?

Sin embargo, llegar al cero absoluto tiene esencialmente el mismo problema que llegar a la velocidad de la luz. Alcanzar la velocidad de la luz requiere una cantidad infinita de trabajo, y para descender a cero absoluto es necesario extraer una cantidad infinita de calor. En otras palabras, ambas son imposibles de lograr.

Aunque realmente no podemos llegar al cero absoluto, aún podemos llegar a temperaturas sorprendentemente cercanas. La temperatura más baja jamás registrada en el planeta Tierra se observó en la Antártida en 1983, alcanzando los 184K.

Pero si quieres tener mucho frío, lo ideal es ir a las profundidades del espacio. El universo está lleno de la radiación restante de la Big Bag, lo que sitúa al universo en aproximadamente 2.73K.

Y eso se vuelve aún más extremo. La temperatura más baja del mundo sigue siendo inferior a la milmillonésima parte de un grado por encima del cero absoluto. Y la temperatura no se basa tanto en el movimiento de los átomos como en la rotación de los núcleos atómicos.

Pero si piensas en enfriar algo por debajo de la milmillonésima parte de un grado, probablemente te imagines que todas las moléculas de aire estarían esencialmente congeladas en su lugar. Pero es difícil imaginar la construcción de cualquier dispositivo que pueda congelar los giros atómicos.

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