La temperatura más baja posible es 0 Kelvin (-459.67 ° F, -273.15 ° C), abreviado 0 K. Si bien alcanzar exactamente 0 K es termodinámicamente imposible, se han logrado temperaturas extremadamente bajas en el laboratorio utilizando una combinación de enfriamiento por láser y enfriamiento por evaporación. .
El MIT tiene el récord actual, 450 pK (petaKelvins), o 4.5 × 10-10 K, que se anunció en septiembre de 2003. El Laboratorio de Baja Temperatura de la Universidad Tecnológica de Helsinki logró una temperatura de centrifugado nuclear de 100 pK, pero esto se refiere solo al espín nuclear y no todos los grados de libertad termodinámicos.
La ciencia se ha dedicado a la investigación de temperaturas bajo cero principalmente desde el advenimiento de la refrigeración moderna a mediados del siglo XIX. Se cree que hace unos 19 millones de años, la mayor parte del planeta estaba cubierta por temperaturas bajo cero, lo que dio lugar a una capa de hielo en todo el planeta a veces llamada «Tierra bola de nieve». Hace tan solo 800 años, todavía estaba en vigor una Edad de Hielo planetaria, conocida como la glaciación de Wisconsin. Esta Edad de Hielo pudo haber evitado el surgimiento de la civilización. Su fallecimiento fue seguido por la revolución neolítica y la agricultura moderna.
A continuación, se muestran algunas temperaturas bajo cero y su relevancia:
450 pK: temperatura más baja alcanzada por el MIT en 2003.
170 nK: primera temperatura a la que se condensa un Bose-Einstein, un estado único de la materia en el que un grupo de átomos colapsa en el estado cuántico más bajo del potencial externo, lo que permite observar efectos cuánticos a nivel macroscópico.
700 nK: temperatura de laboratorio baja récord anterior, por NIST, en 1994.
> li> 0.95 K – punto de fusión del helio.
1 K: la región más fría conocida del espacio exterior, la nebulosa Boomerang.
2.17 K: temperatura por debajo de la cual el helio se encuentra en un estado superfluido, lo que demuestra propiedades extrañas como salir de un frasco en el que se coloca.
2.7 K – temperatura media del espacio exterior, el eco térmico del Big Bang.
3 K: temperatura aproximada del helio líquido típico.
4.1 K: temperatura a la que se demostró por primera vez la superconductividad, utilizando mercurio.
65 K – temperatura aproximada del nitrógeno líquido.
123 K – Límite informal entre criogenia y refrigeración.
150 K – temperatura del superconductor conocido más caliente, el compuesto SnBa4Tm4Cu6O18.
183.7 K: la temperatura terrestre más fría jamás registrada en Vostok, Antártida.
273.15 K – punto de fusión del agua.
La investigación de la temperatura bajo cero es una parte importante de la ciencia. Sin el conocimiento del régimen bajo cero, sabríamos mucho menos sobre física y química, sin mencionar que tendríamos que comer nuestra comida bastante rápido, ¡antes de que comenzara a pudrirse por falta de refrigeración!