Wenn eine Person etwas als heiß oder kalt empfindet, fühlt sie die Energie, die das Objekt aufgrund der Bewegung auf molekularer Ebene ausstrahlt. Zum Beispiel bewegen sich die Moleküle in einem Topf mit kochendem Wasser viel schneller als die in einem Eiswürfel oder einem Glas kaltem Wasser. Physiker vermuten, dass es eine Temperatur gibt, bei der die molekulare Bewegung aufhört oder auf einen so niedrigen Punkt reduziert wird, dass sie keine Energie übertragen kann, die als Wärme angesehen werden könnte. Diese theoretische Temperatur wird als absoluter Nullpunkt bezeichnet.
Der absolute Nullpunkt ist theoretisch, weil er nie erreicht werden kann. Wissenschaftler sind jedoch dieser Temperatur in Laboratorien sehr nahe gekommen. Die Temperatur beträgt tatsächlich -459.67°C. Auf der Kelvin-Skala beträgt sein Wert 273.15°. Während diese Temperatur in einem Labor nie ganz erreicht oder im Weltraum beobachtet wurde, konnten Wissenschaftler das seltsame Verhalten und die Eigenschaften von Materie beobachten, die Temperaturen erreicht, die sich ihr nähern.
Eines der unerwarteten Ergebnisse der Abkühlung von Materie sehr nahe am absoluten Nullpunkt war die Entdeckung eines neuen Aggregatzustands. Fest, flüssig und gasförmig sind die üblichen Zustände, aber wenn Materie, insbesondere eine Flüssigkeit wie flüssiges Helium, diese unglaublich niedrigen Temperaturen erreicht, verliert sie ihre gesamte Viskosität und wird zu einer Supraflüssigkeit. Diese seltsamen Flüssigkeiten zeigen die Fähigkeit, gegen die Schwerkraft zu fließen und sich bis zu einem gewissen Grad aus ihren Behältern in andere zu bewegen.
Bei diesen extrem niedrigen Temperaturen kann auch eine andere Phase der Materie entstehen, die als Bose-Einstein-Kondensat bezeichnet wird. Bose-Einstein-Kondensate sind nur sichtbar, wenn die Temperatur einer Probe auf ein Milliardstel von 1° des absoluten Nullpunkts gebracht wird, und folglich können nur die spezialisiertesten Labore versuchen, diesen fragilen Aggregatzustand zu untersuchen. Außerdem wurden diese Kondensate bisher nur aus mikroskopisch kleinen Stoffmengen in der Größenordnung von etwa 10,000 oder weniger Atomen hergestellt. Sie sind mit Suprafluiden verwandt und verhalten sich ähnlich, werden aber normalerweise aus Materie in gasförmigem Zustand hergestellt.
Die physikalischen Gesetze, die Bose-Einstein-Kondensate bestimmen, sind nicht vollständig verstanden, und sie scheinen das Wissen der Wissenschaftler über die Natur der Materie in Frage zu stellen. Der beste Weg, diese Kondensate ohne vertiefte Physikkenntnisse zu verstehen, besteht darin, zu verstehen, dass die Atome darin, wenn sie diesen Punkt erreicht, in den niedrigstmöglichen Energiezustand „kollabieren“ und sich auch so verhalten, als ob sie keine wären längere diskrete Partikel, sondern eher Wellen. Physiker haben noch viel mehr Studien und Forschung vor sich, um diesen erst 1995 erstmals beobachteten Aggregatzustand vollständig zu verstehen.