Die niedrigstmögliche Temperatur beträgt 0 Kelvin (-459.67 °F, -273.15 °C), abgekürzt 0 K. Während das Erreichen von genau 0 K thermodynamisch nicht möglich ist, wurden im Labor durch eine Kombination aus Laserkühlung und Verdunstungskühlung extrem tiefe Temperaturen erreicht .
Das MIT hält den aktuellen Rekord von 450 pK (PetaKelvins) oder 4.5 × 10-10 K, der im September 2003 bekannt gegeben wurde Kernspin und nicht alle thermodynamischen Freiheitsgrade.
Die Wissenschaft beschäftigt sich hauptsächlich seit dem Aufkommen der modernen Kältetechnik Mitte des 19. Jahrhunderts mit der Erforschung von Minustemperaturen. Es wird angenommen, dass vor etwa 800 Millionen Jahren der Großteil des Planeten mit Minusgraden bedeckt war, was zu einer planetenweiten Eiskappe führte, die manchmal als „Schneeballerde“ bezeichnet wird. Noch vor 10,000 Jahren herrschte eine planetarische Eiszeit, die als Wisconsin-Eiszeit bekannt ist. Diese Eiszeit könnte den Aufstieg der Zivilisation verhindert haben. Auf seinen Tod folgten die neolithische Revolution und die moderne Landwirtschaft.
Hier sind einige Minustemperaturen und ihre Relevanz:
450 pK – niedrigste Temperatur, die vom MIT im Jahr 2003 erreicht wurde.
170 nK – erste Temperatur, bei der ein Bose-Einstein-Kondensat entsteht, ein einzigartiger Aggregatzustand, bei dem eine Gruppe von Atomen in den niedrigsten Quantenzustand des äußeren Potentials kollabiert, wodurch Quanteneffekte auf makroskopischer Ebene beobachtet werden können.
700 nK – ehemalige Rekordtieftemperatur im Labor von NIST im Jahr 1994.
>li>0.95 K – Schmelzpunkt von Helium.
1 K – kälteste bekannte Region des Weltraums, der Boomerang-Nebel.
2.17 K – Temperatur, unter der sich Helium in einem suprafluiden Zustand befindet, was bizarre Eigenschaften zeigt, wie das Heraufkriechen aus einem Glas, in das es gelegt wird.
2.7 K – Durchschnittstemperatur des Weltraums, das thermische Echo des Urknalls.
3 K – ungefähre Temperatur von typischem flüssigem Helium.
4.1 K – Temperatur, bei der erstmals Supraleitung mit Quecksilber nachgewiesen wurde.
65 K – ungefähre Temperatur von flüssigem Stickstoff.
123 K – informelle Grenze zwischen Kryotechnik und Kältetechnik.
150 K – Temperatur des heißesten bekannten Supraleiters, der Verbindung SnBa4Tm4Cu6O18.
183.7 K – kälteste jemals gemessene terrestrische Temperatur in Vostok, Antarktis.
273.15 K – Schmelzpunkt von Wasser.
Die Erforschung von Minustemperaturen ist ein wichtiger Teil der Wissenschaft. Ohne Kenntnisse der Minustemperaturen würden wir viel weniger über Physik und Chemie wissen, ganz zu schweigen davon, dass wir unser Essen ziemlich schnell essen müssten, bevor es aufgrund fehlender Kühlung zu verrotten begann!