Cero absoluto: que es, como lograrlo, consecuencias

O ceroabsoluto y el temperatura teórica más baja que un cuerpo puede alcanzar. Este es el límite inferior de agitación térmica y corresponde a un estado fisico en el que todo energía cinética y potencial de un sistema es igual a cero. Según la tercera ley de Termodinámica, si algún sistema alcanza la temperatura de cero absoluto, su entropía se vuelve nulo.

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Definición

escala termodinámica de temperatura, graduada en kelvin, el cero absoluto equivale a 0 K, -273,15 ºC, o incluso -459,67 ºF. Teóricamente, si algún sistema termodinámico está a esta temperatura, todos sus moléculas, átomos y electrones se encuentran en perfecto estado de reposo, sin ninguna energía cinética ni ningún tipo de interacción entre sus constituyentes.

Sin embargo, cuando la materia se encuentra a temperaturas cercanas al cero absoluto, la Las leyes de la física cambian el comportamiento. A niveles tan bajos de energía, los efectos cuánticos comienzan a influir en la dinámica de átomos y moléculas.

El cero absoluto es la temperatura teórica más baja.
El cero absoluto es la temperatura teórica más baja.

La consecuencia de la aparición de efectos cuánticos es que todo determinismo y posibilidad de medidas precisos (que son comunes en la física clásica) ya no tienen sentido, gracias a una propiedad cuántica llamada de Principio de incertidumbre de Heisenberg.

Simplemente, el Principio de Heisenberg es una imposición de la naturaleza que nos impide conocer, con total precisión, cualquier grandeza física relacionada con los sistemas cuánticos.

En otras palabras, gracias a este principio, no es posible determinar con la máxima precisión la posición de un átomo, porque para eso, debe ser perfectamente estático, y esto no está permitido por las propiedades da física cuántica.

Cerca del cero absoluto, la entropía y la agitación de los átomos se vuelven cero.
Cerca del cero absoluto, la entropía y la agitación de los átomos se vuelven cero.

¿Por qué no es posible alcanzar el cero absoluto?

LOS imposibilidaddesde el cero absoluto se explica por la tercera ley de la termodinámica. Esta ley, también conocida como teorema o postulado de Nernst, establece que es imposible, por un número finito de transformaciones, que la entropía de un sistema sea nula.

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¿Qué pasaría en el cero absoluto?

a pesar de no poder llegar al cero absoluto, cuando llegamos a unos pocos grados más allá de esa temperatura, surgen algunos efectos interesantes: la los átomos están muy cerca el uno al otro, incluso el gases, igual que hidrógeno y helio, se vuelve sólido. A esta temperatura, algunas sustancias presentes propiedades superconductoras, como las ligas de niobio y titanio.

Algunos físicos teóricos también creen que si un cuerpo alcanzara una temperatura de cero absoluto, su la masa dejaría de existir. La razón de este comportamiento está en la energía en reposo, un concepto creado por el físico alemán Albert Einstein. Según la relación de Einstein entre pasta y energía en reposo, un cuerpo sin energía no puede tener masa.

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¿Cómo llegar al cero absoluto?

Existen varias técnicas utilizadas por los científicos para crear artificialmente temperaturas cercanas al cero absoluto. Una de las formas más utilizadas por los científicos para alcanzar 0 K es la enfriamiento por láser.

El proceso funciona así: a fotón se emite hacia un átomo, este fotón se absorbe y, en secuencia, se vuelve a emitir en la dirección opuesta. Sin embargo, los fotones reemitidos tienen energías un poco más altas que los fotones incidentes, la diferencia de La energía se extrae del movimiento del propio átomo, que tiene su oscilación reducida hasta que es casi completamente interrumpido.

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La imposibilidad del cero absoluto

el cero absoluto es inalcanzable, es decir, nunca mediremos nada a esa temperatura. Esta imposibilidad tiene su origen en las leyes de la termodinámica y también en las propiedades de la física cuántica. El principio de incertidumbre, por ejemplo, garantiza que la energía de un sistema cuántico nunca sea cero.

Otra forma de entender la imposibilidad del cero absoluto se refiere a la proceso de medición de temperatura. Cuando necesitamos medir la temperatura de un cuerpo o sistema, usamos un termómetro. Sin embargo, si ponemos un termómetro para medir la temperatura de algún cuerpo, supuestamente a una temperatura de 0 K, ese instrumento intercambiará calor con el cuerpo, que tendrá su temperatura aumentada, incluso a niveles microscópicos.

Por mí. Rafael Helerbrock

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