Théoriquement, le zéro absolu est la température la plus froide possible partout dans l'univers. C'est la base de l'échelle de Kelvin, l'une des trois échelles de température utilisées dans la vie quotidienne et la physique. Le zéro absolu correspond à 0 degré Kelvin, écrit comme 0 K, ce qui équivaut à -273,15 ° Celsius (ou centigrades) et à -459,67 ° Fahrenheit. L'échelle de Kelvin n'inclut ni nombres négatifs ni symboles de degré.

La température elle-même est une mesure du mouvement des particules, et au zéro absolu, toutes les particules dans la nature ont un mouvement minime associé à des vibrations au niveau de la mécanique quantique. Les scientifiques sont presque allés jusqu'à atteindre le zéro absolu dans les conditions de laboratoire, mais ils ne l'ont jamais atteint.

Les trois échelles de température et le zéro absolu

Le point de fusion de l'eau et le point d'ébullition de l'eau sont définis comme 0 et 100 sur l'échelle de Celsius, également connu sous le nom de l'échelle centigrade. L'échelle Fahrenheit n'a pas été déterminée avec de telles commodités naturelles à l'esprit, et les points de fusion et d'ébullition de l'eau correspondent respectivement à 32 ° F et 212 ° F.

Les échelles Celsius et Kelvin ont la même unité de mesure; c'est-à-dire que chaque élévation d'un degré de la température Kelvin correspond à une élévation d'un degré de la température Celsius, bien qu'elles soient compensées par 273,15 degrés.

Pour convertir entre Fahrenheit et Celsius, utilisez F = ( 1.8) C + 32

Les implications physiques du zéro absolu

La possibilité d'atteindre le zéro absolu dans les expériences scientifiques est limitée par le fait que le plus proche du zéro absolu un scientifique obtient plus il est difficile d'éliminer toute chaleur restante du système, il est pratiquement impossible d'intervenir sur les quelques collisions atomiques restantes. En 1994, l'Institut national des normes et de la technologie de Boulder (Colorado) a atteint une température record de 700 nK, soit 700 milliards de degrés, et en 2003, des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology l'ont abaissé à 450 pK ou 0,45 nK .

Dans les limites normales de la température quotidienne, de nombreuses réactions physiques et chimiques ralentissent sensiblement. Pensez à commencer votre voiture par un froid matin d'hiver par rapport à la même tâche lors d'une fraîche journée d'automne, ou à quel point les réactions de votre corps deviennent plus rapides lorsque vous vous échauffez en faisant de l'exercice.

Expériences notables >

L'observatoire Planck de l'Agence spatiale européenne, lancé dans l'espace en 2009, comprenait des instruments qui étaient gelés à 0,1 Kelvin, un ajustement nécessaire pour empêcher les radiations micro-ondes d'obscurcir la vision de la caméra satellitaire embarquée. Ceci a été réalisé après le lancement en quatre étapes, dont certaines impliquaient des préparations circulantes d'hydrogène et d'hélium.
En 2013, une approche unique de l'abaissement de la température a permis aux chercheurs de l'Université Ludwig-Maximilian de Munich en Allemagne petit nombre d'atomes dans un arrangement qui semblait non seulement atteindre le zéro absolu, mais aller au-dessous. Ils ont utilisé des aimants et des lasers pour déplacer un groupe de 100 000 atomes de potassium dans un état avec une température négative sur l'échelle absolue.