¿Cuál es la temperatura más baja posible en el universo? ¿Y el objeto más frio que existe?

Para saber cual es la temperatura más baja que se puede presentar en el universo, debemos comprender primero como funciona el tema de la temperatura. ¿Qué diferencia a un objeto que posee una alta temperatura de uno que posee una temperatura menor? Sencillo, la rapidez a la que se desplazan, rotan o vibran las partículas que lo conforman. Cuando estas partículas se mueven con una mayor velocidad se presenta una mayor temperatura, y por el contrario cuando disminuyen su velocidad, se presenta una menor temperatura.

Entonces basados en lo anterior, podemos deducir que para disminuir la temperatura de un cuerpo basta con reducir el movimiento de las partículas que lo conforman, hacer que se muevan cada vez más lento hasta que lleguen a un punto donde su movimiento sea nulo, es aquí donde se presenta la menor temperatura posible, que corresponde a 0 kelvin o -273.15°C.

Alcanzado este punto donde en teoría las partículas carecen de movimiento, se entiende que la temperatura del cuerpo no puede descender más, debido a que como ya lo he dicho las partículas están quietas, es decir que no pueden ir más lento.

Otra manera de verlo es por medio de la relación directamente proporcional entre la temperatura de un gas y su volumen, lo que significa que si disminuimos su temperatura también lo hará su volumen. Ahora pensemos en enfriar tanto un gas hasta que su volumen disminuya y llegase a ser cero, y como no existe un volumen negativo entonces la temperatura no podrá disminuir más. De nuevo este límite en el que el gas tendría un volumen de cero corresponde a la temperatura de 0 kelvin o -273.15°C, también conocida como el cero absoluto.

Sin embargo, esta relación volumen-temperatura también nos muestra que este límite no puede ser alcanzado en la práctica, esto porque en el cero absoluto el gas tendría un volumen de cero, es decir que habría que hacer desaparecer el gas, lo cual carece de sentido. Entonces un objeto puede enfriarse a una temperatura cada vez más cercana al cero absoluto pero nunca llegará a los -273.15°C o 0 kelvin.

 

En nuestro sistema solar tenemos temperaturas muy bajas, ¿pero que tan bajas comparadas con el cero absoluto? Veamos, en Urano la temperatura media es de unos - 205°C, en Neptuno la temperatura media es de unos -220°C, pero vayamos más allá, la temperatura media en Plutón es de unos -229°C y curiosamente si queremos bajar más la temperatura no tenemos que ir más lejos, ya que en el interior de algunos cráteres de nuestra Luna, donde los rayos del Sol nunca llegan, se presenta una temperatura de -240°C. ¡Increíble! Pero aún muy lejos de los -273.15°C del cero absoluto. Sin embargo, existe una nebulosa a unos 5000 años luz de distancia, que se estima posee una temperatura casi rozando el cero absoluto, esto es una temperatura de unos -272°C. Esta nebulosa, llamada nebulosa Boomerang, es por el momento el objeto natural más frio que se conoce, ya que en laboratorios se han logrado temperaturas de solo medio nanokelvin por encima del cero absoluto.

Al aproximarse al cero absoluto se presentan fenómenos en la materia como el condensado de bose-Einstein, el cual es un estado de la misma que solo se presenta a estas bajas temperaturas, y su característica es que una gran cantidad de las partículas que conforman el material pasan al nivel de mínima energía denominado estado fundamental. Así mismo se pueden presentar superfluidos, un estado de la materia caracterizado por la ausencia de viscosidad. Y también se presenta la superconductividad, que es la capacidad que poseen algunos materiales a estas temperaturas de conducir corriente eléctrica sin ningún tipo de resistencia. Además de otros fenómenos.