La temperatura è stata un concetto scientifico cruciale per secoli e la comprensione dei suoi limiti ha un impatto su di noi ben oltre la pura scienza.
Tutto si riduce alla termodinamica, allo studio dell’energia, della temperatura, del calore e del lavoro e di come si relazionano tra loro. Le quattro leggi della fisica sono così fondamentali che compaiono in discipline completamente diverse. E le persone hanno dedicato la loro vita cercando di smentirle, senza successo.
La legge zero afferma che la temperatura è un parametro empirico importante e che l’equilibrio termico è una relazione transitiva. Quindi se l’oggetto A e l’oggetto B sono in equilibrio termico con l’oggetto C, sono anche in equilibrio termico tra loro. Questo significa praticamente che i termometri sono un modo accurato per misurare le cose, e se uno dice che ieri era X gradi e poi dice che anche oggi è X gradi, significa che entrambi i giorni avevano la stessa temperatura.
Una delle nostre analogie preferite per le altre tre leggi è raffigurare l’universo come un tavolo da gioco. La prima legge è la conservazione dell’energia ed equivale a sapere che non puoi vincere a questo tavolo perché non puoi creare qualcosa dal nulla. Nessun sistema è efficiente al 100% e l’entropia aumenta sempre in un sistema isolato.
Cos’è lo zero assoluto
Per questo ìsei soggetto alle leggi della termodinamica ovunque tu vada e quelle leggi suggeriscono che esiste una temperatura più bassa possibile: lo zero assoluto.
La temperatura di un oggetto o di una sostanza è dovuta al movimento delle sue molecole. Più è caldo, più le molecole tremano. Quando l’energia viene rimossa da un sistema attraverso processi termodinamici (come ad esempio in un frigorifero), le molecole rallentano.
Ed è qui che entra in gioco lo zero assoluto. Ci sarà un punto in cui le molecole saranno ferme, immobili. Non c’è modo di rallentarle ulteriormente. Non è possibile raggiungere ulteriori temperature inferiori.
Il valore dello zero assoluto è −273,15°C (−459,67°F) o semplicemente 0 Kelvin nella scala del Sistema internazionale di unità. Il record per la temperatura più fredda mai raggiunta è stato battuto poco più di un anno fa con il raffreddamento del gas di rubidio a 38 picokelvin (3,8 * 10-11 K), solo una frazione sopra lo zero assoluto.