¿Existen límites de temperatura máximo y mínimo?

Tempertaura del solQuizá como menciona este articulo muchos hemos escuchado que el cero absoluto es la temperatura más baja posible pero, ¿qué significa esto? ¿Es verdaderamente la temperatura más fría, o sólo la más baja que podemos medir?

Dedibo a que la temperatura es causada por la cantidad de energía, puede haber un limite de temperatura maxima posible, es decir, un limite de la energia total que hay en el universo. Como por ejemplo la energia del sol 15 000 000° C. Pero para entenderlo mejor leamos lo siguiente.

Para contestar estas cuestiones requiere una comprensión del significado de temperatura. “La temperatura es una medida del grado de “desorden” o “confusión” de un sistema“, dice Chan. “Cuando un sistema se enfría hasta el cero absoluto, entonces el sistema está perfectamente ordenado con todos sus constituyentes — moléculas y átomos — en el lugar adecuado. Esta es la menor temperatura posible”. El cero absoluto, o 0 K (kelvins) corresponde a –273,16° C, o –459,688° F.

Antes de que se desarrollase la mecánica cuántica como modelo para explicar el comportamiento de las partículas atómicas y subatómicas, los científicos pensaban que los átomos cesarían su movimiento en el cero absoluto. Sin embargo, incluso a esta temperatura, los átomos y moléculas mantienen lo que se conoce como energía de punto cero, la energía mínima que puede tener un sistema. Tal y como explica Chan, la energía en el vacío del espacio se considera una forma de energía de punto cero. También descrita como estado “base” o “estacionario”, el cero absoluto está considerado un estado estable del que no se puede eliminar más energía.

A menores temperaturas“, continua Chan, “los efectos de la mecánica cuántica dominan las propiedades de toda la materia”. El algunos materiales, el efecto es verdaderamente espectacular. A temperaturas lo bastante bajas, por ejemplo, algunos tipos de materia se convierten en superconductores, portando corrientes eléctricas sin resistencia en absoluto. Las aplicaciones prácticas de este fenómeno incluyen las máquinas de IRM de altos campos magnéticos y los motores eléctricos y transformadores de alta eficiencia.

Otro ejemplo gráfico de los efectos cuánticos puede encontrarse en el helio líquido. Cuando el helio líquido se convierte en un superfluido, a temperaturas por debajo de 2,176K, apunta Chan, puede fluir sin fricción. La carencia de fricción significa que el superfluido no tiene viscosidad. Si se provoca que una gota gire en el interior de un contenedor, puede continuar girando para siempre como si estuviese en el vacío. Para Chan, esto son ejemplos de fenómenos cuánticos macroscópicos — la mecánica cuántica funcionando a escala macroscópica.

Allá por los años 20, los físicos Satyendra Bose y Albert Einstein predijeron que a muy bajas temperaturas las partículas tales como átomos se agruparían en exactamente el mismo estado de energía cuántica. Este estado de la materia es conocido como Condensado de Bose-Einstein Condensate (BEC). El grupo de partículas actúa como un único átomo gigante. Este fenómeno, apunta Chan, se observó finalmente en laboratorio en 1995 enfriando átomos de rubidio en la fase de vapor a una temperatura de 50 nanokelvins (mil millonésimas de kelvin) sobre el cero absoluto. Los físicos que lo observaron, Carl Weiman y Eric Cornell, fueron galardonados con el premio Nobel por su trabajo.

La propia investigación de Chan a muy bajas temperaturas logró un avance importante en 2004. “Mi antiguo estudiante, Eunseong Kim, halló que el helio sólido también exhibe propiedades similares a las del superfluido por debajo de 0,2K”, explica. “Encontrar esta fase de supersólido indica que los tres estados de la materia – líquido, sólido y vapor — pueden sufrir el estado BEC”. El fenómeno de supersólido ha encendido el interés de los físicos teóricos y de baja temperatura de todo el mundo. Chan y sus actuales estudiantes — Tony Clark, Xi Lin y Josh West — continúan el trabajo de comprender este fascinante descubrimiento.

Entonces, ¿hay una temperatura máxima análoga al cero absoluto? Cuando un material está muy caliente, sus partículas tienen gran cantidad de energía térmica, dice Chan. Los sólidos se funden y los líquidos se vaporizan debido a que su energía térmica supera las fuerzas que unen los átomos o moléculas. A temperaturas incluso mayores, los átomos se disocian en electrones y plasma de iones, otro estado de la materia. Cuanto más energía se inyecta en un sistema, más sube su temperatura.

En el sentido de que hay un límite a la energía total que existe en el universo, existe una temperatura máxima posible”, dice Chan. Los cosmólogos proponen que alrededor de 10-43 segundos, una inimaginablemente diminuta fracción de un instante tras el Big Bang (Si viajases a la galaxia más lejana desde la Tierra ,10-43 representaría la primera mil millonésima de milímetro de tu viaje!), la temperatura del universo recién nacido era de 1032 K. Incluso el centro del Sol hoy, a 15 000 000° C, es una comparación helada.

Está claro que nunca podremos aprovechar toda la energía del Universo, por lo que la temperatura más alta posibles no puede alcanzarse. ¿Podremos experimentar alguna vez el otro extremo de la escala – el cero absoluto? “No, podemos acercarnos mucho, pero nunca el cero absoluto”, dice Chan. “Algunos laboratorios, incluyendo el de David Weiss aquí en Penn State, pueden enfriar muestras de vapor a unos pocos nanokelvins, o mil millonésima de grado. Pero para conseguir el orden perfecto, tienes que deshacerte de todo el desorden o confusión. Conforme el sistema se acerca el cero absoluto, se hace más y más difícil eliminar el desorden”.

Fuente: Astroseti.org

17 Comentarios

  1. Macarena dice:

    Me parecio que lo pueden esumir un poco mas

  2. GERA dice:

    nerfffffffffhhhhhhhhhhhhhh

  3. gii dice:

    ok, yo no creo que exista un limite de temperatura, pero es evidente que lo que llamamos limite es solo el maximo o minimo que un ser vivo pueda resistir pero para mi el “limite” es solo un adjetivo con el que definimos las cosas que estan fuera de nuestro alcanze, el limite no existe pero es evidente que nosotros lo creamos para responder por que siceden algunas cosas o por que la cosas se nos salen de control a veces…

  4. bachiller dice:

    yo he estudiado esto de la Tº minima posible,y es 0ºK,ya que si esa es la Tº,no hay movimiento de los átomos que forman la molécula,por lo que no se le puede quitar más energía.

  5. mure dice:

    alguien me podría decir que le pasa a la materia si sus átomos adquirieran un movimiento nulo. Es decir sin energía.
    O no es posible llegar a este estado.

    Gràcias 😉

  6. karol dice:

    johwqñdjvsfyokaujhy

  7. Munt dice:

    Muy interesante el articulo… Pequeñas rarezas… Si se ha alcanzado el 0 Absoluto.. se hizo en japon y lo lograron con la utilización de cierto tipo de cristales y lazers. Cuando hay 0 absoluto no se detiene absolutamente el movimiento de los atomos pues la física más elemental enseña que no hay nada estático en el universo…

    Otra persona que logro el 0 absoluto fue el caballero de del cisne contra el caballero de acuario… Muajajajaja

  8. DELKYAN CEDEÑO dice:

    PUES K CLARO K EXITE LIMITE DE LA TEMPERATURA SOLO K ES MUY DIFICIL LLEGAR HASTA EL CERO ABSOLUTO….Y MENO A LA TEMPERATURA MAXIMA…

  9. Michel Saniev dice:

    sabemos que o hay limite en lo grande,pero hay también infinidad en lo pequeño?Por ahora los cientificos solo han conseguido llegar a las particulas subatomicas,pero posiblemente haya mas ahi.Los cientificos a medida que descubren mas cosas se confunden aun más,mas alla del BigBang no se sabe absolutamente nada,que habia alrededor del bigbang si toda la materia estaba en este?donde se remontan los origenes del universo?Los cientificos estan empezando a preocuparse por saber demasiado,se esta descubriendo el curso del universo por la saturacion del vacio(si bel numero de atomos por m/3 aumenta significa que el espacio se expande infinitamente,y puede pasar lo contrario,estan consiguiendo manipular la genetica y conseguiran hacernos vivir mas de 200 años,puede que incluso nos hagan inmortales si anulan la oxidacion,los elementos pueden no acabarse nunca,se podra seguramente superar los limites del Ununbium…Como ha salido la vida?acaso las particulas estan vivas tambien?existe deverdad el alma?podemos manipular cualquier cosa,transformando por ejemply el hierro en simple hidrogeno.hay infinidad de dudas,las frecuencias de onda son infinitas?hay infinitos colores?en realidad sabemos menos de lo que parece y hay mas de lo que nos podemos imaginar.Los cientificos se preocupan y yo tambien lo hago,esto se puede convertir en un infierno para un cerebro que nunca ha visto lo que intenta imaginar.

    Gracias por el articulo es muy bueno

  10. Andrés dice:

    me parecio muy interesante gracias por mostrarlo me cayo del cielo y lamento que hayan comentarios tan duros que los insulten, bueno, ya saben, no pueden insultar algo que no entienden

  11. Andrés dice:

    me parecio muy interesante gracias por mostrarlo me cayo del cielo y lamento que hayan comentarios tan duros que los insulten, bueno, ya saben, no pueden insultar algo que no entienden sigan asi

  12. DAre dice:

    Muy interesante

    entre menos energia mas frio y mas orden molecular, el cero absoluto es el estado de absoluto orden en las moleculas.

    pero yo intuyo que tambien debe haber una temperatura maxima,
    aunque aun no este demostrado, ya que la energia no es infinita, solo existe la misma energia que ha existido desde el principio del universo, pues la energia solo se transforma, desde este punto de vista deberia haber una tº max, pero me parece que para nosotros queda imposible.

  13. diego dice:

    yo considero de que no se puede llegar ni siquiera al cero absoluto por parte de la temperatura minima, por otro lado la tamp max yo creo que no tiene limite ya que es algo que nunca alcanzaran cada ves podran llegar mas y mas lejos pero nunca terminaran

  14. Francisco dice:

    Yo creo que si buscaba una definición de “limite” no la encontré así que, con respecto al titulo, el texto no cumple su función es su totalidad…

    DFAUDADFIADAUIDHI!!!!

  15. Julian dice:

    muy interesante, muchas gracias.

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