Die seltsame Physik des absoluten Nullpunkts und was es braucht, um dorthin zu gelangen

Seltsame Dinge geschehen bei -273 Grad Celsius, der kältestmöglichen Temperatur. Wir bauen jetzt Quantenkühlschränke, was die Dinge noch seltsamer machen kann

von Carmela Badavich Callahan

Um sich auf der Temperaturskala in eiskalte Gefilde vorzuwagen, können Sie mit dem Inneren eines industriellen Gefrierschranks beginnen. Bei etwa -18°C (0°F) ist es unangenehm, aber mit etwas warmer Kleidung erträglich. Denken Sie jetzt an -60 ° C (-76 ° F), oder so, dass Forscher während des antarktischen Winters das Gefühl haben, eine Temperatur, die so extrem ist, dass sie menschliches Fleisch zerstören könnte. Und dann, für die ultimative Kälte, betrachten Sie den Weltraum selbst bei -270 °C.

Nur dass es Sie überraschen könnte zu hören, dass die kältesten Orte im Universum nicht im Weltraum sind, sondern in den Physikabteilungen vieler Universitäten. Hier haben Forscher in den letzten Jahrzehnten Wege gefunden, um die Temperatur immer näher an die kältestmögliche Temperatur, den absoluten Nullpunkt, zu bringen. Dabei sind wir in eine neue Welt eingetreten, in der exotische Materiezustände nach oben fließen, chemische Reaktionen angehalten und Designermaterialien synthetisiert werden können.

Jetzt tritt die Kälteinvasion jedoch in eine neue Phase ein, während wir die ultimative Kühltechnologie bauen: den Quantenkühlschrank. Schalten Sie eine dieser ultimativen Kühlmaschinen ein, und die Dinge werden noch seltsamer, wenn die Wärme zurückfließt und die Temperatur selbst keinen Sinn mehr ergibt.

Die Frage, was es bedeutet, etwas herunterzukühlen, reicht Jahrtausende zurück. 450 v. Chr. dachte der griechische Philosoph Parmenides frigidum primum, Eine virtuelle Substanz, die möglichst kalt war und andere Dinge kalt trinken konnte. 1664, nach …