¿Qué es el cero absoluto y por qué nunca podremos alcanzarlo?

Imagina una temperatura tan baja que las partículas dejan de moverse. No vibran, no giran, no chocan entre sí. Es el punto en el que la energía térmica desaparece casi por completo. Ese límite teórico se llama cero absoluto, y representa mucho más que una cifra en una escala: es una frontera física, un ideal inalcanzable que define los extremos del universo.

Qué significa “temperatura” en física

Antes de entender el cero absoluto, hay que saber qué es la temperatura. En física, la temperatura no es solo “frío” o “calor”: es una medida del movimiento de las partículas. Cuanto más se mueven, vibran o rotan los átomos y moléculas de un cuerpo, mayor es su temperatura.

Por eso, cuando enfriamos un objeto, lo que estamos haciendo es reducir la energía cinética de sus partículas. En teoría, si lográramos que todas las partículas dejaran de moverse por completo, alcanzaríamos la temperatura más baja posible: el cero absoluto.

Cuál es el valor del cero absoluto

El cero absoluto se define como:

0 Kelvin (K)
−273.15 °Celsius (°C)
−459.67 °Fahrenheit (°F)
0 Rankine (°R)

Las escalas Kelvin y Rankine son absolutas: empiezan en el cero absoluto. Las escalas Celsius y Fahrenheit son relativas: su cero no representa ausencia de energía, sino puntos arbitrarios como la congelación del agua.

Qué ocurre en el cero absoluto

Según la mecánica clásica, en el cero absoluto las partículas estarían completamente inmóviles. No habría vibración, rotación ni traslación. Sería un estado de reposo total.

Pero la mecánica cuántica introduce una corrección: incluso en el cero absoluto, debe existir una energía residual mínima, llamada energía de punto cero, para cumplir con el principio de indeterminación de Heisenberg. Esto conecta con conceptos como los qubits en la computación cuántica, donde la superposición y el entrelazamiento son posibles gracias a estas reglas de la física más profunda. Si quieres profundizar en ese tema, puedes leer ¿Qué es la computación cuántica y cómo funciona realmente?.

¿Se puede alcanzar el cero absoluto?

No. Según el tercer principio de la termodinámica, el cero absoluto es un límite teórico inalcanzable. Podemos acercarnos mucho, pero nunca llegar completamente.

En laboratorio, se han logrado temperaturas extremadamente cercanas:

En 2021, se alcanzaron 38 picokelvin (pK), es decir, 0.000000000038 K por encima del cero absoluto.

En experimentos anteriores, se enfriaron átomos de rubidio a 500 nanokelvin (nK) usando campos magnéticos y láseres.

Estos logros permiten estudiar fenómenos exóticos como el condensado de Bose-Einstein, donde los átomos se comportan como una única entidad cuántica, o la superfluidez, donde líquidos como el helio fluyen sin resistencia.

Por qué es importante el cero absoluto

El cero absoluto no es solo una curiosidad teórica. Tiene aplicaciones reales en:

Criogenia: conservación de tejidos, órganos y materiales sensibles.
Física cuántica: estudio de estados de la materia imposibles en condiciones normales.
Tecnología cuántica: los ordenadores cuánticos usan temperaturas cercanas al cero absoluto para mantener la coherencia de los qubits.
Astrofísica: el fondo cósmico de microondas tiene una temperatura cercana a −270 °C, muy próxima al cero absoluto. Un dato fascinante si lo relacionamos con fenómenos espaciales extremos, como la señal láser que la Tierra recibió de una nave a 351 millones de kilómetros, prueba de que el universo sigue comunicándose con nosotros incluso en los confines más fríos.

Además, el cero absoluto sirve como referencia universal para definir escalas de temperatura, estudiar la entropía y entender los límites de la energía térmica.

El frío más profundo del universo

El cero absoluto es más que una cifra: es una frontera física que define lo que entendemos por movimiento, energía y orden. Aunque nunca podremos alcanzarlo, acercarnos a él nos permite explorar los comportamientos más extremos de la materia, abrir nuevas puertas en la física cuántica y desarrollar tecnologías que desafían lo posible.

En un universo donde todo vibra, gira y se transforma, el cero absoluto representa el silencio térmico total. Y ese silencio, aunque inalcanzable, nos habla más que cualquier ruido.

Te puede interesar