Quelles sont certaines températures inférieures à zéro?

La température la plus basse possible est 0 Kelvin (-459,67 ° F, -273,15 ° C), en abrégé 0 K. Si atteindre exactement 0 K est thermodynamiquement impossible, des températures extrêmement basses ont été atteintes en laboratoire par une combinaison de refroidissement par laser et par refroidissement par évaporation. .

Le MIT détient le record actuel, 450 pK (petaKelvins), ou 4,5 × 10 ^-10 K, annoncé en septembre 2003. Le laboratoire à basse température de l'université technique d'Helsinki a atteint une température de spin nucléaire de 100 pK, mais cela ne concerne que le spin nucléaire et pas tous les degrés de liberté thermodynamiques.

La science est engagée dans la recherche sur la température inférieure à zéro principalement depuis l'avènement de la réfrigération moderne au milieu du 19e siècle. On pense qu'il y a environ 800 millions d'années, la majeure partie de la planète était couverte de températures inférieures à zéro, donnant lieu à une calotte glaciaire appelée parfois "Snowball Earth". Il y a tout juste 10 000 ans, il existait encore une période glaciaire planétaire, connue sous le nom de glaciation du Wisconsin. Cette période glaciaire a peut-être empêché l'ascension de la civilisation. Son passage fut suivi de la révolution néolithique et de l'agriculture moderne.

Voici quelques températures inférieures à zéro et leur pertinence:

• 450 pK - température la plus basse atteinte par le MIT en 2003.
• 170 nK - première température à laquelle un condensat de Bose-Einstein, état unique de la matière dans lequel un groupe d'atomes s'effondre dans l'état quantique le plus bas du potentiel externe, permet d'observer les effets quantiques au niveau macroscopique.
• NIST, 700 nK - ancienne température record en laboratoire, en 1994.> li> 0,95 K - point de fusion de l'hélium.
• 1 K - la région de l’espace extra-atmosphérique connue la plus froide, la nébuleuse de Boomerang.
• 2,17 K - température au-dessous de laquelle l'hélium se trouve dans un état superfluide, démontrant les propriétés bizzare comme le fait de ramper dans un bocal dans lequel il est placé.
• 2,7 K - température moyenne de l'espace extra-atmosphérique, l'écho thermique du Big Bang.
• 3 K - température approximative de l'hélium liquide typique.
• 4,1 K - température à laquelle la supraconductivité a été démontrée pour la première fois, en utilisant du mercure.
• 65 K - température approximative de l'azote liquide.
• 123 K - frontière informelle entre la cryogénie et la réfrigération.
• 150 K - température du supraconducteur le plus chaud connu, le composé SnBa ₄ Tm ₄ Cu ₆ O ₁₈ .
• 183,7 K - la température terrestre la plus froide jamais enregistrée à Vostok, en Antarctique.
• 273,15 K - point de fusion de l'eau.

La recherche à une température inférieure à zéro est une partie importante de la science. Sans la connaissance du régime sub-zéro, nous en saurions beaucoup moins sur la physique et la chimie, sans compter que nous devrions manger notre nourriture assez rapidement, avant qu'elle ne commence à pourrir par manque de réfrigération!