Publicado en nuestro anterior blog el 6 de septiembre de 2012
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| Walther Nernst |
En
1905 el físico alemán Walther Nernst enunció la tercera ley de la
termodinámica en estos términos: cuando
la temperatura de un sistema se aproxima al cero absoluto, la
entropía o desorden (S) se aproxima a una constante (S0), constante
que se acerca mucho a un valor mínimo. Dicho de otra forma, la
entropía o desorden (recordad el post de la segunda ley)
de un sistema sería 0 si la temperatura pudiera reducirse realmente
hasta el cero absoluto. A medida que la temperatura de un sistema se
aproxima al cero absoluto, todos los procesos se detienen. Se trata
de la inmovilidad de la nada, de la paz de la muerte.
¿Cuál
es la medida de ese utópico cero
absoluto?
En las tres escalas más usuales: 0º K (Kelvin), -459,67º F
(Fahrenheit), o -273,15º
C (nuestros
familiares grados centígrados). Y lo más fantástico es que todo
movimiento se detiene en el cero absoluto. En mecánica cuántica,
el movimiento
del punto cero permite
teóricamente a los sistemas en su estado de mínima energía
posible, tener la probabilidad de encontrarse en amplias regiones del
espacio. La expresión movimiento
del punto cero
se utiliza en física para describir el hecho de que los átomos de
un sólido no permanecen en puntos geométricos exactos de la red,
sino que existe una distribución de probabilidad tanto para sus
posiciones (espacio) como para sus momentos (masa por velocidad). Tal
afirmación, difícil de asimilar desde nuestros conocimientos
tridimensionales, equivale a decir que la posición no sólo de una
partícula elemental, sino por extensión de cualquier
objeto,
no puede señalarse con certeza, sino que responde a una curva de
probabilidad (otro día nos ocuparemos del principio
de incertidumbre).
Volviendo
al cero absoluto, la comunidad científica parece estar de acuerdo en
que no es posible enfriar un cuerpo hasta alcanzarlo, al menos
mediante un proceso finito. Aunque parezca increíble, se han
conseguido experimentalmente temperaturas tan bajas como 100
picokelvins (0,000.000.000.1 grados por encima del cero absoluto). El
físico James Trefil ha dicho: “no importa lo inteligentes que
lleguemos a ser, la tercera ley nos dice que nunca podremos cruzar la
frontera final que nos separa del cero absoluto”. Yo añado que es
mejor que sea así. Sería como violar el séptimo sello. El reloj
cósmico se detendrá bruscamente después de mirar cara a cara a la
nada, al vacío, a la muerte del universo.
En
esta casa respetamos las leyes de la termodinámica, jovencita.
Homer J. Simpson.
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