La température la plus basse possible, ou le zéro absolu comme on l'appelle, est -459,67 ° F (-273,15 ° C). Il est aussi appelé 0 kelvin , une échelle avec incréments équivalents à des degrés de Celsius, mais qui utilise le zéro absolu plutôt que du point de congélation de l'eau comme point de départ. C'est le moment où tout mouvement atomique cesse.
La définition ci-dessus peut être incomplète, cependant, comme un atome est lui-même une entité avec une structure interne complexe. Pour atteindre la température la plus basse possible, ou le zéro absolu, il faut non seulement l'arrêt de mouvement des atomes, mais tous les composants internes de l'atome serait nécessaire d'arrêter aussi. Les électrons devraient arrêter leur orbite respective noyaux atomiques, les neutrons et les protons dans les noyaux auraient besoin d'arrêter de tirer l'autre autour de leurs forces internes, les quarks, et toute structure sous-jacente doit cesser toute activité. En raison des effets de la mécanique quantique, c'est impossible. Par conséquent, une définition plus précise s'applique aux collections de la matière à partir de laquelle aucune énergie thermique peut être extrait, à savoir, une autre collection d'atomes mis en contact avec l'échantillon sera toujours transférer l'énergie à elle, jamais l'inverse.
Comme l'efficacité d'un système, la vitesse d'une particule, ou la température maximale possible, le zéro absolu est en fait une quantité théorique qui ne peut être approché, mais probablement jamais atteint.
Dans refroidissement laser , les atomes se déplacent rapidement sont bousculés avec des photons jusqu'à ce qu'ils ralentissent à 1/10 000e de degré Kelvin. Dans le refroidissement par évaporation magnétique, les atomes restants sont détenus dans lâchement place par un champ magnétique , et les atomes plus énergiques finalement s'échapper, laissant derrière eux les restes les plus lents. Grâce à ces techniques, des températures aussi basses que 250 picokelvins (PK) ont été atteints. Peu importe ce froid peut se comporter de façon bizarre, formant des structures appelées condensats de Bose-Einstein , qui démontrent une propriété appelée superfluidité , ou l'écoulement d'atomes sans viscosité