Ottenuta in laboratorio una temperatura inferiore allo zero assoluto, il limite del freddo

La temperatura assoluta è uno dei concetti centrali della fisica: nulla può essere più freddo dello zero assoluto. La temperatura 0 gradi Kelvin viene detta zero assoluto (-273°C), e corrisponde al punto in cui le molecole e gli atomi hanno la minore energia termica possibile. Nessun sistema macroscopico può avere temperatura inferiore. Tuttavia, sotto questa soglia, esiste un “al di là” di temperature negative che sono, contro-intuitivamente, più calde di qualsiasi temperatura positiva. E’ quanto scoperto da Simon Braun e i suoi colleghi della Ludwig-Maximilians-Universitat Munchen, in Germania, i quali hanno ottenuto la temperatura negativa assoluta dallo spostamento di atomi in un gas ultrafreddo. I risultati, pubblicati su Science, aprono nuove vie allo studio di atomi freddi. Una caratteristica importante della temperatura assoluta negativa riguarda infatti la distribuzione delle energie. La temperatura assoluta positiva, è proporzionale all’energia cinetica media delle particelle, ma non tutte le particelle hanno la stessa energia cinetica, che viene effettivamente distribuita: gli stati energetici più bassi sono più occupati degli stati ad alta energia. Nel caso delle temperature negative, la distribuzione è invertita e le alte energie risultano più occupate degli stati di bassa energia.