experimentsEdit
em 1904, o cientista holandês Heike Kamerlingh Onnes criou um laboratório especial em Leiden com o objetivo de produzir hélio líquido. Em 1908 ele conseguiu baixar a temperatura para menos de -269 °c (-452,2 F, 4 K), que é inferior a quatro graus acima do zero absoluto. Somente neste estado excepcionalmente frio é que o hélio liquefeito, o ponto de ebulição do hélio é de -268,94 °c (-452,092 F). Kamerlingh Onnes recebeu um Prêmio Nobel por sua conquista.,o método de Onnes dependia da despressurização dos gases sujeitos, fazendo-os arrefecer por arrefecimento adiabático. Isto segue-se a partir da primeira lei da termodinâmica;
∆ U = ∆ Q − ∆ W {\displaystyle \Delta U=\Delta Q-\Delta W}
, onde U = energia interna, Q = calor adicionado ao sistema, W = trabalho realizado pelo sistema.
considere um gás em uma caixa de conjunto de volume. Se a pressão na caixa é maior que a pressão atmosférica, então ao abrir a caixa Nosso gás irá trabalhar na atmosfera circundante para expandir., Como esta expansão é adiabática e o gás tem feito um trabalho
Δ Q = 0 {\displaystyle \Delta Q=0}
Δ W > 0 {\displaystyle \Delta W>0}
⇒ ∆ U < 0 {\displaystyle \Rightarrow \Delta U<0}
Agora, como a energia interna diminuiu, assim como a temperatura.
Modern experimentsEdit
a partir de novembro de 2000, temperaturas do spin nuclear abaixo de 100 pK foram relatadas para um experimento na Universidade de tecnologia de Helsinque de laboratório de baixa temperatura., No entanto, esta era a temperatura de um tipo particular de movimento—uma propriedade quântica chamada spin nuclear—não a temperatura termodinâmica média global para todos os graus possíveis de liberdade. A temperaturas tão baixas, o conceito de “temperatura” torna-se multifacetado, uma vez que o movimento molecular Não pode ser assumido para a média através de graus de liberdade. A emissão de pico correspondente será em ondas de rádio, ao invés de no infravermelho familiar, por isso é muito ineficiente absorvida pelos átomos vizinhos, tornando difícil alcançar o equilíbrio térmico.,
O laboratório a baixa temperatura registou uma temperatura recorde de 100 pK, ou 1.0 × 10-10 K em 1999.o aparelho de corrente para atingir baixas temperaturas tem duas fases. A primeira utiliza um refrigerador de diluição de hélio para chegar a temperaturas de milikelvins, em seguida, a próxima etapa usa desmagnetização Nuclear adiabática para alcançar picokelvins.
temperaturas extremamente baixas são úteis para a observação de fases mecânicas quânticas da matéria, tais como superfluidos e condensados de Bose–Einstein, que seriam interrompidos pelo movimento térmico.