tidlige eksperimenteredit
i 1904 oprettede den hollandske videnskabsmand Heike Kamerlingh Onnes et specielt laboratorium i Leiden med det formål at producere flydende helium. I 1908 formåede han at sænke temperaturen til mindre end -269.C (-452,2 f, 4 K), hvilket er mindre end fire grader over absolut nul. Kun i denne usædvanligt kolde tilstand vil helium flydende, idet kogepunktet for helium er ved -268.94.C (-452.092 f). Kamerlingh Onnes modtog en Nobelpris for sin præstation.,
Onnes’ metode var baseret på nedtrykning af de pågældende gasser, hvilket fik dem til at afkøle ved adiabatisk afkøling. Dette følger af den første lov om termodynamik;
U u = U − -{{{\displaystyle \Delta U=\Delta. – \Delta.}
hvor U = intern energi, = = varme tilføjet til systemet,. = arbejde udført af systemet.
overvej en gas i en kasse med indstillet volumen. Hvis trykket i kassen er højere end atmosfærisk tryk, vil vores gas ved åbning af kassen arbejde på den omgivende atmosfære for at udvide., Som denne ekspansion er adiabatisk og gas har udført arbejde
∆ Q = 0 {\displaystyle \Delta Q=0}
∆ W > 0 {\displaystyle \Delta W>0}
⇒ Δ U < 0 {\displaystyle \Rightarrow \Delta U<0}
Nu, som den indre energi er faldet, så har temperaturen.
moderne eksperimenteredit
fra November 2000 blev nukleare spin temperaturer under 100 pK rapporteret til et eksperiment ved Helsinki University of Technology lo.Temperature Lab., Dette var imidlertid temperaturen på en bestemt type bevægelse—en kvanteegenskab kaldet nuklear spin—ikke den samlede gennemsnitlige termodynamiske temperatur for alle mulige frihedsgrader. Ved så lave temperaturer bliver begrebet “temperatur” mangesidet, da molekylær bevægelse ikke kan antages at være gennemsnitlig ud over frihedsgrader. Den tilsvarende topemission vil være i radiobølger snarere end i den velkendte infrarøde, så den absorberes meget ineffektivt af tilstødende atomer, hvilket gør det vanskeligt at nå termisk ligevægt.,
lav temperatur laboratorium indspillet en rekord lav temperatur på 100 pK, eller 1,0 10 10-10 K i 1999.
det nuværende apparat til opnåelse af lave temperaturer har to trin. Den første anvender et helium fortyndingskøleskab for at komme til temperaturer på millikelviner, så bruger den næste fase adiabatisk nuklear demagnetisering for at nå picokelvins.
ekstremt lave temperaturer er nyttige til observation af kvantemekaniske faser af stof, såsom superfluider og Bose–Einstein-kondensater, som ville blive forstyrret af termisk bevægelse.