La ciencia lo confirma: no se puede alcanzar el cero absoluto

En sencillo, la entropía es la magnitud física que determina la cantidad de energía —contenida en algún material— que no se puede emplear en un proceso termodinámico (por ejemplo, el de transferencia de calor cuando juntamos una pieza metálica caliente con una fría).

Y esta termina siendo cero en cualquier sistema cuando este se acerca al cero absoluto, de 0° Kelvin (-273,15 ° C), hallazgo que le valió a Walther Nernst el Nobel de Química en 1920. Su teorema señala que cuando un cristal perfecto se acerca al cero absoluto, la entropía de su sistema también pasa a cero.

Nernst, años luego de determinar el teorema, añadió una clausula a este, en respuesta a cuestionamientos de la comunidad científica: el cero absoluto es físicamente inalcanzable.

Ello permanecía siendo una idea en el terreno de la teoría, hasta que recientemente los científicos de la Universidad de Londres, Jonathan Oppenheim y Lluís Masanes, lograron derivar matemáticamente el principio de inalcanzabilidad y han puesto límites a lo rápido que un sistema puede enfriarse, creando una prueba de lo planteado por Nernst, que constituye la Tercera Ley de la Termodinámica. El estudio fue publicado por Nature Communications.

El enfriamiento se da gradualmente, en la medida en que se retira calor de un sistema y se despide al ambiente, repetidas veces, en lo que se enfría el sistema. El frío depende de cuánto trabajo se puede ejecutar para quitar el calor y el tamaño del depósito para verterlo.

Aplicando técnicas matemáticas de la teoría de la información cuántica, los científicos probaron que ningún sistema real alcanzará nunca el cero absoluto, pues ello requeriría un número infinito de sustracciones de calor.

Solo es posible acercarse al cero absoluto y de acuerdo a los cálculos del estudio Masanes y Oppenheim existen límites de velocidad para establecer cuán frío puede llegar a estar un sistema en un tiempo determinado.

Las leyes de enfriamiento cobran especial importancia en la medida en que estos procesos resultan vitales para el avance de la computación cuántica pues en estos sistemas —la mayoría de ellos, aúnen desarrollo— para almacenar datos las partículas adoptan estados energéticos peculiares, a través del calor.

Hans Huerto

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