Prueban que no se puede enfriar hasta el cero absoluto

Vista del entorno de la base Carlini argentina en la Antártida REUTERS/Nicolas Misculin
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Físicos del University College de Londres derivaron la tercera ley de la termodinámica desde los primeros principios, probando que enfriar un objeto hasta el cero absoluto es imposible.

En 1912, el químico Walther Nernst propuso que enfriar un objeto al cero absoluto es imposible con una cantidad finita de tiempo y recursos. Hoy esta idea, llamada el principio de inalcanzabilidad, es la versión más ampliamente aceptada de la tercera ley de la termodinámica, pero hasta ahora no fue probada desde los primeros principios.

Después de más de 100 años, el resultado pone finalmente la tercera ley en el mismo plano que las leyes primera y segunda de la termodinámica, ambas ya probadas.

“El objetivo de la física fundamental es derivar todas las leyes de la naturaleza y describir todos los fenómenos sólo asumiendo un pequeño conjunto de principios (como la mecánica cuántica, el Modelo Estándar de la física de partículas, etc.)”, dijo a Phys.org Lluis Masanes, autor de la investigación junto a Jonathan Oppenheim.

“Además, esta derivación desvela las fuertes conexiones entre las limitaciones de la refrigeración, la positividad de la capacidad calorífica, la reversibilidad de la dinámica microscópica, etc. Personalmente, me encanta que toda la termodinámica se derivó de principios más fundamentales”, añadió.

Los físicos mostraron que enfriar un sistema hasta el cero absoluto requiere una cantidad infinita de trabajo o un depósito infinito. A medida que la temperatura se aproxima a cero, la entropía del sistema se aproxima a cero, y no es posible preparar un sistema en un estado de cero en un número finito de pasos.

Prueban que no se puede enfriar hasta el cero absoluto