Hvor absolut nul er en lavest mulig temperatur?

Absolut nul er den lavest mulige temperatur, fordi den repræsenterer det fuldstændige fravær af termisk energi i et system. Ved det absolutte nul ophører al molekylær bevægelse, og partiklerne, der udgør systemet, er i deres lavest mulige energitilstand.

Termodynamikkens love dikterer, at entropien i et system altid stiger over tid. Det betyder, at energien i et system har en tendens til at sprede sig og blive mere jævnt fordelt. Når temperaturen i et system falder, falder entropien også, da energien bliver mere koncentreret. Men ved det absolutte nul når entropien sin lavest mulige værdi, og der er ingen yderligere energi, der kan fjernes fra systemet.

Dette koncept er også relateret til Heisenberg-usikkerhedsprincippet, som siger, at det er umuligt at kende både den nøjagtige position og momentum af en partikel på samme tid. Ved det absolutte nulpunkt er momentum af partiklerne i et system fuldstændig kendt, da de alle er i deres laveste energitilstand og ikke bevæger sig. Det betyder dog også, at deres positioner bliver helt usikre, hvilket gør det umuligt at lokalisere dem præcist.

Derfor repræsenterer det absolutte nul en tilstand af maksimal orden og minimum energi, hvor al termisk bevægelse er ophørt, og partiklerne i et system er i deres mest stabile konfiguration. Det er derfor, det anses for at være den lavest mulige temperatur og den ultimative kuldegrænse.