Absoluter Nullpunkt

Der absolute Nullpunkt ist die tiefstmögliche Temperatur, die nicht unterschritten werden kann. Er ist der Ursprung der thermodynamischen Temperaturskala und wird als 0 K festgelegt. Dies entspricht −273,15 °C.

Die Existenz und der Wert des absoluten Nullpunkts können aus verschiedenen Zusammenhängen extrapoliert bzw. plausibilisiert werden. Das erste Gesetz von Gay-Lussac beschreibt den Zusammenhang zwischen der Temperatur und dem Volumen eines Gases – beim absoluten Nullpunkt wäre dieses Gasvolumen Null. Wenn man die thermische Energie, die sich auf die ungeordnete Bewegung der Teilchen in makroskopischer Materie bezieht, auf den niedrigsten möglichen Wert bringt, wo, anschaulich gesprochen, die Bewegung der Teilchen nicht mehr reduziert werden kann, ist man ebenfalls am absoluten Nullpunkt angelangt.

Nach dem Nernst-Theorem oder äquivalent dazu dem dritten Hauptsatz der Thermodynamik ist der absolute Nullpunkt nicht erreichbar; jedoch können reale Temperaturen unbegrenzt nahe dem absoluten Nullpunkt realisiert werden. Mit Laserkühlung konnten Proben schon bis auf wenige Milliardstel Kelvin abgekühlt werden.

Die Kelvin-Skala stellt eine Verhältnisskala dar. Andere Temperaturskalen beziehen sich auf einen willkürlich festgelegten Nullpunkt, wie die Celsius-Skala, deren Nullpunkt ursprünglich der Gefrierpunkt von Wasser war.