Kelvin, el Lord de la TEMPERATURA

¿Qué frío o qué calor hace?, pero ¿cómo lo cuantificamos? Pues haciendo uso de las escalas de temperatura que, a grandes rasgos, puede definirse como una magnitud física que mide el calor o el frío que presentan los cuerpos o el ambiente que los rodea. Gracias a numerosas investigaciones que el hombre ha venido realizando al respecto a lo largo del tiempo, hoy los seres humanos gozamos de muchísima información en este campo la cual nos ayuda en la comprensión y análisis de ciertos fenómenos de la naturaleza.

Pero uno de los hombres que mayores aportes ha brindado al ámbito de la termodinámica fue el físico y matemático inglés William Thompson Kelvin o Lord Kelvin (1824-1907), como también se lo conoció en su tiempo. Entre los grandes aportes de Kelvin se destaca la creación de una escala térmica o termodinámica para la temperatura, de carácter absoluto, y como tal independiente de los aparatos y de las sustancias empleadas. La escala de temperatura Kelvin, o de temperatura absoluta, es el valor de la temperatura medida con relación a una escala que se inicia en el cero absoluto, 0 K o -273,15 °C (grados Celsius o centígrados). La mencionada temperatura absoluta se emplea en el Sistema Internacional de Unidades, siendo su símbolo la K.

Por lo tanto, el cero absoluto sería la temperatura más baja posible que podría soportar la masa de cualquier objeto. Teóricamente, a dicha temperatura, las partículas subatómicas (protones, electrones y neutrones) perderían toda su energía.

Lord Kelvin fue quien calculó el cero absoluto, y para ello se basó en el hecho de que cuando se enfría un gas, su volumen va disminuyendo en proporción a su temperatura. Es decir que cada grado de temperatura que baja el gas, también disminuye su volumen en un porcentaje especifico, de este hecho dedujo que a una temperatura de -273.15 °C el volumen se haría cero, algo que seguramente no pase en la práctica, sin embargo, ocurren muchas cosas curiosas al acercarse a esta temperatura. Hasta este momento, sigue siendo una temperatura teórica ya que ha sido imposible llegar a tan baja temperatura, sin embargo, sí que se han alcanzado temperaturas tan bajas como 0.45 nanoKelvin (0,00000000045 Kelvin) en un experimento realizado en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (EE.UU.) con átomos de sodio en el año 2003.

En nuestro sistema solar se ha logrado detectar temperaturas tan bajas como -240 °C en áreas que se encuentran en sombra permanente como son los cráteres situados en el polo sur de la Luna.

En el universo la temperatura más baja registrada es en la Nebulosa del Boomerang a 5.000 años luz de nosotros, en la constelación de Centaurus, unos gases emitidos por una estrella que se han expandido y enfriado rápidamente hasta 1 Kelvin. En general, las nubes de gas tienden a tener una temperatura alrededor de los 2,7 Kelvin debido a la radiación cósmica de microondas del universo.
Pero ¿qué es lo que sucede a temperaturas tan bajas? A temperaturas cercanas al cero absoluto las partículas subatómicas van perdiendo su energía, y se van combinando o superponiendo formando de esta manera un súper-átomo, conocido como condensado de Bose-Einstein.

En este estado, la materia adquiere características asombrosas como, por ejemplo, la superconductividad eléctrica y térmica (mucho mayor que la de los metales conocidos), y la superfluidez (el helio gaseoso a bajas temperaturas se convierte en un liquido que no posee prácticamente viscosidad).

Si bien la escala de temperatura ha sido estudiada y aplicada en infinidad de ejemplos y consagró a Kelvin, otro logro de este científico fue el perfeccionamiento de las transmisiones de los cables submarinos, culminando en este campo con su gran invento: el galvanómetro, instrumento usado para detectar y medir la corriente eléctrica.

Pero no todo en la vida de Kelvin fueron aciertos: dejó plasmada en un libro en el año 1895 la siguiente afirmación: “Máquinas voladoras más pesadas que el aire son imposibles”; ocho años después, los hermanos Wright llevaron a cabo su primer vuelo con un prototipo de avión. Errar es de científico, porque éste también es humano.

Publicado en Diario de Avisos – Principia 10 de octubre de 2012

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