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Die tiefste Temperatur im Universum

Auf der Suche nach der absoluten Kälte

In der Antarktis wurde die tiefste Temperatur mit minus 89 Grad Celsius gemessen. Der kälteste Ort der Erde liegt am Dome A auf der antarktischen Hochebene. © SXC

Rekorde, und seien sie auch noch so unsinnig, haben die Menschen seit jeher fasziniert. Kälterekorde haben dazu noch eine eigentümliche Eigenschaft: Kein Ort und kein Gegenstand im Universum kann kälter werden als –273,15 Grad Celsius. Der englische Physiker Lord Kelvin wählte daher diesen Punkt als absoluten Nullpunkt der nach ihm benannten Temperaturskala. Aber dieser tiefste Punkt, 0 Kelvin, wird niemals erreichbar sein, denn je weniger Restwärme ein System enthält, desto länger braucht man, sie zu entfernen. Dazu wäre eine Maschine mit den Abmessungen des Universums notwendig und unendlich viel Zeit.

Durchschnittstemperatur drei Kelvin

Die kälteste Region auf der Erde, die Antarktis, ist im Vergleich zum restlichen Universum noch richtig warm: In der Heimat der Pinguine liegt die tiefste gemessene Temperatur bei –89 Grad Celsius oder 184 Kelvin, während die mittlere Temperatur im Weltraum nur noch drei Kelvin beträgt. Der Boomerang-Nebel im Sternbild Stier ist noch kälter, weil er sich sehr schnell ausdehnt und dabei stärker abkühlt als seine Umgebung. Die vermutlich tiefsten Temperaturen im Universum herrschen aber in den Laboratorien der Tieftemperaturphysiker. Dort wird die Materie auf einige millionstel Grad bis an den absoluten Nullpunkt herab abgekühlt und ist damit kälter als alle bisher bekannten Objekte im Weltraum.

Der 5.000 Lichtjahre von der Erde entfernte Bumerang-Nebel ist mit nur 1 Kelvin der kälteste Ort im Universum. © NASA/STScI

Schwarze Löcher als Kältemaschinen?

„Einige meiner Fachkollegen meinen deshalb, wenn an irgendeinem Ort im Universum ähnlich tiefe Temperaturen gemessen würden wie in irdischen Tieftemperaturlaboren, wäre das ein Hinweis auf intelligentes außerirdisches Leben“, erklärt Peter Strehlow, Leiter der Arbeitsgruppe Materialverhalten und Quantenphänomene in der Physikalisch-Technischen Bundesdanstalt (PTB). „Ich finde diesen Standpunkt zu anthropozentrisch. Aus der Thermodynamik kann man ableiten, dass supermassive Schwarze Löcher noch wesentlich kälter sind. Diese kosmischen Objekte sind ideale Kältemaschinen.“ Allerdings ist es praktisch kaum möglich, deren Temperatur zu messen.

Bleiben wir also auf der Erde und nähern wir uns dem absoluten Nullpunkt auf den Spuren der Pioniere des 19. Jahrhunderts.

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PTB maßstäbe / Anne Hardy
Stand: 29.10.2010

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Wettlauf zum Nullpunkt
Annäherungsversuche an die absolute Kälte

Die tiefste Temperatur im Universum
Auf der Suche nach der absoluten Kälte

Kräftemessen im Kältelabor
Der Wettstreit von Dewar und Onnes

Kriechendes Helium und supraleitendes Quecksilber
Entdeckungen im Reich der Tiefsttemperaturen

Im Reich der Tieftemperaturmaschinen
Moderne Verfahren der Extrem-Kühlung

„Schockgefrieren“ von Atomkernen
Wie geht es weiter?

Meilensteine der Kälteforschung
Vom ersten Thermometer zum Fermionen-Kondensat

Diaschauen zum Thema

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