Este post se me fue un poco de las manos, pero creo que es un tema genial. (¡Ja! ¡Ja!)
Cabe destacar que hay temperaturas inferiores a cero, pero desde luego no hay nada más frío. Más que ser más frío, un sistema con temperatura absoluta negativa es más «caliente» (más o menos…) de lo que sería con cualquier temperatura positiva. La temperatura indica el grado en que un sistema ocupa otros estados energéticos distintos de su estado básico. Todos los sistemas tienen niveles de energía, discretos o continuos, y generalmente de diferentes energías. A temperatura positiva, un sistema tiende a los estados de baja energía, muestreando ocasionalmente niveles cada vez más altos a medida que aumenta la temperatura, pero siempre con una ligera preferencia por las energías más bajas. La temperatura positiva-infinita provocaría un muestreo uniforme de todos los niveles de energía posibles, la preferencia por el estado más bajo es irrelevante. Luego, al pasar a la temperatura negativa-infinita, la preferencia se desplaza de los estados de baja energía a los estados de alta energía, de modo que a medida que la temperatura negativa «disminuye» de menos infinito a valores negativos finitos, el sistema ocupará preferentemente el estado de mayor energía, con el muestreo de los estados de baja energía disminuyendo en efecto, hasta que finalmente el sistema alcanza el cero absoluto negativo–la máxima energía posible.
Naturalmente, la temperatura negativa sólo puede alcanzarse en sistemas con un número finito de niveles de energía. Una energía no limitada impediría la posibilidad de una distribución equitativa del sistema entre todos los estados, así como cualquier ocupación del estado «más alto» (ya que no existe un estado más alto).
Este es un tema bien conocido (véase el enlace de Wikipedia más arriba), pero algunas personas se sienten incómodas con él. Hubo un artículo reciente en el que los autores argumentaron que todo lo que acabo de decir es una mala interpretación de la evidencia física o una burda mala aplicación de las matemáticas… y, en respuesta, otros autores han argumentado que los argumentos del primer artículo no son válidos.
Una pregunta sobre el comportamiento de la materia cerca del cero absoluto estaba en askscience ayer mismo, que OP puede encontrar interesante. (Así como cientos más, si OP se aburre.)
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