Temperatur und absoluter Nullpunkt
Wir wissen alle, dass einige Gegenstände sich warm anfühlen und andere kalt, aber ist an der Temperatur noch was anderes dran als das?
Wenn sich ein Gegenstand warm anfühlt, so bewegen sich die Atome darin schnell in zufälligen Richtungen, und wenn der Gegenstand sich kalt anfühlt, so bewegen sich die Atome langsamer. Diese zufälligen Bewegungen geben unserem Körper das Gefühl von warm und kalt, und ein Thermometer zeigt diese atomaren Bewegungen als eine gewisse Anzahl von Grad an.
Wenn ich also einen Gegenstand erwärme, so bewirke ich nur, dass sich dessen Atome schneller bewegen?
Ganz genau. Wenn es sich um einen festen Körper handelt, so schwingen die Atome hin und her, und in einem Gas wie der Luft fliegen die Atome umher wie kleine Kugeln.
Die Atome hüpfen also herum, sodass sich jedes Atom manchmal schnell bewegt und manchmal langsam. Es scheint, als würde sich die Temperatur des Gegenstands ständig ändern.
In einer Gruppe von Atomen gibt es eine ganze Palette von Geschwindigkeiten, aber auch dann, wenn sich die Geschwindigkeit eines einzelnen Atoms ändert, so ändert sich die mittlere Geschwindigkeit der ganzen Gruppe nicht. Siehst du, wie jedesmal, wenn ein Atom langsamer wird, ein anderes sich schneller bewegt? Daher beschreibt die Temperatur eigentlich die Breite der Palette von Geschwindigkeiten der ganzen Gruppe von Atomen. Die Physiker gebrauchen meist eine andere Temperaturskala, welche in direktem Zusammenhang mit der Geschwindigkeit der Atome im Gas steht. Diese heißt absolute Temperaturskala, und ein Temperaturunterschied von einem Kelvin (einem Grad) auf dieser Skala entspricht einem Grad Celsius. Der Unterschied zur Celsius-Skala ist jedoch die Lage des Nullpunkts.
Was ist so "absolut" an dieser Skala?
Na ja, schau mal, was passiert, wenn du die Temperatur der Atome in dem Kasten so klein wie möglich machst.
Die Atome bleiben stehen. 
Kälter als dies können Atome nicht werden. Wir nennen es den absoluten Nullpunkt.
Ich verstehe! Wenn alle Atome in dem Gas stillstehen, so ist das Gas so kalt, wie es nur werden kann!
Ja, und das ist wirklich kalt. Das Thermometer zeigt einen Vergleich der absoluten Temperaturskala (auch Kelvin-Skala genannt) und der Celsius-Skala der Temperatur. Der absolute Nullpunkt der Skala liegt bei -273 Grad Celsius.
Ist eigentlich irgendetwas so kalt wie der absolute Nullpunkt?
Der kälteste Ort in der Natur ist die Tiefe des Weltalls. Die Temperatur dort liegt 3 Grad über dem absoluten Nullpunkt.
Wieso sinkt die Temperatur dort nicht auf den absoluten Nullpunkt?
Das ist eine wirklich interessante Frage. Es zeigt sich, dass die Hitze, die vom Urknall, der das Universum erschaffen hat, übrig geblieben ist, überall vorhanden ist und das Weltall daran hindert, kälter als 3 Kelvin zu werden. Die Messung diese Temperatur ist unser bester Beweis dafür, dass der Urknall (Big Bang) wirklich stattgefunden hat. Die Physiker sind jedoch viel besser als die Natur, wenn es darum geht, Gegenstände kalt zu machen. Seit fast einem Jahrhundert können wir Kühlschränke bauen, die Temperaturen unter 3 Kelvin erzeugen, und seit geraumer Zeit können wir sogar unter 1/1000 Kelvin gehen. Es war jedoch ein großer Schritt, als Cornell und Wieman eine kleine Probe von Atomen bis auf nur einige milliardstel (0,000000001) Grad über dem absoluten Nullpunkt abkühlten! Dies war genau das, was sie brauchten, um die Bose-Einstein-Kondensation zu beobachten.
