“A 0 grados de temperatura Kelvin, los átomos dejan de moverse”. ¿Qué hay de los fotones? ¿Y qué pasa con una partícula que se mueve a una velocidad determinada (sin acelerar, por lo tanto, fuerza neta = 0)?

Los fotones se siguen moviendo; No pueden parar. Tampoco puede nada sin masa. Todas las partículas masivas se detienen en [matemáticas] 0 ^ \ circ [/ matemáticas] K. Sin embargo, [matemáticas] 0 ^ \ circ [/ matemáticas] K es inalcanzable. Siempre hay algo de movimiento de partículas, por lo que la temperatura nunca llega a cero absoluto. La temperatura más fría jamás creada hasta la fecha fue realizada por un equipo del MIT en 2015: lograron una temperatura de 500 nano kelvins, la temperatura natural más fría jamás registrada fue en el Nebulosa Boomerang

Gracias a la rápida desgasificación, esto se ha enfriado a [matemáticas] 1 ^ \ circ [/ matemáticas], aproximadamente 1/3 de la temperatura del fondo cósmico de microondas

Las partículas aisladas no tienen temperatura. La temperatura es una propiedad estadística de las colecciones de partículas, y en la medida en que depende del movimiento de las partículas, el movimiento que importa es relativo al centro de masa del sistema de partículas. Una sola partícula que se mueve a velocidad constante en relación con algún observador tiene una velocidad cero en relación con su centro de masa, que es donde está. Esto no significa temperatura cero. Significa que no hay temperatura.

También la idea comúnmente declarada y una vez esperada de que todo movimiento atómico y molecular se detendría si se lograra el cero absoluto resultó ser contradicha por la teoría cuántica.

Este parece ser uno de los malentendidos más persistentes en la física en general y en Quora en particular. Ojalá tuviéramos un faq para esto.

Sabemos por la teoría cuántica que una partícula no tiene una posición absolutamente conocible. Esto no es una cuestión de dificultad con la medición. Es mas fundamental. Esto generalmente se expresa con el Principio de incertidumbre de Heisenberg que indica que el producto de las incertidumbres en la posición de las partículas y el momento no puede ser menor que una pequeña cantidad.

Para simplificar a partir de esto si supiéramos exactamente la posición de la partícula, no podríamos saber nada sobre su impulso, y eso no significa nada sobre su movimiento. Entonces no podría estar continuamente en reposo. Si afirmamos saber que la partícula no se mueve, entonces no podríamos saber dónde está. No habría una ubicación identificable para la partícula. Bien podría no existir.

La única solución es que si se lograra el cero absoluto, habría una cantidad mínima irreducible de energía por partícula. Esto a veces se llama “energía de punto cero:” Energía de punto cero – Wikipedia