절대 온도 0°보다 낮은 온도는 존재하지 않는다.

0℃는 인간에게 친숙한 ‘물’이라는 물질이 어는 온도라는 의미이다. 한편, 물리학에서 사용하는 온도에 ‘절대 온도’가 있다. 이 절대 온도 0-273.16℃는 온도의 하한이다. 즉 그것보다 낮은 온도는 존재하지 않는다. 절대 온도 O’는 문자 그대로 ‘절대적인 의미를 가진 온도이다.

온도란 미시 세계에서는 원자(또는 분자)의 운동이 격렬한 정도이다. 즉, 저온일수록 원자의 운동은 약해진다. 원자의 운동이 완전히 정지했을 때가 절대 온도 0°이다(단, 이것은 어디까지나 고전 물리학으로 생각하는 경우의 이야기이며, 현대 물리학의 기초가 되는 양자론으로 생각하는 경우에는 엄밀하게 정확한 것은 아니다. 오른쪽 페이지의 그림 참조).

절대 온도 0° 근처의 극저온 상태에서는 불가사의한 일이 일어난다. 네덜란드의 물리학자 헤이케 카메를링 오네스(Heike Kamerlingh Onnes, 1853~1926)는 1908년 가장 액화하기 어려운 원소인 헬륨의 액화(절대 온도 4.2)에 성공했다. 그리고 액체 헬륨을 사용해 수은을 차갑게 하고, 전기 저항을 조사했다. 그러자 절대 온도 4.2 부근에서 수은의 전기 저항이 갑자기 00이 되었다.

전기 저항 0이란, 전압을 걸지 않아도 전류가 영구히 계속 흐르는 매우 기묘한 상태이다. 이것을 ‘초전도 현상’이라고 하는데, 다양하게 응용할 수 있다. 이를테면 초전도 물질을 도선(導線)으로 해서 코일을 만들면 매우 강력한 전자석이 생긴다. 초전도 전자석은 인체의 단층 영상을 촬영할 수 있는 MRI(자기 공명영상)나 자기부상열차의 부상용 자석으로 실용화되고 있다.

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