El cero absoluto equivale a menos 273,15 grados (-273,15 ℃) en la escala de temperatura Celsius. El cero absoluto es la temperatura más baja en termodinámica y la unidad de la escala de temperatura termodinámica es K (Kelvin). A esta temperatura, las moléculas del objeto no tienen energía cinética, pero todavía hay energía potencial. En este momento, la energía interna está en su mínimo. Sin embargo, el cero absoluto es inalcanzable y es sólo el límite inferior teórico.
La temperatura de una sustancia depende de la energía cinética promedio de sus átomos, moléculas y otras partículas. Según la distribución de Maxwell-Boltzmann, cuanto mayor es la energía cinética media de las partículas, mayor es la temperatura del material. Teóricamente, cuando la energía cinética promedio de las partículas alcanza el punto más bajo de la mecánica cuántica, la materia alcanza el cero absoluto y no puede bajar más. Sin embargo, según la tercera ley de la termodinámica, el cero absoluto nunca puede alcanzarse, sino que sólo puede acercarse infinitamente. Porque en cualquier espacio debe haber energía y calor, y se convierten constantemente entre sí sin desaparecer. Entonces el cero absoluto no existe a menos que el espacio no tenga energía ni calor desde el principio. En este espacio, toda la materia no tiene ninguna vibración de partícula y su volumen total es cero.
En cuanto al comportamiento de la materia cerca del cero absoluto, se pueden realizar observaciones preliminares en la longitud de onda térmica de Debroy. Donde h es la constante de Planck, m es la masa de la partícula, k es la constante de Boltzmann y T es la temperatura absoluta. Se puede ver que la longitud de onda térmica de Debroy es inversamente proporcional a la raíz cuadrada de la temperatura absoluta. Por lo tanto, cuando la temperatura es muy baja, la longitud de onda de la onda material de las partículas es muy larga y las ondas materiales entre partículas tienen una gran longitud. se superponen, por lo que el efecto de la mecánica cuántica será obvio.
El cero absoluto representa la temperatura a la que todas las moléculas y átomos que componen la materia dejan de moverse. El llamado movimiento se refiere a todos los movimientos espaciales, mecánicos, moleculares y vibratorios. También incluye algunas formas de movimiento de electrones, sin embargo no incluye el "movimiento del punto cero" en el concepto de mecánica cuántica. Este movimiento no se puede detener sin alterar el sistema agregado de partículas en movimiento. Por la naturaleza de esta definición, el cero absoluto es imposible de alcanzar en cualquier experimento. Estos movimientos son invisibles a simple vista, pero veremos que determinan la mayoría de las propiedades de la materia relacionadas con la temperatura. Así como una línea recta está definida por sólo dos puntos, una escala de temperatura está definida por dos temperaturas fijas y repetibles. Inicialmente, en una atmósfera estándar (760 milímetros de mercurio, o 760 Torr), la escala Celsius fijaba el punto de fusión del hielo en 0°C y el punto de ebullición del agua en 100°C. La escala de temperatura absoluta fijaba el cero absoluto en 0K. y el punto de fusión del hielo en 273K, de esta manera, equivale a tener tres puntos fijos provocando inconsistencia en la temperatura. Debido a que los científicos esperan que los grados de las dos escalas de temperatura sean iguales, siempre que se realice un experimento preciso en el. relación entre estos tres puntos, uno de ellos es siempre Los valores cambian en una centésima de grado.