Jos lämpötilaa mitataan absoluuttiseen nollapisteeseen nähden, kyseessä on absoluuttinen lämpötila; absoluuttinen nollapiste on 0.
Yleisimmin käytetty absoluuttinen lämpötila-asteikko on Kelvinin asteikko, jota symbolisoidaan isolla K:lla ja jossa käytetään Celsius-asteikollisia asteita (on olemassa toinenkin, Rankinen asteikko, joka on sukua Fahrenheit-asteikolle). Lämpötilat kirjoitetaan kelvineinä ilman astesymbolia; absoluuttinen nollapiste on 0 K.
Muuten absoluuttisen lämpötilan nimi on termodynaaminen lämpötila. Miksi? Koska absoluuttinen lämpötila liittyy suoraan termodynamiikkaan; itse asiassa se on termodynamiikan Zerothin laki, joka johtaa (termodynaamisen) lämpötilan (muodolliseen) määritelmään.
Karkeasti sanottuna esineen (tai vastaavan, kuten ilmapallon kaasun) lämpötila mittaa sen muodostaman aineen hiukkasten (atomien, molekyylien jne.) kineettistä energiaa … keskimääräisessä mielessä ja makroskooppisesti. Huomaa, että ainekimpuilla on paljon enemmän energiaa kuin pelkkä aineen atomien liike-energia – on energiaa, joka pitää atomit yhdessä molekyyleissä (jos niitä on), ytimien sidosenergiaa (ellei blogi ole puhdasta vetyä, jossa ei ole deuteriumia) ja niin edelleen; mitään näistä energioista ei lasketa aineen lämpötilaan.
Voisit ajatella, että absoluuttisen nollapisteen kohdalla aine olisi alhaisimmassa mahdollisessa energiatilassaan, varsinkin jos se on puhdas yhdiste (tai isotooppisesti puhdas alkuaine). No, se ei ole ihan näin yksinkertaista … jos jätetään nollapiste-energia sivuun (mikä on kvanttimekaniikasta katsottuna aika vastoin intuitiivista), on vielä se tosiasia, että monilla kiinteillä aineilla on useita erilaisia, stabiileja kiderakenteita (jopa 0 K:n lämpötilassa), mutta vain yksi, jolla on minimaalinen energia. Sitten on helium, joka on nestemäinen 0 K:n lämpötilassa (aineen kiinteän faasin energia on alhaisempi kuin vastaavan nestemäisen faasin energia), ellei se ole paineen alaisena.
Kelvin on yksi kansainvälisen SI-järjestelmän (International System of Units) perusyksiköistä (niitä on seitsemän), ja se on määritelty veden kolmoispisteen suhteen (”Kelvin, termodynaamisen lämpötilan yksikkö, on murtoluku 1/273.16 veden kolmoispisteen termodynaamisesta lämpötilasta” on vuoden 1967/8 määritelmä; nykyinen, vuonna 2005 hyväksytty määritelmä laajentaa tätä ottamalla huomioon isotrooppiset vaihtelut).
Miksi sitä kutsutaan kelviniksi? Koska William Thompson – lordi Kelvin – kuvasi ensimmäisenä absoluuttisen lämpötila-asteikon vuonna 1848 kirjoittamassaan artikkelissa; hän myös arvioi absoluuttisen nollapisteen olevan -273o C.
Project Skymath -hankkeessa on hieno johdanto absoluuttiseen lämpötilaan.
Joitakin Universe Todayn aineistoja, jotka saattavat kiinnostaa: Absolute Zero, Coldest Temperature Ever Created, and Planck First Light.