سردترین دمایی که تاکنون در جهان قابل مشاهده، ثبت شده است، مربوط به سحابی بومرنگ بوده است که دمایی حدود یک کلوین یا منفی ۲۷۲ درجه‌ی سانتیگراد دارد. همچنین سردترین نقطه‌ی منظومه‌ی شمسی، مربوط به اورانوس است که دمایی حدود ۴۹ کلوین یا منفی ۲۲۴ درجه‌ی سانتیگراد دارد. همچنین سردترین دمای ثبت شده در کره‌ی زمین، معادل ۱۸۴ کلوین یا منفی ۸۹ درجه‌ی سانتیگراد است که در سال ۱۹۸۳ در ایستگاه وستوک شوروی سابق، واقع در قطب جنوب، ثبت شد. با این حال، انسان موفق شده است در آزمایشگاه، به دمایی پایین‌تر از تمام دماهای فوق دست یابد. پایین‌ترین دمایی که در آزمایشگاه به دست آمده، حدود ۳۸ پیکوکلوین یا ۰/۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۳۸ کلوین یا چیزی نزدیک به منفی ۲۷۳/۱۵ درجه‌ی سانتیگراد بوده است.
به دمای منفی ۲۷۳/۱۵ درجه‌ی سانتیگراد، صفر مطلق یا صفر کلوین گفته می‌شود.
در این دما، مولکول‌ها دیگر انرژی ندارند که قابل انتقال به سیستم‌های دیگر باشد و سیستم، دارای حداقل انرژی است. اگرچه همانگونه که پیشتر گفته شد، دانشمندان تاکنون موفق شده اند به دمای صفر مطلق بسیار نزدیک شوند، اما رسیدن به دمای صفر مطلق، از نظر قوانین ترمودینامیک، امکان‌پذیر نیست. طبق قانون دوم ترمودینامیک، گرما همواره از جسم گرم به جسم سرد منتقل می‌شود و اگر بخواهید عکس آن اتفاق بیفتد و گرما را از جسم سرد به جسم گرم منتقل کنید، باید انرژی (کار) صرف کنید. به همین علت شما برای یخچال و فریزر منزلتان، پول برق می‌دهید. چرا که شما انرژی صرف می‌کنید تا محتویات درون یخچال را سرد کنید و اگر یخچال را از برق بکشید، هیچوقت محتویات درون یخچال شما خود به خود سرد نمی‌شوند، بلکه خود به خود گرم می‌شوند.
طبق محاسبات ترمودینامیکی، هرچقدر بخواهید گرما را از یک سیستم بیشتر حذف کنید، نیاز به صرف انرژی بیشتری دارید و به صورت تئوری، برای رسیدن به دمای صفر مطلق، نیاز به صرف یک انرژی بینهایت (یا مطابق تئوری ریاضیات تجربی، یک انرژی بسیار بزرگ) دارید.
اما دانشمندان چطور به نزدیکی صفر مطلق رسیده اند؟
در واقع رسیدن به این دما، مشابه نحوه‌ی عملکرد یخچال خانه‌ی شماست. اتفاقی که در یخچال خانگی می‌افتد این است که یک گاز ابتدا در کمپرسور یخچال تبدیل به مایع می‌شود، سپس این مایع در لوله‌های تعبیه شده درون یخچال، تبخیر می‌شود. تبخیر یک فرآیند گرماگیر است و این مایع به منظور اینکه تبخیر شود، گرما را از محیط اطراف خود می‌گیرد و تبخیر می‌شود. در یک یخچال معمولی، از هیدروفلروکربن‌ها به این منظور استفاده می‌شود. اگر به جای این ماده، از هوای مایع استفاده کنیم، می‌توانیم به دمایی حدود منفی ۱۹۰ درجه‌ی سانتیگراد دست پیدا کنیم. اگر در ادامه به جای هوای مایع از هلیوم مایع استفاده کنیم، می‌توانیم تا دمای منفی ۲۷۱ درجه‌ی سانتیگراد نیز دست پیدا کنیم.
پی‌نوشت: رسیدن به دماهای پایین‌تر از این دما، نیازمند انواع دیگری از فرآیندهاست که در این مقاله نمی‌گنجد و در پست‌های دیگری بدان خواهیم پرداخت.