ตู้เย็น

อุณหภูมิการแช่แข็งต่ำกว่าที่พบในกระบวนการทางกายภาพทั่วไปอย่างมาก ในสภาวะที่รุนแรงเหล่านี้ คุณสมบัติของวัสดุ เช่น ความแข็งแรง การนำความร้อน ความเหนียว และความต้านทานไฟฟ้าจะเปลี่ยนแปลงไปในลักษณะที่มีความสำคัญทั้งทางทฤษฎีและเชิงพาณิชย์ เนื่องจากความร้อนถูกสร้างขึ้นโดยการเคลื่อนที่แบบสุ่มของโมเลกุล วัสดุที่อุณหภูมิการแช่แข็งจึงใกล้เคียงกับสถานะคงที่และมีลำดับสูงที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ไครโอเจนิกส์มีจุดเริ่มต้นในปี พ.ศ. 2420 ซึ่งเป็นปีที่ออกซิเจนถูกทำให้เย็นลงจนถึงจุดที่มันกลายเป็นของเหลว ตู้เย็น (−183 °C, 90 K) ตั้งแต่นั้นมา การพัฒนาทางทฤษฎีของไครโอเจนิกส์ได้เชื่อมโยงกับการเติบโตของขีดความสามารถของระบบทำความเย็น ในปี พ.ศ. 2438 เมื่ออุณหภูมิลดต่ำลงได้ถึง 40 เคลวิน อากาศจะถูกทำให้เป็นของเหลวและแยกออกเป็นองค์ประกอบหลัก ในปี 1908 ฮีเลียมถูกทำให้เป็นของเหลว (4.2 K) สามปีต่อมา แนวโน้มของโลหะที่เย็นยิ่งยวดจำนวนมากจะสูญเสียความต้านทานไฟฟ้าทั้งหมด—ปรากฏการณ์ที่เรียกว่าตัวนำยิ่งยวด—ถูกค้นพบ ในช่วงทศวรรษที่ 1920 และ 1930 อุณหภูมิใกล้ถึงศูนย์สัมบูรณ์ และในปี 1960 ห้องปฏิบัติการต่างๆ สามารถสร้างอุณหภูมิได้ 0.000001 K ซึ่งสูงกว่าศูนย์องศาสัมบูรณ์หนึ่งในล้านองศาเคลวิน