Was passiert mit einem Körper, der anfänglich bei 300 K in einem isolierten Raum gehalten wird? Wird die Temperatur auf 0k fallen?

In der Praxis nein. Theoretisch auch nein.

Das Universum ist voller Photonen mit einer entsprechenden Energieverteilung$2.73\,\mathrm{K}$, genannt kosmischer Mikrowellenhintergrund (CMB) . Jeden$\mathrm{cm}^3$Platz fasst rund 400 davon, also jede zweite eine$\mathrm{cm}^2$wird von etwa hundert Milliarden dieser Photonen getroffen. Das bedeutet, wenn Sie Ihren "stabilen Körper" in eine noch so isolierte Kiste legen, wird die Kiste selbst niemals darunter fallen$2.73\,\mathrm{K}$, und der Körper im Inneren auch nicht. Es wird asymptotisch in Richtung des thermischen Gleichgewichts bei gehen$T = 2.73\,\mathrm{K}$.

Selbst wenn Sie alles andere im Universum außer dem Körper auf magische Weise entfernt haben$^\dagger$,$0\,\mathrm{K}$kann nie erreicht werden. Der Grund dafür ist, dass dies eine Nullbewegung der Atome des Körpers bedeuten würde, was gesetzlich verboten ist .

In der Praxis sind sogar Temperaturen unter 2,73 K des CMB möglich. Wenn sich ein Gas ausdehnt, kühlt es ab, und wenn es sich schneller ausdehnt, als es vom CMB erwärmt werden kann, kann es vorübergehend niedrigere Temperaturen erreichen. Dies ist beim Boomerang-Nebel der Fall , der eine Temperatur von 1 K hat. Der Nebel wird wahrscheinlich in etwa 10.000 Jahren auf die Temperatur des CMB aufgeheizt sein.

$^\dagger$_{Oder Milliarden von Jahren darauf gewartet, dass der CMB abkühlt.}

Es ist unmöglich, eine Körpertemperatur auf absolute 0K zu senken. Sie müssen beachten, dass der Körper gleichzeitig Energie von seiner eigenen Temperatur abstrahlt und auch Temperatur von anderen Quellen (unabhängig von der Entfernung der Quelle) wie entfernten Sternen empfängt.