Qué es el frío: la verdad científica detrás de las bajas temperaturas

Aunque nuestra experiencia diaria nos dice que el frío es algo tangible que podemos sentir, tocar y medir, la realidad física es mucho más compleja y fascinante. Cuando decimos que algo está frío, lo que realmente estamos describiendo es un estado en el que la energía térmica es menor en comparación con nuestro entorno o con nuestro propio cuerpo, lo que genera esa sensación característica que todos conocemos. Del latín frigidus, este concepto hace referencia no solo a la baja temperatura, sino también a la sensación que experimentamos ante dicho fenómeno.

La ciencia nos enseña que llamamos frío a la capacidad que tenemos de sentir esta diferencia de temperatura a través de receptores especiales en nuestra piel que se activan cuando notamos este cambio. En realidad, lo que ocurre es que los átomos, esas partículas elementales que forman toda la materia, tienen menos energía y vibran con una intensidad cada vez menor, manifestando esa energía que se va perdiendo. Esta menor energía es precisamente lo que nuestros receptores perciben como frío.

El principio fundamental de la termodinámica explica que dos objetos en contacto a diferente temperatura tenderán a compartir la energía hasta equilibrarse, siendo el paso de energía siempre desde el más caliente al más frío. Este proceso es lo que realmente enfría las cosas, ya sea en nuestra nevera, bajo el frío de la calle o al tocar un helado. Además de transmitirse por contacto, la energía puede transmitirse por radiación, como ocurre con el sol, cuyos rayos nos calientan a pesar de no existir aire ni ninguna otra sustancia entre él y nosotros.

En nuestro planeta, la vida surgió gracias a la energía que nos llega del sol, permitiendo que miles de reacciones químicas y físicas ocurran continuamente. La Tierra tiene la fortuna de encontrarse en una zona de habitabilidad donde la temperatura es suficientemente alta para mantener el agua líquida, pero no tanto como para que se evapore completamente. Esto es crucial porque todo lo que conocemos es como es debido a la temperatura y la energía con la que convivimos. Todas las reacciones necesitan energía para ocurrir, y como el frío sobreviene según desaparece la energía, nuestros cuerpos, las proteínas que nos hacen vivir y las sustancias que forman nuestras células necesitan de una temperatura característica.

Cualquier material, según cambia su temperatura, modifica también su estructura básica, ya que los átomos vibran con diferente energía y se ordenan de distintas maneras. El agua, abundante en nuestro mundo, tiene la propiedad especial de aumentar de volumen al congelarse debido a cómo se ordenan sus moléculas en cristales. Como todos los seres vivos contienen un porcentaje altísimo de agua, este fenómeno es fundamental: las frutas y flores se vuelven frágiles y quebradizas al congelarse porque al no tener energía suficiente, las moléculas que proporcionan elasticidad se vuelven rígidas.

Las proteínas también son muy susceptibles a la temperatura, y al alcanzar ciertas temperaturas se desnaturalizan, perdiendo su estructura y función, a veces sin posibilidad de recuperar su forma original. Los gases, por su parte, necesitan más espacio cuando tienen más energía, expandiéndose, y al quitarles energía ocupan menos espacio, volviéndose más densos y cambiando su forma de transportarse por la atmósfera, generando enormes ciclos climáticos.

El concepto de cero absoluto, situado en -273,15°C, representa el límite teórico donde las partículas dejan de moverse completamente, implicando una ausencia total de energía térmica. No se puede llegar a temperaturas más bajas porque no habría más energía que extraer, reforzando la idea de que el frío es esencialmente la falta de movimiento y energía. El cuerpo humano, diseñado para mantener una temperatura interna estable de 36-37°C, activa mecanismos de defensa como escalofríos, contracción de vasos sanguíneos y generación de calor interno cuando el entorno es más frío, siendo la sensación de frío una respuesta protectora.

Conocer cómo funciona el frío tiene aplicaciones prácticas fundamentales: en la conservación de alimentos mediante la cadena de frío, que consiste en mantener condiciones climáticas constantes para preservar productos congelados desde la producción hasta el consumo final; en medicina a través de la crioterapia para reducir inflamación y aliviar dolor; en la exploración espacial donde el control de temperatura es crucial para la supervivencia; y en aplicaciones industriales como el uso de hielo seco (dióxido de carbono congelado a -85°C) y nitrógeno líquido (-195°C) para ultra-conservación y estudio del comportamiento de materiales a temperaturas extremas.

La sensación de frío no es universal, sino relativa, dependiendo de factores como la adaptación al entorno, el metabolismo y la cantidad de grasa corporal que actúa como aislante térmico. Aunque científicamente podemos afirmar que el frío no existe como fuente de energía independiente, su importancia en la vida cotidiana es innegable, y entender cómo funciona la pérdida de calor nos permite protegernos mejor de las bajas temperaturas y aplicar este conocimiento para mejorar nuestra salud y bienestar.