13.149 – Física – Atingir o zero absoluto é matematicamente impossível (?)


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Se estivesse vivo, esse seria o momento em que Walther Nernst daria um daqueles sorrisinhos de canto de boca. Isso porque o principal princípio da terceira lei da termodinâmica, proposta pelo físico alemão há mais de cem anos, acaba de ser comprovada como matematicamente irrefutável. De acordo com um estudo desenvolvido na University College London, é impossível que algo chegue à temperatura de – 273,15 °C, o chamado zero absoluto, que é medido em Kelvin (K).
A termodinâmica, campo que estuda as trocas de calor, tem suas bases na física clássica. Isso indica que, apesar de muito estudada, tende a adotar algumas concepções questionáveis, especialmente quando se fala de partículas muito pequenas – do campo da física quântica. Houve várias tentativas de se provar que haveria um jeito de ultrapassar tal limite. A temperatura mais fria atingida, no entanto, ainda esteve algumas centenas de microkelvin de atingir o zero.
A tarefa de congelar algo até a menor temperatura possível é realizada em laboratório com o auxílio de ondas luminosas. Os fótons, partículas que compõem os feixes de luz, interagem com o material, “roubando” a energia de seus átomos. Essa energia é responsável pela agitação das moléculas. Com menos energia, os átomos ficam mais “parados” e portanto, o material tem menor temperatura. Aí que os pesquisadores acreditam que esteja a incoerência das tentativas.
Os fótons não têm como resfriar os átomos do material a uma temperatura menor do que zero simplesmente porque interagem com ele. Qualquer contato pode, por si só, criar alguma quantidade de calor. Havendo um mínimo de calor, portanto, a entropia do material será diferente de zero. Entropia é um conceito físico entendido como o máximo de energia que pode ser transformada em trabalho – no caso, calor.
Por meio de cálculos matemáticos, os pesquisadores concluíram que não existe a possibilidade de se construir um sistema possível para dar conta da tarefa. Poderíamos, portanto, apenas nos aproximar mais e mais do feito. Mas sem jamais alcançar a temperatura mínima.

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