É fundamentalmente impossível atingir temperaturas de zero absoluto. No entanto, os pesquisadores conseguiram atingir temperaturas muito próximas do zero absoluto.
Nada pode ser resfriado a zero absoluto. A temperatura de um objeto é uma medida da energia média do movimento aleatório (energia cinética) de seus átomos.
O zero absoluto é a temperatura na qual todos os átomos de um objeto pararam completamente em relação uns aos outros. Esta temperatura é indicada pelo número zero em escalas de temperatura absolutas, como a escala Kelvin.
A temperatura teórica é determinada extrapolando a lei dos gases ideais; Por convenção internacional, zero absoluto é considerado -273,15 graus Celsius.
O zero absoluto é mais um limite fundamental do que uma temperatura alcançável. O zero absoluto nunca pode ser alcançado perfeitamente devido a flutuações quânticas.
Parar perfeitamente cada átomo em um determinado ponto exigiria fixar a localização exata e o momento do átomo, o que é fisicamente impossível de acordo com o princípio da incerteza de Heisenberg.
A temperatura média do universo hoje é de aproximadamente 2,73 Kelvin (-270,42 °C), com base em medições da radiação cósmica de fundo em micro-ondas.
Todo sistema quântico tem uma energia de estado fundamental diferente de zero, que é o estado mais baixo possível. Além disso, as leis da termodinâmica indicam que o zero absoluto não pode ser alcançado apenas por meios termodinâmicos, uma vez que a temperatura do refrigerante se aproxima assintoticamente da temperatura do refrigerante, e o sistema no zero absoluto ainda tem a energia mecânica quântica do ponto zero, a energia de seu estado fundamental em zero absoluto. A energia cinética do estado fundamental não pode ser removida.
Apesar da inatingibilidade da temperatura do zero absoluto, os cientistas conseguiram chegar muito perto disso.
Em setembro de 2014, cientistas da colaboração CUORE no Laboratorio Nazionale del Gran Sasso, na Itália, resfriaram um recipiente de cobre de um metro cúbico a 0,006 kelvin (-273,144 ° C; -459,659 ° F) por 15 dias, estabelecendo um recorde para a temperatura mais baixa no Universo conhecido.
Em junho de 2015, físicos experimentais do Instituto de Tecnologia de Massachusetts resfriaram moléculas em sódio-potássio gasoso a uma temperatura de 500 nanokelvins.
Em 2017, o Cold Atom Laboratory (CAL) desenvolveu um instrumento experimental para lançamento na Estação Espacial Internacional (ISS) em 2018. O instrumento criou condições extremamente frias em condições de microgravidade na ISS, o que levou à formação de condensados de Bose-Einstein. Assume-se que temperaturas de até 1 picokelvin são alcançáveis neste laboratório espacial.
O atual recorde mundial de temperaturas efetivas foi estabelecido em 2021 em 38 picokelvins (pK), ou 0,000000000038 graus Kelvin, usando condensados de Bose-Einstein.
2022-02-06 19:19:17
Autor: Vitalii Babkin