Zero absoluto

As medidas de temperatura estão muito presentes em nosso cotidiano, seja nas informações meteorológicas, seja nas informações sobre o estado de saúde de uma pessoa, etc. Não há um limite máximo de temperatura calculado, mas, por outro lado, existe um limite mínimo de temperatura, que é o chamado zero absoluto. Esse termo diz respeito à mínima temperatura possível para qualquer substância e corresponde a -273,15 °C.

Temperatura é a medida do grau de agitação molecular de um corpo, portanto, um elemento que esteja no zero absoluto, possui sua agitação molecular nula. Em 2013, físicos da Universidade de Ludwig Maximilian, em Munique, conseguiram fazer com que um gás feito de átomos de potássio chegasse a uma temperatura equivalente à do zero absoluto.

A história da definição do Zero Absoluto teve início em 1699 com o físico francês Guillaume Amontons, que mostrou a relação diretamente proporcional para a pressão e a temperatura de um gás em volume constante. Essa descoberta levou-o, em 1703, a sugerir a existência de uma temperatura mínima em que a agitação das moléculas de um corpo qualquer cessasse. As ideias de Amontons não foram bem aceitas pela comunidade científica e foram rapidamente esquecidas. Cientistas importantes, como Benjamin Thompson, chegaram a declarar que a busca pelo zero absoluto era perca de tempo. Outros disseram que essa ideia era quimérica.

Somente no século XIX, em 1848, o britânico William Thomson, conhecido como Lorde Kelvin, propôs a criação de uma escala absoluta de temperatura em que haveria o zero absoluto. Por meio de experimentação, Kelvin percebeu que, no resfriamento de um gás com volume constante, de 0°C para -1°C, a pressão diminuía cerca de 1/273,15 do valor inicial. Como a relação entre pressão e temperatura é diretamente proporcional, a temperatura deveria também ser diminuída por um valor de 273,15°C até o movimento molecular cessar. Portanto, o valor assumido por Kelvin foi o de -273,15 °C, sendo esse o zero absoluto.

O estudo de corpos com temperaturas muito baixas possui aplicações importantes na área da Física. Os supercondutores, por exemplo, são elementos que apresentam potencialização de sua condutividade elétrica com a diminuição da temperatura. Podemos citar também os eletroímãs utilizados em aceleradores de partículas, que precisam operar a temperaturas em torno de – 271 °C, valor próximo ao zero absoluto.

A imagem acima mostra os valores do zero absoluto nas três escalas usuais: Celsius, Fahrenheit e Kelvin.