O que é o zero absoluto?

Talvez a maior referência nerd/amadora ao zero absoluto se refira a uma famosa cena dos animes. Trata-se do momento em que o Cavaleiro do Zodíaco Hyoga, em uma batalha desesperada contra o cavaleiro de ouro Kamus de Aquário, consegue sobrepujar o amor mórbido por sua mãe falecida (capaz de conter seus poderes, de acordo com a “teoria”) e disparar um pirotécnico “Execução Aurora!”.

Por trás das lágrimas, raios congelantes e cenas arrastadas, a explicação era: para disparar o terrível golpe — espécie de suprassumo destrutivo dos poderes ligados à manipulação da energia térmica —, Hyoga deveria alcançar o temido zero absoluto. Mas o que isso realmente significa? E mais: será esse “zero” assim tão “absoluto” mesmo?

“Zerando” a entropia

Embora o conceito de “um corpo que é, por sua própria natureza, tão frio que na sua companhia todos os outros corpos adquirem tal qualidade” já rodasse entre os naturalistas há muito mais tempo, foi em 1665 que Robert Boyle apresentou sua obra “New Experiments and Observation touching Cold”, ensejando a disputa denominada de “primum frigidum”.

Mais adiante, de acordo com a teoria termodinâmica clássica, o zero absoluto é obtido quando toda a energia térmica e cinética valem zero. É também possível enxergar isso como um ponto em que a entropia atinge seu valor mínimo — grandeza que é utilizada para mensurar a irreversibilidade de um sistema, relacionando-se a trabalho e a calor.

Fonte da imagem: Reprodução/WikimediaCommons

Basicamente, as leis da entropia dizem que todo o trabalho (grandeza física) pode ser integralmente convertido em calor (basta pensar em um cubo de gelo derretendo). Entretanto, o calor jamais poderá ser totalmente convertido em trabalho. Dessa forma, toda a organização do universo tende para esse ponto de irreversibilidade — o que ancora a suposta “finitude” do universo (pelo menos nos moldes conhecidos) teorizada por alguns cientistas.

Mas o zero absoluto poderia parar esse processo? De acordo com a teoria clássica, sim. Afinal, eliminar integralmente os movimentos moleculares faria com que mais nenhum trabalho fosse executado e, consequentemente, transformado em calor.

O trabalho pode ser integralmente convertido em calor, mas apenas parte do calor pode ser novamente convertido em trabalho. Fonte da imagem: Reprodução/WikimediaCommons

Convencionalmente, o zero absoluto é definido como 0 K na escala Kelvin — equivalente a -273,15 °C. Mas essa conjetura, relacionada a um estado instransponível, acabou seriamente ameaçada (para não dizer totalmente derrubada) por um golpe relativamente recente.

O golpe quântico

Conforme você pode ter lido aqui no Megacurioso, a ciência deu recentemente um daqueles saltos que deixam para trás inúmeros sorrisos amarelos — incluindo nós mesmos, é verdade. Os responsáveis pelo “constrangimento” foram cientistas da Universidade de Ludwig Maximilian, na Alemanha, os quais foram capazes de criar um gás que não apenas atingiu o ideal do zero absoluto como também o ultrapassou!

Tudo bem que, em termos leigos, não foi lá uma grande ultrapassagem — tratam-se apenas de alguns bilionésimos de graus abaixo dos -273,15 °C. Mas, naturalmente, o gás quântico com átomos de potássio foi o suficiente para que o ideal termodinâmico possa ser desconsiderado — levando ainda a outras considerações sobre a própria natureza do universo.

Será o momento para um novo upgrade do Cavaleiro do Zodíaco? Fonte da imagem: Reprodução/Toei

Enfim, um belo golpe para o aprendizado do Hyoga. Aguarde agora por uma versão 2.0 da “Execução Aurora!” — uma que será ainda mais fria, talvez lançando mão de alguma explicação da física quântica, quem sabe? É claro que o cavaleiro precisaria de um tutor ainda mais avançado para isso. Talvez fosse necessário também mais um parente para poder se “desligar afetivamente”... Enfim, melhor deixar pra lá.