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Além da escala Kelvin
A escala de temperaturas absolutas - conhecida como escala Kelvin - é um dos conceitos centrais da física.
Por definição, nada pode ser mais frio do que o zero absoluto, estabelecido em 0 Kelvin, ou -273,15 °C.
Contudo, há muito os físicos sabem que, abaixo do zero absoluto, há todo um reino de temperaturas absolutas negativas.
Em 2011, um grupo de físicos teóricos alemães demonstrou que, se não é possível passa suavemente pelo zero absoluto, como acontece na escala Celsius, é possível saltar pelo 0 K e ir diretamente para esse reino ainda inexplorado.
Temperaturas abaixo do zero absoluto podem ser alcançadas
Agora, outra equipe alemã fez os experimentos e demonstrou na prática como ir abaixo do zero absoluto.
E a realidade mostrou-se impressionante: abaixo do quase inatingível frio absoluto estão algumas das temperaturas mais quentes já observadas no Universo.
O resultado terá largas implicações em várias áreas científicas, da física básica à cosmologia.
Calor absoluto
Simon Braun e seus colegas da Universidade Ludwig Maximilian de Munique obtiveram a temperatura absoluta negativa movendo átomos em um gás ultrafrio.
Na escala Kelvin normal - das temperaturas absolutas positivas - a temperatura é proporcional à energia cinética média das partículas.
Mas nem todas as partículas têm a mesma energia - há na verdade uma distribuição de energia, sendo os estados de baixa energia mais ocupados do que os estados de alta energia - isto é conhecido como distribuição de Boltzmann.
No caso das temperaturas Kelvin negativas, a distribuição é invertida, e os estados de alta energia são mais ocupados do que os estados de baixa energia.
O resultado é um calor que se aproxima do estado mais quente que se pode obter quanto mais próximo a temperatura absoluta negativa está do zero absoluto.
A inversão drástica dos estados de energia - uma distribuição de Boltzmann invertida - faz com que a temperatura sub-Kelvin não seja mais fria, mas