Corrida pelo frio extremo: laboratórios chegam a trilionésimos de grau do zero absoluto

Imagine um frio tão intenso que nada mais se move. Nenhuma molécula, nenhum átomo, nada.

Esse é o conceito por trás do zero absoluto, um limite teórico de temperatura que parece saído de ficção científica, mas que tem base real e está no centro de pesquisas de ponta em física. Essa temperatura é tão baixa que chega a −273,15 °C — muito, muito abaixo de qualquer experiência cotidiana.

A busca para chegar o mais perto possível desse ponto fascinou cientistas por séculos. Foi Lord Kelvin, no século XIX, quem definiu uma escala de temperatura absoluta, tomando o zero absoluto como seu ponto inicial.

Desde então, laboratórios pelo mundo vêm desenvolvendo tecnologias cada vez mais complexas para se aproximar desse limite impossível, abrindo portas para fenômenos incríveis como supercondutividade e até mesmo estados exóticos da matéria.

 O que exatamente é o zero absoluto?

O zero absoluto é o ponto onde toda a energia térmica de um sistema chega ao seu mínimo. Em outras palavras: é o lugar onde nada mais tem “calor” para ceder. Em escalas científicas, ele corresponde a 0 Kelvin, equivalente a −273,15 °C ou −459,67 °F.

Por que não conseguimos chegar lá? A mecânica quântica, ramo da física que descreve o comportamento do muito pequeno, mostra que mesmo no zero absoluto ainda existe uma mínima vibração, chamada energia de ponto zero. É como se a natureza não permitisse que tudo ficasse absolutamente parado.

Apesar disso, os cientistas já chegaram perigosamente perto. Com técnicas de resfriamento a laser e outros métodos sofisticados, já atingimos temperaturas a trilionésimos de grau acima do zero absoluto e isso já é suficiente para revelar fenômenos impressionantes.

Um pouco de história dessa busca gelada

A ideia de um limite de temperatura começou a aparecer no século XVII, quando estudiosos perceberam que, quanto mais você resfria um gás, mais ele se contrai. Se continuasse assim indefinidamente, chegaria a um ponto em que a pressão ou o volume seriam zero,e isso indicava que havia uma temperatura mínima teórica.

Foi só no século XIX que Lord Kelvin formalizou esse conceito criando a escala Kelvin, usada até hoje por cientistas. Ela começa justamente no zero absoluto, diferente da escala Celsius, que foi criada pensando na água.

Desde então, cientistas do mundo inteiro entraram numa verdadeira “corrida pelo frio”. Graças a essa busca, tecnologias foram criadas, como sistemas de resfriamento que conseguem chegar a temperaturas quase impensáveis, abrindo caminho para descobertas que mudaram nossa forma de entender o universo.

 Por que não podemos chegar lá?

A chamada terceira lei da termodinâmica deixa claro: é impossível atingir o zero absoluto com um número finito de processos. Traduzindo: por mais que você resfrie algo, sempre vai faltar “um passo final” impossível de dar.

Cada nova redução de temperatura exige um esforço cada vez maior, como se o universo colocasse uma barreira natural. Quanto mais perto chegamos do zero absoluto, mais difícil fica tirar a energia restante de um sistema.

Isso não significa que a pesquisa nessa área não seja valiosa, muito pelo contrário. Cada avanço nesse caminho gera novas tecnologias, como supercondutores mais eficientes e sistemas quânticos avançados, essenciais para áreas como a computação quântica.

Um mundo estranho perto do zero absoluto

Quanto mais frio, mais estranhos ficam os comportamentos da matéria. Em temperaturas próximas ao zero absoluto, materiais passam a conduzir eletricidade sem nenhuma resistência (supercondutores) ou fluir sem atrito algum (superfluidos).

Essas condições também permitem criar os chamados condensados de Bose-Einstein, um estado da matéria em que átomos se comportam como se fossem uma única “superpartícula”. É uma das maneiras mais visíveis de ver a física quântica agindo em escala macroscópica.

E mesmo sem chegar ao limite absoluto, esses experimentos já deram origem a descobertas que mudam completamente como entendemos a energia, a matéria e as leis fundamentais do universo.

Dá para ir além do zero absoluto?

Por incrível que pareça, sim — pelo menos em um sentido diferente do que se imagina. Cientistas já conseguiram criar sistemas com temperatura negativa em Kelvin. Isso não significa “mais frio” que o zero absoluto, mas sim um estado tão energético que, tecnicamente, é considerado “mais quente” que qualquer temperatura positiva.

Esses sistemas especiais surgem em contextos controlados, como gases quânticos presos em armadilhas magnéticas, onde a distribuição de energia das partículas pode ser invertida. É um campo de pesquisa tão curioso quanto promissor.

Esses resultados mostram que a física do frio extremo ainda tem muito a revelar e que a busca pelo zero absoluto, mesmo impossível, continua sendo um dos motores de inovação e descoberta científica.