No zero absoluto (-273,15 graus Celsius), a energia térmica das moléculas aproxima-se do seu valor mínimo, fazendo com que a sua atividade e movimento quase parem. Aqui está o que acontece com as moléculas no zero absoluto:
1. Movimento molecular reduzido :No zero absoluto, as moléculas têm o estado de energia mais baixo possível. Seu movimento translacional, rotacional e vibracional é significativamente reduzido e, em muitos casos, essencialmente para. Essa falta de movimento resulta em um estado de quietude quase absoluta.
2. Os efeitos quânticos dominam :À medida que a temperatura cai para o zero absoluto, os efeitos quânticos tornam-se cada vez mais significativos. A mecânica quântica, que governa o comportamento da matéria nos níveis atômico e subatômico, passa a desempenhar um papel mais dominante. Fenômenos quânticos como a dualidade onda-partícula e a superposição quântica tornam-se mais evidentes.
3. Reações Químicas Reduzidas :As reações químicas entre moléculas dependem de sua energia térmica para superar as barreiras de ativação. No zero absoluto, a falta de energia térmica impede que as moléculas atinjam os níveis de energia necessários para sofrerem transformações químicas. Consequentemente, as reações químicas ocorrem a um ritmo extremamente lento, quase parando completamente.
4. Supercondutividade e Superfluidez :Em certos materiais, atingir o zero absoluto pode dar origem a propriedades únicas. Por exemplo, alguns metais apresentam supercondutividade, perdendo toda a resistência ao fluxo de corrente elétrica. Além disso, certos líquidos podem entrar em um estado de superfluidez, onde apresentam fluxo sem atrito e sem qualquer viscosidade.
5. Condensado de Bose-Einstein (BEC) :Quando um gás de átomos de energia extremamente baixa (como rubídio ou sódio) é resfriado a temperaturas próximas do zero absoluto, eles podem sofrer uma transição de fase para um condensado de Bose-Einstein (BEC). Neste estado, uma parcela significativa dos átomos ocupa o estado de energia mais baixo, apresentando comportamento coerente e agindo como uma entidade quântica única.
É importante notar que atingir e manter o zero absoluto é extremamente desafiador experimentalmente, e os cientistas usam técnicas especializadas, como resfriamento a laser e resfriamento evaporativo, para abordar essas temperaturas ultrabaixas. No entanto, o estudo da matéria no zero absoluto fornece informações valiosas sobre a natureza fundamental das moléculas, a mecânica quântica e o comportamento da matéria nos seus níveis mais fundamentais.
