Para quem já fez uma disciplina de Física Estatística na vida, seja na graduação ou na pós-graduação, deve ter achado curioso o problema de um sistema de spins magnéticos. Não pelos spins, mas sim pela possibilidade de nestes sistemas termos uma temperatura absoluta negativa. Isto mesmo, a temperatura nestes sistemas poderia ser menor do que o famoso limite do zero absoluto da termodinâmica. Só o nome já assusta: temperaturas negativas numa escala absoluta, ou seja, com valores maiores do que zero!
Ainda que isto pareça violar um princípio termodinâmico, que de fato está correto, na solução destes problemas é dito que estes estados de temperaturas negativas (não estamos falando da escala Celsius e Fahrenheit, onde temperaturas negativas vemos quase todo inverno…) são muito mais energéticos do que os estados de baixas temperaturas (próximos mas acima de 0 K). Assim, é dito que apenas sistemas sem graus de liberdade de translação (como é o caso dos sistemas de spins), onde existe um limite superior para a energia, é que tais temperaturas negativas poderiam ser encontradas. Para os sistemas do dia a dia, como a água que pode ser resfriada, não devemos esperar tais comportamentos exóticos. Ainda assim, nas disciplinas regulares de Física Estatística tal conceito perece exótico e completamente artificial.
Pois não é que é parece ser possível produzir tais sistemas? Pelo menos é que o afirmam os físicos da Universidade Ludwig-Maximilians em Munique e do Instituto Max Planck de Óptica Quântica. Nos seus experimentos eles criaram em laboratório um “gás atômico” que, não obstante, apresenta valores Kelvin negativos.
Para aprender um pouco mais sobre o experimento e suas exóticas propriedades, leia o artigo na figura ao lado, uma representação do que de fato aconteceria com este gás a temperaturas negativas.
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