Cientistas do Argonne National Laboratory, da Universidade de Chicago, disseram ter encontrado uma brecha na Segunda Lei da Termodinâmica que poderia ter enormes implicações em nossa atual compreensão do Universo.
A descoberta significa que poderemos, um dia, ser capazes de criar máquinas de movimento perpétuo, que girariam por toda a eternidade sem dissipar energia. Basicamente, eles foram capazes de criar um sistema quântico projetado para reciclá-la, de acordo com informações do jornal Daily Mail.
As Quatro Leis da Termodinâmica
As Quatro Leis da Termodinâmica estudam os efeitos da mudança de temperatura, volume e pressão em escalas macroscópicas de sistemas físicos. Elas foram definidas por cientistas e engenheiros que procuravam aumentar a eficiência das máquinas a vapor em meados do século 19. As leis determinaram como a temperatura, energia e entropia (medida do caos quântico) trabalham juntos para construir ou destruir a matéria. Tudo, incluindo o menor átomo até o colapso dos buracos negros mais distantes, é controlado por estas quatro leis. Corajosamente, Albert Einstein uma vez propôs que esta era a única teoria física do Universo que “jamais seria derrubada”.
A Segunda Lei da Termodinâmica
No mês passado, cientistas da Universidade de Chicago, nos EUA, disseram ter encontrado uma brecha na segunda lei da teoria, que fala sobre o estado de um sistema. Basicamente, ela trata da transição de energia utilizável para inutilizável dentro de um sistema. A Segunda Lei é a razão pela qual nossos celulares e laptops precisam ser carregados, e a mesma que sugere que, um dia, nosso Sol irá morrer.
Ela afirma que uma energia não pode se repetir em loop dentro de um sistema fechado, e por isso, temos que repor o que é perdido. Além disso, estabelece os limites para tudo o que é possível no Universo, e é a razão pela qual tudo dentro dele, um dia, entrará em decadência.
Teorema H
No coração desta segunda lei, há a entropia, que mede o caos quântico dirigido a cada partícula do Universo, e que está constantemente aumentando. E é justamente aí que a lacuna da lei está, com os cientistas sugerindo uma forma de permitir que a entropia acelere em direção oposta, ao invés de aumentar. Porém isso só pode ser observado em uma pequena escala e por curtos períodos de tempo.
O conceito chave por trás da segunda lei é o chamado Teorema H, que estabelece que o calor fluirá sempre de um ambiente quente para frio até que ambos tenham a mesma temperatura. Em outras palavras, em um sistema fechado, partículas de alta entropia (quentes) irão fluir sempre para o meio de baixa entropia, até que a entropia de ambos seja igualada. A partir destas informações, os cientistas determinaram que a entropia está sempre aumentando em nosso Universo, pois cada vez mais energia é utilizada. Eventualmente, isso levará ao fim da energia do Universo.
Lacuna da lei e aplicações
De acordo com o pesquisador Dr. Ivan Sadovskyy, o Teorema H estabelece uma conexão entre a Física Quântica e processos teóricos quânticos. No modelo novo proposto, algumas moléculas foram vistas diminuindo temporariamente sua entropia, o que basicamente quebra a Segunda Lei da Termodinâmica.
A equipe agora planeja desenvolver um modelo matemático para mostrar como um sistema quântico pode ser criado para que haja “um ganho negativo e temporário de entropia”. Embora a violação da regra tenha sido vista em escala local, as implicações, de acordo com os pesquisadores, podem ser de longo alcance. Para Valerii Vinokur, outro membro da equipe, poderemos ser capazes de criar uma máquina quântica de movimento perpétuo. Ainda que tudo seja puramente teórico, os resultados da equipe já apresentam um primeiro e grande passo para o desenvolvimento de algo real.
Algumas máquinas de movimento perpétuo de pequena escala, e a maioria dos conceitos já foram criados por engenheiros e físicos amadores, com vídeos de testes publicados no YouTube.
[ Daily Mail ] [ Fotos: Reprodução / Daily Mail ]