O gás pulsante de Boltzmann – Saense
O gás pulsante de Boltzmann
Boltzmann em 1869.
Pesquisadores da Universidade de Colorado (USA) obtiveram em laboratório um fenômeno extraordinário: um gás harmonicamente pulsante e termicamente isolado. Ele se contrai e se expande sem amortecimento [1].
A experiência foi feita com gás de átomos de rubídio a temperatura muito baixa, próximo do zero absoluto, mas alta o suficiente para não sofrer efeitos quânticos importantes.
Esse fenômeno foi previsto em 1876 por Boltzmann [2] porém, só agora, foi possível realizá-lo na prática, devido a grandes dificuldades tecnológicas. Era necessário garantir que o gás ficasse confinado em recipiente esfericamente simétrico e sob um potencial harmônico tridimensional perfeitamente isotrópico.
Fisicamente, o que o fenômeno mostra é que um sistema nessas condições não entra em equilíbrio térmico. Ele tem comportamento análogo ao de um pêndulo simples que continuamente transforma energia cinética em potencial e vice-versa.
O estado de não-equilíbrio térmico permanente, obtido nesse trabalho, é um fenômeno não intuitivo e deverá contribuir para a compreensão de outros sistemas normalmente existentes na natureza. A matéria viva, por exemplo, é um sistema em estado de não-equilíbrio térmico.
[1] DS Lobser et al. Observation of a persistent non-equilibrium state in cold atoms. Nature Physics 11, 1009 (2015).
[2] Ludwig Eduard Boltzmann (1844-1906) foi um físico austríaco considerado um dos criadores da mecânica estatística. A mecânica estatística é a área da Física que explica como as propriedades dos átomos individuais determinam as propriedades físicas da matéria.
Como citar este artigo: Claudio Macedo. O gás pulsante de Boltzmann. Saense. URL: http://www.saense.com.br/2015/10/o-gas-pulsante-de-boltzmann/. Publicado em 22 de outubro (2015).
Estado de não-equilíbrioFísicaMecânica estatística
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Augusto Freitas	 10/11/2015 at 19:20
Parabéns pelos site e por disseminar essas descobertas científicas. Eu não havia encontrado ainda um site que mostrasse o quanto a Ciência, em particular a Física, vem avançando ultimamente de uma maneira clara e bem didática.
Claudio Macedo	Author 10/11/2015 at 22:13
Valeu Augusto.
Seu comentário nos estimula.
Marcelo Souza da SIlva	 27/05/2016 at 18:45
É difícil expressar a grande habilidade didática de Cláudio Macedo, que texto fantástico!!! É também difícil exibir o prazer em ler um texto como esse, divulgação científica de qualidade e sem os habituais sensacionalismos que a grande mídia impõe ás noticias cientificas. Obrigado pelo texto, ainda bem que você escolheu ser professor. Parabéns!!!