Uma equipe internacional de pesquisadores, liderada por Bob Nagler do SLAC National Accelerator Laboratory e Tom White da Universidade de Nevada, publicou uma descoberta surpreendente na revista Nature. Eles conseguiram superar um dos pilares da física, superaquecendo o ouro a temperaturas inimagináveis sem que o metal perdesse sua estrutura sólida.
Esse feito desafia a “Catástrofe da Entropia”, teoria aceita há mais de quatro décadas que estabelece um limite termodinâmico para a estabilidade de sólidos. Segundo essa teoria, ao elevar a temperatura de um sólido, as vibrações atômicas se intensificariam até um ponto de colapso, levando à fusão.
Para testar esse limite, os cientistas utilizaram lasers ultrarrápidos para aquecer camadas minúsculas de ouro em trilionésimos de segundo. Essa velocidade de aquecimento foi crucial, pois permitiu que os elétrons absorvessem a energia antes que a estrutura cristalina do ouro pudesse se desorganizar, evitando a fusão.
Após o aquecimento, feixes intensos de raios-X registraram o comportamento atômico do ouro em tempo real. Os resultados confirmaram que o ouro estava superaquecido, atingindo temperaturas de até 19 mil Kelvin (cerca de 18.700°C), mais de 14 vezes o seu ponto de fusão convencional (1.064°C).
O segredo para o ouro manter sua estrutura sólida em temperaturas tão elevadas reside na rapidez do processo. O aquecimento ultrarrápido não deu tempo para os átomos reorganizarem-se em um estado líquido. A energia foi depositada tão rapidamente que a estrutura cristalina ficou “congelada”, criando um estado sólido extremo por alguns trilionésimos de segundo, desafiando a física clássica.
Essa descoberta abre novas perspectivas para a compreensão da matéria em condições extremas. Os modelos existentes sobre a estabilidade de sólidos em altas temperaturas precisam ser revisados. A pesquisa pode ter implicações em áreas como a fusão nuclear, a modelagem de interiores planetários e o estudo de objetos celestes com temperaturas e densidades extremamente altas.
Além disso, os pesquisadores acreditam que outros materiais podem exibir comportamentos semelhantes quando submetidos a esse tipo de aquecimento ultrarrápido. A expectativa é que a ciência seja desafiada a atualizar seus modelos e gráficos para descrever como a matéria se comporta em condições energéticas e inexploradas. O estudo abre caminho para novas descobertas e uma compreensão mais profunda dos fenômenos físicos no universo.
