A viscosidade, a medida de quanto escorrendo um fluido, éuma propriedade que experimentamos diariamente quando enchemos uma chaleira, tomamos um banho, derramamos a³leo de cozinha ou nos movemos pelo ar.

Sabemos que os la­quidos ficam mais espessos quando resfriados e escorrem quando aquecidos, mas como um la­quido pode ficar escorrendo se continuarmos a aquecaª-lo?

Eventualmente, o la­quido ferve e se torna um gás ou uma substância densa semelhante a gás se aquecido a alta pressão. No ponto em que transita entre o estado la­quido e o gás, estãoo valor ma­nimo de viscosidade.

A viscosidade éconsiderada impossí­vel de calcular a partir da teoria porque depende fortemente da estrutura, composição e interações la­quidas, bem como das condições externas de uma maneira complicada. O ganhador do Nobel Steven Weinberg comparou a dificuldade de calcular a viscosidade da águaao problema de calcular constantes físicas fundamentais, as constantes que moldam o tecido do nosso Universo.

Apesar dessa dificuldade, os pesquisadores desenvolveram uma equação para fazer isso.

No estudo, publicado na Science Advances , eles mostram que duas constantes físicas fundamentais governam o quanto la­quido um la­quido pode ser. Constantes físicas, ou constantes da Natureza, são propriedades mensura¡veis ​​do universo fa­sico que não mudam.

A imagem mostra como constantes fundamentais da natureza estabelecem o limite inferior fundamental para a viscosidade do la­quido. Crédito: thehackneycollective.com

Sua equação relaciona o valor ma­nimo da viscosidade elementar (o produto da viscosidade e o volume por molanãcula) a  constante de Planck, que governa o mundo qua¢ntico, e a proporção de massa pra³ton-elanãtron adimensional .

A professora Kostya Trachenko, principal autora do artigo da Universidade Queen Mary de Londres, disse: "Esse resultado ésurpreendente. A viscosidade éuma propriedade complicada que varia fortemente para diferentes la­quidos e condições externas. No entanto, nossos resultados mostram que a viscosidade ma­nima de todos os la­quidos gira ser simples e universal ".

Ha¡ implicações prática s de descobrir esse limite também. Pode ser aplicado quando for necessa¡rio um novo fluido para um processo qua­mico, industrial ou biola³gico com baixa viscosidade. Um exemplo em que isso éimportante éo uso recente de fluidos supercra­ticos para maneiras ecola³gicas e ambientalmente limpas de tratar e dissolver produtos residuais complexos.

Nesse caso, o limite fundamental descoberto fornece um guia tea³rico útil sobre o que procurar. Tambanãm nos diz que não devemos desperdia§ar recursos tentando superar o limite fundamental, porque as constantes da Natureza moldara£o a viscosidade nesse ponto ou acima dele.

Acredita-se que constantes físicas fundamentais e, em particular, constantes sem dimensão (constantes fundamentais que não dependem da escolha de unidades físicas) definem o Universo em que vivemos. Um equila­brio bem ajustado entre a razãode massa pra³ton-elanãtron e outra constante sem dimensão , a estrutura fina constante, governa reações nucleares e sa­ntese nuclear em estrelas, levando a elementos bioquímicos essenciais, incluindo carbono.

Esse equila­brio fornece uma 'zona habita¡vel' estreita, onde estrelas e planetas podem se formar e estruturas moleculares de suporte a  vida podem emergir. Mude ligeiramente uma das constantes fundamentais sem dimensão, e o Universo se tornara¡ muito diferente, sem estrelas, elementos pesados, planetas e vida.

O professor Trachenko disse: "O limite fundamental mais baixo nos lembra como as constantes fundamentais da Natureza nos afetam diariamente, comea§ando por fazer uma xa­cara de cha¡ pela manha£, estendendo sua regra abrangente a propriedades especa­ficas, poranãm complexas, como a viscosidade la­quida".

Vadim Brazhkin, co-autor principal da Academia Russa de Ciências, acrescentou: "Ha¡ indicações de que o limite inferior fundamental da viscosidade do la­quido pode estar relacionado a áreas muito diferentes da física: buracos negros e o novo estado da matéria, quark plasma de ga¢nglio, que aparece em temperaturas e pressaµes muito altas. Explorar e apreciar essas e outras conexões éo que torna a ciência cada vez mais emocionante ".