{"id":35282,"date":"2022-10-18T13:29:53","date_gmt":"2022-10-18T16:29:53","guid":{"rendered":"https:\/\/jornalfatosenoticias.com.br\/?p=35282"},"modified":"2022-10-18T13:29:56","modified_gmt":"2022-10-18T16:29:56","slug":"temperatura-mais-baixa-do-universo-foi-alcancada-em-laboratorio","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/jornalfatosenoticias.com.br\/index.php\/2022\/10\/18\/temperatura-mais-baixa-do-universo-foi-alcancada-em-laboratorio\/","title":{"rendered":"Temperatura mais baixa do universo foi alcan\u00e7ada em laborat\u00f3rio"},"content":{"rendered":"\n
\"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n

Qual \u00e9 a temperatura mais baixa que voc\u00ea \u00e9 capaz de imaginar? O menor \u00edndice registrado na Terra foi de -89,2\u00baC, na Ant\u00e1rtica<\/a>. Isso pode parecer muito frio (e \u00e9), mas est\u00e1 longe de ser a menor temperatura do universo. Em alguns lugares da\u00a0Lua<\/a>, por exemplo, essa medida chega a -200\u00baC.<\/p>\n\n\n\n

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Conforme noticiado<\/a> uma equipe internacional de cientistas conseguiu chegar a uma taxa ainda menor, alcan\u00e7ando a mais baixa temperatura j\u00e1 medida em todo o espa\u00e7o interestelar. Pesquisadores da Universidade Rice, nos EUA, e da Universidade de Kyoto, no Jap\u00e3o, atingiram, em laborat\u00f3rio, uma temperatura tr\u00eas bilh\u00f5es de vezes mais fria do que qualquer uma j\u00e1 aferida no cosmos: eles ficaram a um bilion\u00e9simo de um grau de atingir o zero absoluto na escala Kelvin, ou seja, -273,15\u00baC.<\/p>\n\n\n\n

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Um dos autores do experimento e do artigo que o descreve, publicado na revista Nature Physics<\/em><\/a>, \u00e9 \u200b\u200bo cientista mexicano Eduardo Ibarra Garc\u00eda Padilla que, ap\u00f3s concluir seu doutorado na Universidade Rice, \u00e9 agora pesquisador de p\u00f3s-doutorado em F\u00edsica At\u00f4mica na Universidade da Calif\u00f3rnia-Davis, tamb\u00e9m nos EUA. Segundo Ibarra, existem estados da mat\u00e9ria que s\u00f3 s\u00e3o acess\u00edveis nas temperaturas mais baixas.<\/p>\n\n\n\n

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Alcan\u00e7ar essas temperaturas e esses estados nos permitir\u00e1 entender melhor problemas da F\u00edsica como a supercondutividade em \u00f3xidos de cobre, que ter\u00e3o importantes aplica\u00e7\u00f5es tecnol\u00f3gicas\u201d.<\/span><\/p><\/blockquote><\/figure>\n\n\n\n

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Pesquisadores explicam como conseguiram atingir a temperatura mais baixa do universo
<\/span><\/strong>Ibarra explica que sua equipe usou lasers para resfriar a n\u00edveis extremos os \u00e1tomos de um elemento qu\u00edmico conhecido como it\u00e9rbio, aplicando t\u00e9cnicas de resfriamento evaporativo.<\/p>\n\n\n\n

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O resfriamento evaporativo \u00e9 como quando voc\u00ea toma uma sopa muito quente. O que voc\u00ea faz \u00e9 soprar a sopa. Com isso, se remove as part\u00edculas mais quentes\u201d, compara. \u201cOs experimentos fizeram algo parecido: no primeiro, utilizamos uma armadilha de luz onde os \u00e1tomos s\u00e3o presos; no segundo, removemos os \u00e1tomos mais quentes para resfriar o sistema\u201d.<\/span><\/p><\/blockquote><\/figure>\n\n\n\n

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Nessa t\u00e9cnica, os f\u00f3tons do laser s\u00e3o absorvidos pelos \u00e1tomos, fazendo com que eles atinjam um estado de energia mais alto. Os \u00e1tomos ent\u00e3o emitem f\u00f3tons e decaem espontaneamente de volta ao seu estado inicial. Como essa intera\u00e7\u00e3o depende da velocidade dos \u00e1tomos<\/a>, e como os f\u00f3tons lhes conferem momento, repetir muitas vezes esse ciclo de absor\u00e7\u00e3o-emiss\u00e3o leva ao resfriamento dos \u00e1tomos.<\/p>\n\n\n\n

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Os mesmos lasers tamb\u00e9m s\u00e3o usados para restringir o movimento dos \u00e1tomos, prendendo-os em treli\u00e7as \u00f3pticas, canais de luz 1D, 2D ou 3D, que podem servir como simuladores qu\u00e2nticos, capazes de resolver problemas complexos al\u00e9m do alcance dos computadores convencionais. <\/p>\n\n\n\n

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A recompensa de ficar t\u00e3o frio \u00e9 que a f\u00edsica realmente muda. A f\u00edsica come\u00e7a a se tornar mais mec\u00e2nica qu\u00e2ntica e permite que voc\u00ea veja novos fen\u00f4menos,\u201d disse o coautor Kaden Hazzard, do Departamento de F\u00edsica e Astronomia da Universidade Rice.<\/span><\/p><\/blockquote><\/figure>\n\n\n\n

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O f\u00edsico mexicano Eduardo Ibarra Garc\u00eda Padilla (\u00e0 esquerda) com os colegas da Universidade Rice, Kaden Hazzard (centro) e Hao-Tian Wei (Foto: Universidade Rice)<\/span><\/em><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
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Tudo come\u00e7a com a sublima\u00e7\u00e3o [convers\u00e3o direta do estado s\u00f3lido para o gasoso, sem passar pelo l\u00edquido] dos \u00e1tomos de it\u00e9rbio. Esse procedimento geralmente \u00e9 realizado por um laser de alta pot\u00eancia em um bloco s\u00f3lido desse elemento, fazendo com que uma pequena quantidade do g\u00e1s evapore\u201d, explicou Francisco Jos\u00e9 Torcal-Milla, professor do Departamento de F\u00edsica Aplicada da Universidade de Zaragoza, na Espanha, em entrevista \u00e0 BBC News.<\/span><\/p><\/blockquote><\/figure>\n\n\n\n

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Segundo o cientista, uma vez obtido o g\u00e1s dilu\u00eddo, ele \u00e9 mantido em uma c\u00e2mara onde foi criado um v\u00e1cuo extremo, e os \u00e1tomos ficam presos por armadilhas \u00f3pticas, que s\u00e3o como \u201cuma esp\u00e9cie de la\u00e7o feito de luz\u201d.
Em seguida, essas mol\u00e9culas gasosas s\u00e3o atingidas por feixes de laser que v\u00eam de v\u00e1rias dire\u00e7\u00f5es. <\/p>\n\n\n\n

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Quando os f\u00f3tons do laser interagem com os \u00e1tomos de g\u00e1s, que est\u00e3o se mexendo, ocorre uma desacelera\u00e7\u00e3o, o que diminui a velocidade m\u00e9dia e, consequentemente, a temperatura deles\u201d.<\/span><\/p><\/blockquote><\/figure>\n\n\n\n

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Um dos locais mais conhecidos pelos testes de baixa temperatura \u00e9 o Laborat\u00f3rio de \u00c1tomos Frios (CAL, na sigla em ingl\u00eas), localizado na Esta\u00e7\u00e3o Espacial Internacional<\/a>\u00a0(ISS), que tem a vantagem de funcionar na microgravidade. Segundo Ibarra, isso n\u00e3o era necess\u00e1rio para os estudos realizados desta vez.<\/p>\n\n\n\n

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Assim, os experimentos que levaram ao alcance da temperatura recorde foram feitos no laborat\u00f3rio da Universidade de Kyoto, liderados pelos cientistas Yoshiro Takahashi e Shintaro Taie. \u201cFornecemos a parte te\u00f3rica e num\u00e9rica do estudo, que nos permite medir as temperaturas em que os experimentos foram realizados\u201d, conta Ibarra.<\/p>\n\n\n\n

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Torcal-Milla acredita que, ainda assim, seria interessante realizar esses experimentos na ISS, porque, \u201capesar de a intera\u00e7\u00e3o gravitacional sofrida pelos \u00e1tomos individuais em rela\u00e7\u00e3o \u00e0 Terra ser pequena, ela se torna mais importante quanto menor forem as intera\u00e7\u00f5es com o resto do planeta\u201d.
Ibarra explicou que, na natureza, \u201cexistem dois tipos de part\u00edculas \u2014 b\u00f3sons (como f\u00f3tons em um laser) e f\u00e9rmions (como el\u00e9trons em um s\u00f3lido) \u2014 que apresentam comportamentos diferentes em temperaturas muito baixas\u201d.
No caso dos b\u00f3sons, todos eles caem para um estado de energia m\u00ednimo no qual se tornam indistingu\u00edveis, em um fen\u00f4meno conhecido como Condensado de Bose-Einstein.<\/p>\n\n\n\n

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J\u00e1 os f\u00e9rmions (part\u00edculas fundamentais que comp\u00f5em a mat\u00e9ria) tornam-se o que se conhece como g\u00e1s ou l\u00edquido de Fermi, capaz de subir paredes ou at\u00e9 mesmo atravess\u00e1-las.
Os exemplos mais conhecidos de comportamento estranho em baixas temperaturas s\u00e3o a supercondutividade e a superfluidez. A supercondutividade ocorre quando uma subst\u00e2ncia \u00e9 capaz de transmitir eletricidade sem resist\u00eancia. J\u00e1 a superfluidez consiste na perda total de viscosidade de uma subst\u00e2ncia. Esse estado da mat\u00e9ria pode ser alcan\u00e7ado por um l\u00edquido de Fermi a temperaturas muito baixas, pr\u00f3ximas do zero absoluto.
Nessas temperaturas extremas, quase tudo congela, menos alguns is\u00f3topos de h\u00e9lio, que se tornam superfluidos. Nesse estado, eles podem subir pelas paredes do recipiente onde est\u00e3o armazenados.<\/p>\n\n\n\n

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Concep\u00e7\u00e3o art\u00edstica das correla\u00e7\u00f5es magn\u00e9ticas observadas com o simulador qu\u00e2ntico: as diferentes cores representam os seis poss\u00edveis estados de cada \u00e1tomo (Foto: K. Hazzard\/Rice University\/Ella Maru Studio)<\/span><\/em><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
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Quanto mais fria, mais fases ex\u00f3ticas a mat\u00e9ria alcan\u00e7a
<\/strong><\/span>Ibarra acredita que, conforme atingimos temperaturas mais baixas, diferentes fases ex\u00f3ticas da mat\u00e9ria podem surgir. E elas podem ter propriedades magn\u00e9ticas ou de transporte completamente diferentes do que foi observado com outros materiais at\u00e9 agora.
No entanto, tudo \u00e9 t\u00e3o complexo que a f\u00edsica ainda n\u00e3o possui ferramentas necess\u00e1rias para medir todas as correla\u00e7\u00f5es entre os \u00e1tomos no experimento, o que significa que eles ainda n\u00e3o sabem exatamente o que est\u00e1 acontecendo.
O que puderam verificar foi que os \u00e1tomos n\u00e3o ficam ordenados nem tampouco em padr\u00f5es aleat\u00f3rios, mas em sistemas correlacionados, embora ainda n\u00e3o seja poss\u00edvel isolar uma dessas correla\u00e7\u00f5es individualmente.<\/p>\n\n\n\n

Esses sistemas s\u00e3o bastante ex\u00f3ticos e especiais, mas a esperan\u00e7a \u00e9 que, ao estud\u00e1-los e compreend\u00ea-los, possamos identificar os principais ingredientes que precisam estar presentes em materiais reais\u201d, disse Hazzard.<\/span><\/p><\/blockquote><\/figure>\n\n\n\n

Alguns f\u00edsicos acreditam que correla\u00e7\u00f5es ex\u00f3ticas como essas acontecem nos supercondutores, os materiais que conduzem eletricidade sem resist\u00eancia \u2014 o que significa que essa experi\u00eancia pode ajudar a compreender um misterioso reino inexplorado de magnetismo qu\u00e2ntico.<\/p>\n\n\n\n

Fonte: Olhar Digital<\/a><\/em><\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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