Físicos arrefeceram um objeto para além do limite conhecido

Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST)

O cilindro que a equipa de físicos arrefeceu tinha 20 micrómetros de diâmetro e 100 nanómetros de espessura.

Pela primeira vez, uma equipa de físicos conseguiu arrefecer um objeto mecânico a uma temperatura mais fria do que se acreditava ser possível.

Os especialistas conseguiram arrefecer um cilindro microscópico para cerca uma temperatura de 360 micro Kelvin, um valor 10 mil vezes mais pequeno do que a temperatura do vácuo do espaço – transformando-o no objeto mais frio de sempre.

“É muito mais frio do que qualquer temperatura que ocorra naturalmente em qualquer parte do universo”, disse John Teufel, do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia dos EUA em Boulder, Colorado.

No estudo, publicado na revista Nature, os cientistas revelam que o cilindro arrefecido ficou a menos de um quinto de um “quantum“ do valor mínimo que as leis da física diziam que as temperaturas poderiam atingir. O quantum é a energia contida num fotão.

Segundo os especialistas, a nova técnica é tão poderosa que poderá vir a ser usada para arrefecer objetos a zero absoluto – que corresponde a -273,15 °C, ou –459.67 °F e é a temperatura em que a matéria fica desprovida de quase toda a energia e movimento.

Normalmente, os físicos usam lasers para retardar o movimento dos átomos, o que amortece as vibrações térmicas que ocorrem num material e arrefece um objeto.

Quanto mais organizada é a luz laser, mais a superfície arrefece. A nova técnica eleva as coisas para um novo patamar – usa algo chamado de “luz comprimida” para arrefecer os átomos mais do que se pensava ser possível.

A luz comprimida é um tipo de luz que segue mais numa direção em relação a outra. Isso retira o ruído quântico desnecessário das partículas de luz, porque normalmente esse ruído aquece qualquer objeto que os cientistas tentem arrefecer.

O cilindro que a equipa arrefeceu tinha 20 micrómetros de diâmetro e 100 nanómetros de espessura, e foi incorporado num circuito supercondutor. Este tipo de objeto pode ser no futuro usado na criação de tecnologia super-rápida, como computadores quânticos.

Quanto mais frio o cilindro ficar, mais preciso será. Os sensores ficam mais sensíveis e a informação pode ser armazenada em maior quantidade e durante mais tempo.