0:00:06.716,0:00:10.397
I materiali più freddi del mondo[br]non si trovano in Antartide.

0:00:10.397,0:00:12.201
Non sono in cima all'Everest,

0:00:12.481,0:00:14.116
né sepolti in un ghiacciaio.

0:00:14.286,0:00:15.737
Sono nei laboratori di fisica:

0:00:15.897,0:00:20.382
nubi di gas tenute a qualche frazione[br]di grado sopra lo zero assoluto.

0:00:20.382,0:00:25.367
È 395 milioni di volte più freddo[br]dei nostri frigoriferi,

0:00:25.367,0:00:28.073
100 milioni di volte più freddo[br]dell'azoto liquido

0:00:28.073,0:00:31.240
e 4 milioni di volte[br]più freddo dello spazio.

0:00:31.240,0:00:35.901
Tali condizioni permettono agli scienziati[br]di capire il funzionamento della materia

0:00:35.901,0:00:39.437
e agli ingegneri di creare[br]strumenti estremamente sensibili

0:00:39.437,0:00:41.292
che possono dirci di più su molte cose,

0:00:41.292,0:00:43.130
dalla nostra posizione sul pianeta

0:00:43.130,0:00:46.135
a che cosa sta succedendo[br]nei più remoti angoli dell'universo.

0:00:46.135,0:00:48.928
Come facciamo a produrre[br]temperature così estreme?

0:00:48.928,0:00:51.989
In pratica, rallentando[br]le particelle in movimento.

0:00:51.989,0:00:55.951
Quando si parla di temperatura,[br]in realtà si parla di movimento.

0:00:55.951,0:00:57.716
Gli atomi che compongono i solidi,

0:00:57.716,0:00:58.458
i liquidi

0:00:58.458,0:00:59.338
e i gas

0:00:59.338,0:01:00.869
si muovono in continuazione.

0:01:00.869,0:01:05.616
Quando gli atomi si muovono velocemente,[br]percepiamo quella materia come calda.

0:01:05.616,0:01:09.147
Quando si muovono lentamente,[br]la percepiamo come fredda.

0:01:09.147,0:01:12.563
Per rendere freddo un oggetto [br]o un gas caldo nella vita quotidiana,

0:01:12.563,0:01:15.960
lo mettiamo in un ambiente[br]più freddo, come il frigorifero.

0:01:15.960,0:01:18.828
Parte del movimento atomico[br]dell'oggetto caldo

0:01:18.828,0:01:20.498
è trasferito all'area circostante

0:01:20.498,0:01:22.251
e si raffredda.

0:01:22.251,0:01:23.788
Ma c'è un limite:

0:01:23.788,0:01:27.865
anche lo spazio è troppo caldo[br]per creare temperature bassissime.

0:01:27.865,0:01:32.823
Così gli scienziati hanno trovato un modo[br]per rallentare direttamente gli atomi,

0:01:32.823,0:01:34.204
cioè con un raggio laser.

0:01:34.204,0:01:35.751
Nella maggior parte dei casi,

0:01:35.751,0:01:38.464
l'energia del raggio laser[br]riscalda le cose.

0:01:38.464,0:01:40.533
Ma utilizzato in modo molto preciso,

0:01:40.533,0:01:44.813
il momento del raggio può fermare[br]gli atomi in movimento, raffreddandoli.

0:01:44.813,0:01:49.403
Questo è ciò che succede in un dispositivo[br]chiamato trappola magneto-ottica.

0:01:49.403,0:01:51.954
Gli atomi vengono immessi[br]in una camera a vuoto

0:01:51.954,0:01:55.415
e il campo magnetico[br]li attira verso il centro.

0:01:55.415,0:01:58.090
Un raggio laser indirizzato[br]al centro della camera

0:01:58.090,0:02:00.623
viene sintonizzato sulla giusta frequenza,

0:02:00.623,0:02:06.170
cosicché un atomo diretto lì assorbirà [br]un fotone del raggio e rallenterà.

0:02:06.170,0:02:09.089
L'effetto di rallentamento deriva[br]dal passaggio del momento

0:02:09.089,0:02:11.108
dall'atomo al fotone.

0:02:11.108,0:02:14.208
Un totale di sei raggi,[br]posizionati perpendicolarmente,

0:02:14.208,0:02:18.375
garantiscono di poter intercettare atomi[br]che si muovono in tutte le direzioni.

0:02:18.375,0:02:21.018
Al centro, dove i raggi si incrociano,

0:02:21.018,0:02:24.840
gli atomi si muovono lentamente,[br]come intrappolati in un liquido denso,

0:02:24.840,0:02:29.924
un effetto descritto dai suoi inventori[br]come "melassa ottica".

0:02:29.924,0:02:32.315
Una trappola magneto-ottica come questa

0:02:32.315,0:02:35.405
può raffreddare gli atomi[br]fino a pochi microkelvin,

0:02:35.405,0:02:38.785
circa -273 gradi Celsius.

0:02:38.785,0:02:41.609
Questa tecnica fu elaborata negli anni '80

0:02:41.609,0:02:43.913
e gli scienziati che vi contribuirono

0:02:43.913,0:02:47.931
vinsero nel 1997 il premio Nobel[br]per la fisica grazie a questa scoperta.

0:02:47.931,0:02:52.751
Oggi il raffreddamento laser è in grado[br]di raggiungere temperature più basse.

0:02:52.751,0:02:55.990
Ma perché si vogliono raffreddare[br]gli atomi così tanto?

0:02:55.990,0:02:59.786
Prima di tutto, gli atomi freddi[br]possono essere buoni rilevatori.

0:02:59.786,0:03:01.530
Con così poca energia,

0:03:01.530,0:03:04.961
sono incredibilmente sensibili[br]alle fluttuazioni nell'ambiente.

0:03:04.961,0:03:09.562
Sono usati in dispositivi che cercano[br]giacimenti di petrolio e minerali

0:03:09.562,0:03:12.203
e fungono anche da orologi atomici[br]estremamente precisi,

0:03:12.203,0:03:14.653
come quelli utilizzati nei GPS.

0:03:15.103,0:03:18.152
In secondo luogo, gli atomi freddi[br]detengono un enorme potenziale

0:03:18.152,0:03:20.243
per esplorare i confini della fisica.

0:03:20.243,0:03:22.662
La loro eccezionale sensibilità[br]li rende perfetti

0:03:22.662,0:03:27.300
per individuare le onde gravitazionali [br]nei futuri rilevatori spaziali.

0:03:27.300,0:03:31.624
Sono utili anche per lo studio[br]di fenomeni atomici e subatomici,

0:03:31.624,0:03:35.894
che richiedono la misurazione di minuscole[br]oscillazioni nell'energia degli atomi.

0:03:35.894,0:03:38.046
Queste sono sovrastate[br]a temperature normali,

0:03:38.046,0:03:41.090
quando gli atomi sfrecciano[br]a centinaia di metri al secondo.

0:03:41.090,0:03:45.265
Il raffreddamento laser può rallentare[br]gli atomi a pochi centimetri al secondo,

0:03:45.265,0:03:49.122
velocità che rende evidente il movimento[br]dovuto agli effetti del quantum atomico.

0:03:49.122,0:03:53.599
Gli atomi ultrafreddi hanno già permesso[br]agli scienziati di studiare fenomeni

0:03:53.599,0:03:56.150
come la condensazione di Bose-Einstein,

0:03:56.150,0:03:59.631
in cui gli atomi sono raffreddati[br]quasi allo zero assoluto

0:03:59.631,0:04:02.200
e diventano [br]un nuovo raro stato della materia.

0:04:02.200,0:04:05.851
Finché i ricercatori continueranno [br]a cercare di capire le leggi della fisica

0:04:05.851,0:04:07.925
e svelare i misteri dell'universo,

0:04:07.925,0:04:11.296
lo faranno con l'aiuto[br]dei suoi atomi più freddi.

0:04:17.539,0:04:22.030
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