1
00:00:06,716 --> 00:00:10,147
Os materiais mais frios do mundo
não estão na Antártida.

2
00:00:10,397 --> 00:00:12,521
Não estão no topo do Monte Evereste

3
00:00:12,521 --> 00:00:14,256
nem enterrados sob um glaciar.

4
00:00:14,266 --> 00:00:15,897
Estão nos laboratórios de Física:

5
00:00:15,917 --> 00:00:20,232
nuvens de gases mantidos a frações
de um grau acima do zero absoluto.

6
00:00:20,882 --> 00:00:25,247
São 395 milhões de vezes mais frios
do que os nossos frigoríficos,

7
00:00:25,367 --> 00:00:28,133
cem milhões de vezes mais frios
do que o azoto líquido

8
00:00:28,173 --> 00:00:31,240
e quatro milhões de vezes mais frios
do que o espaço exterior.

9
00:00:31,450 --> 00:00:33,081
Temperaturas tão baixas permitem

10
00:00:33,101 --> 00:00:36,081
que os cientistas estudem
o funcionamento interior da matéria

11
00:00:36,081 --> 00:00:39,427
e permitem que os engenheiros criem
instrumentos extremamente sensíveis

12
00:00:39,447 --> 00:00:41,422
que nos revelam mais
sobre todas as coisas

13
00:00:41,432 --> 00:00:43,180
da nossa posição exata no planeta

14
00:00:43,190 --> 00:00:45,915
do que acontece nos locais
mais longínquos do universo.

15
00:00:46,135 --> 00:00:48,788
Como criamos essas temperaturas extremas?

16
00:00:48,928 --> 00:00:51,809
Resumindo, abrandando
as partículas em movimento.

17
00:00:51,859 --> 00:00:55,821
Quando falamos da temperatura,
estamos a falar sobre movimento.

18
00:00:55,951 --> 00:00:59,106
Os átomos que nos tornam
sólidos, líquidos ou gases,

19
00:00:59,108 --> 00:01:00,889
estão sempre em movimento.

20
00:01:01,069 --> 00:01:03,396
Quando os átomos se movem
mais rapidamente,

21
00:01:03,406 --> 00:01:05,676
sentimos que a matéria está quente.

22
00:01:05,706 --> 00:01:08,997
Quando se movem mais devagar,
sentimo-la fria.

23
00:01:09,147 --> 00:01:12,643
Habitualmente, para arrefecer
um objeto ou um gás quente,

24
00:01:12,693 --> 00:01:15,880
colocamo-lo num ambiente mais frio,
como um frigorífico.

25
00:01:16,490 --> 00:01:18,838
Parte do movimento atómico
do objeto quente

26
00:01:18,838 --> 00:01:20,698
é transferido para o meio envolvente

27
00:01:20,748 --> 00:01:22,241
o que o arrefece.

28
00:01:22,261 --> 00:01:23,868
Mas há um limite para isso:

29
00:01:23,878 --> 00:01:27,975
até o espaço exterior é demasiado quente
para criar temperaturas demasiado baixas.

30
00:01:27,995 --> 00:01:32,823
Por isso, os cientistas arranjaram forma
de abrandar diretamente os átomos,

31
00:01:32,823 --> 00:01:34,204
com um raio laser.

32
00:01:34,204 --> 00:01:35,931
Na maior parte das circunstâncias,

33
00:01:35,951 --> 00:01:38,574
a energia de um raio laser
aquece as coisas.

34
00:01:38,614 --> 00:01:40,863
Mas, se for usado de forma muito precisa,

35
00:01:40,883 --> 00:01:44,813
o ímpeto do raio pode fazer parar
os átomos em movimento, arrefecendo-os.

36
00:01:45,233 --> 00:01:49,173
É o que acontece num aparelho
chamado armadilha magneto-ótica.

37
00:01:49,403 --> 00:01:52,094
Injetam-se átomos numa câmara de vácuo

38
00:01:52,114 --> 00:01:55,275
onde um campo magnético
os atrai para o centro.

39
00:01:55,665 --> 00:01:58,250
Um raio laser direcionado
para o meio da câmara

40
00:01:58,270 --> 00:02:00,643
é afinado para a frequência adequada

41
00:02:00,673 --> 00:02:02,980
para que um átomo
que se move na sua direção

42
00:02:02,990 --> 00:02:05,930
absorva um fotão do raio laser e abrande.

43
00:02:06,170 --> 00:02:09,089
O efeito de abrandamento provém
da transferência da energia

44
00:02:09,089 --> 00:02:11,038
entre o átomo e o fotão.

45
00:02:11,228 --> 00:02:14,428
Um total de seis raios,
numa disposição perpendicular,

46
00:02:14,438 --> 00:02:18,375
assegura que os átomos que viajam
em todas as direções sejam intercetados.

47
00:02:18,625 --> 00:02:21,188
No centro, onde os raios se intercetam,

48
00:02:21,188 --> 00:02:24,980
os átomos movem-se lentamente,
como envolvidos num líquido espesso

49
00:02:25,000 --> 00:02:27,414
— um efeito que os investigadores
que o inventaram

50
00:02:27,444 --> 00:02:29,604
descreveram como "melaço ótico".

51
00:02:29,844 --> 00:02:32,485
Uma armadilha magneto-ótico como esta

52
00:02:32,495 --> 00:02:35,575
pode arrefecer átomos
até a poucos microkelvins

53
00:02:35,615 --> 00:02:38,435
— cerca de 273 graus negativos Celsius.

54
00:02:39,225 --> 00:02:41,679
Esta técnica foi desenvolvida nos anos 80

55
00:02:41,719 --> 00:02:44,073
e os cientistas que contribuíram para tal

56
00:02:44,093 --> 00:02:47,861
ganharam o Prémio Nobel da Física
em 1997, por essa descoberta.

57
00:02:48,031 --> 00:02:50,941
Desde então, o arrefecimento por laser
tem sido melhorado

58
00:02:50,961 --> 00:02:53,051
para obter temperaturas ainda mais baixas.

59
00:02:53,051 --> 00:02:56,540
Mas porque é que queremos arrefecer
átomos a temperaturas tão baixas?

60
00:02:56,570 --> 00:02:59,906
Primeiro que tudo, os átomos frios
podem ser detetores muito bons.

61
00:02:59,946 --> 00:03:01,620
Com uma energia tão baixa,

62
00:03:01,640 --> 00:03:05,261
são extremamente sensíveis
às flutuações no meio ambiente.

63
00:03:05,291 --> 00:03:06,892
Assim, são usados em aparelhos

64
00:03:06,912 --> 00:03:09,862
que encontram depósitos subterrâneos
de petróleo e de minerais

65
00:03:09,882 --> 00:03:12,343
e também nos relógios atómicos
de alta precisão,

66
00:03:12,373 --> 00:03:15,053
como os que se usam
em satélites de localização.

67
00:03:15,493 --> 00:03:18,332
Em segundo lugar, os átomos frios
têm um potencial enorme

68
00:03:18,362 --> 00:03:20,433
para explorar as fronteiras da Física.

69
00:03:20,463 --> 00:03:22,762
A sua extrema sensibilidade
torna-os candidatos

70
00:03:22,782 --> 00:03:27,100
para detetar as ondas gravitacionais
em futuros detetores espaciais.

71
00:03:27,500 --> 00:03:31,434
Também são úteis no estudo
de fenómenos atómicos e subatómicos

72
00:03:31,434 --> 00:03:35,814
que requerem medições de flutuações
extremamente diminutas de energia.

73
00:03:35,824 --> 00:03:38,176
Os átomos são mergulhados
em temperaturas normais,

74
00:03:38,176 --> 00:03:41,390
quando a velocidade dos átomos
é de centenas de metros por segundo.

75
00:03:41,420 --> 00:03:45,295
O arrefecimento a laser abranda os átomos
até poucos centímetros por segundo,

76
00:03:45,315 --> 00:03:48,882
o suficiente para que o movimento
provocado pelos efeitos atómicos quânticos

77
00:03:48,892 --> 00:03:49,982
se torne óbvio.

78
00:03:50,002 --> 00:03:53,599
Os átomos ultrafrios já permitiram
que os cientistas estudassem fenómenos

79
00:03:53,649 --> 00:03:56,310
tais como a condensação Bose-Einstein,

80
00:03:56,330 --> 00:03:59,631
em que os átomos são arrefecidos
quase ao zero absoluto

81
00:03:59,661 --> 00:04:02,270
e se tornam num novo estado
de matéria muito raro.

82
00:04:02,310 --> 00:04:04,041
Assim, enquanto os investigadores

83
00:04:04,061 --> 00:04:06,361
continuam a tentar compreender
as leis da Física,

84
00:04:06,361 --> 00:04:08,405
e a decifrar os mistérios do Universo,

85
00:04:08,425 --> 00:04:11,971
fá-lo-ão com a ajuda
dos átomos mais frios que ele contém.