WEBVTT

00:00:06.716 --> 00:00:10.147
Os materiais mais frios do mundo
não estão na Antártida.

00:00:10.397 --> 00:00:12.521
Não estão no topo do Monte Evereste

00:00:12.521 --> 00:00:14.256
nem enterrados sob um glaciar.

00:00:14.266 --> 00:00:15.897
Estão nos laboratórios de Física:

00:00:15.917 --> 00:00:20.232
nuvens de gases mantidos a frações
de um grau acima do zero absoluto.

00:00:20.882 --> 00:00:25.247
São 395 milhões de vezes mais frios
do que os nossos frigoríficos,

00:00:25.367 --> 00:00:28.133
cem milhões de vezes mais frios
do que o azoto líquido

00:00:28.173 --> 00:00:31.240
e quatro milhões de vezes mais frios
do que o espaço exterior.

00:00:31.450 --> 00:00:33.081
Temperaturas tão baixas permitem

00:00:33.101 --> 00:00:36.081
que os cientistas estudem
o funcionamento interior da matéria

00:00:36.081 --> 00:00:39.427
e permitem que os engenheiros criem
instrumentos extremamente sensíveis

00:00:39.447 --> 00:00:41.422
que nos revelam mais
sobre todas as coisas

00:00:41.432 --> 00:00:43.180
da nossa posição exata no planeta

00:00:43.190 --> 00:00:45.915
do que acontece nos locais
mais longínquos do universo.

NOTE Paragraph

00:00:46.135 --> 00:00:48.788
Como criamos essas temperaturas extremas?

00:00:48.928 --> 00:00:51.809
Resumindo, abrandando
as partículas em movimento.

00:00:51.859 --> 00:00:55.821
Quando falamos da temperatura,
estamos a falar sobre movimento.

00:00:55.951 --> 00:00:59.106
Os átomos que nos tornam
sólidos, líquidos ou gases,

00:00:59.108 --> 00:01:00.889
estão sempre em movimento.

00:01:01.069 --> 00:01:03.396
Quando os átomos se movem
mais rapidamente,

00:01:03.406 --> 00:01:05.676
sentimos que a matéria está quente.

00:01:05.706 --> 00:01:08.997
Quando se movem mais devagar,
sentimo-la fria.

NOTE Paragraph

00:01:09.147 --> 00:01:12.643
Habitualmente, para arrefecer
um objeto ou um gás quente,

00:01:12.693 --> 00:01:15.880
colocamo-lo num ambiente mais frio,
como um frigorífico.

00:01:16.490 --> 00:01:18.838
Parte do movimento atómico
do objeto quente

00:01:18.838 --> 00:01:20.698
é transferido para o meio envolvente

00:01:20.748 --> 00:01:22.241
o que o arrefece.

00:01:22.261 --> 00:01:23.868
Mas há um limite para isso:

00:01:23.878 --> 00:01:27.975
até o espaço exterior é demasiado quente
para criar temperaturas demasiado baixas.

00:01:27.995 --> 00:01:32.823
Por isso, os cientistas arranjaram forma
de abrandar diretamente os átomos,

00:01:32.823 --> 00:01:34.204
com um raio laser.

NOTE Paragraph

00:01:34.204 --> 00:01:35.931
Na maior parte das circunstâncias,

00:01:35.951 --> 00:01:38.574
a energia de um raio laser
aquece as coisas.

00:01:38.614 --> 00:01:40.863
Mas, se for usado de forma muito precisa,

00:01:40.883 --> 00:01:44.813
o ímpeto do raio pode fazer parar
os átomos em movimento, arrefecendo-os.

00:01:45.233 --> 00:01:49.173
É o que acontece num aparelho
chamado armadilha magneto-ótica.

00:01:49.403 --> 00:01:52.094
Injetam-se átomos numa câmara de vácuo

00:01:52.114 --> 00:01:55.275
onde um campo magnético
os atrai para o centro.

00:01:55.665 --> 00:01:58.250
Um raio laser direcionado
para o meio da câmara

00:01:58.270 --> 00:02:00.643
é afinado para a frequência adequada

00:02:00.673 --> 00:02:02.980
para que um átomo
que se move na sua direção

00:02:02.990 --> 00:02:05.930
absorva um fotão do raio laser e abrande.

00:02:06.170 --> 00:02:09.089
O efeito de abrandamento provém
da transferência da energia

00:02:09.089 --> 00:02:11.038
entre o átomo e o fotão.

00:02:11.228 --> 00:02:14.428
Um total de seis raios,
numa disposição perpendicular,

00:02:14.438 --> 00:02:18.375
assegura que os átomos que viajam
em todas as direções sejam intercetados.

00:02:18.625 --> 00:02:21.188
No centro, onde os raios se intercetam,

00:02:21.188 --> 00:02:24.980
os átomos movem-se lentamente,
como envolvidos num líquido espesso

00:02:25.000 --> 00:02:27.414
— um efeito que os investigadores
que o inventaram

00:02:27.444 --> 00:02:29.604
descreveram como "melaço ótico".

00:02:29.844 --> 00:02:32.485
Uma armadilha magneto-ótico como esta

00:02:32.495 --> 00:02:35.575
pode arrefecer átomos
até a poucos microkelvins

00:02:35.615 --> 00:02:38.435
— cerca de 273 graus negativos Celsius.

NOTE Paragraph

00:02:39.225 --> 00:02:41.679
Esta técnica foi desenvolvida nos anos 80

00:02:41.719 --> 00:02:44.073
e os cientistas que contribuíram para tal

00:02:44.093 --> 00:02:47.861
ganharam o Prémio Nobel da Física
em 1997, por essa descoberta.

00:02:48.031 --> 00:02:50.941
Desde então, o arrefecimento por laser
tem sido melhorado

00:02:50.961 --> 00:02:53.051
para obter temperaturas ainda mais baixas.

NOTE Paragraph

00:02:53.051 --> 00:02:56.540
Mas porque é que queremos arrefecer
átomos a temperaturas tão baixas?

00:02:56.570 --> 00:02:59.906
Primeiro que tudo, os átomos frios
podem ser detetores muito bons.

00:02:59.946 --> 00:03:01.620
Com uma energia tão baixa,

00:03:01.640 --> 00:03:05.261
são extremamente sensíveis
às flutuações no meio ambiente.

00:03:05.291 --> 00:03:06.892
Assim, são usados em aparelhos

00:03:06.912 --> 00:03:09.862
que encontram depósitos subterrâneos
de petróleo e de minerais

00:03:09.882 --> 00:03:12.343
e também nos relógios atómicos
de alta precisão,

00:03:12.373 --> 00:03:15.053
como os que se usam
em satélites de localização.

NOTE Paragraph

00:03:15.493 --> 00:03:18.332
Em segundo lugar, os átomos frios
têm um potencial enorme

00:03:18.362 --> 00:03:20.433
para explorar as fronteiras da Física.

00:03:20.463 --> 00:03:22.762
A sua extrema sensibilidade
torna-os candidatos

00:03:22.782 --> 00:03:27.100
para detetar as ondas gravitacionais
em futuros detetores espaciais.

00:03:27.500 --> 00:03:31.434
Também são úteis no estudo
de fenómenos atómicos e subatómicos

00:03:31.434 --> 00:03:35.814
que requerem medições de flutuações
extremamente diminutas de energia.

00:03:35.824 --> 00:03:38.176
Os átomos são mergulhados
em temperaturas normais,

00:03:38.176 --> 00:03:41.390
quando a velocidade dos átomos
é de centenas de metros por segundo.

00:03:41.420 --> 00:03:45.295
O arrefecimento a laser abranda os átomos
até poucos centímetros por segundo,

00:03:45.315 --> 00:03:48.882
o suficiente para que o movimento
provocado pelos efeitos atómicos quânticos

00:03:48.892 --> 00:03:49.982
se torne óbvio.

00:03:50.002 --> 00:03:53.599
Os átomos ultrafrios já permitiram
que os cientistas estudassem fenómenos

00:03:53.649 --> 00:03:56.310
tais como a condensação Bose-Einstein,

00:03:56.330 --> 00:03:59.631
em que os átomos são arrefecidos
quase ao zero absoluto

00:03:59.661 --> 00:04:02.270
e se tornam num novo estado
de matéria muito raro.

NOTE Paragraph

00:04:02.310 --> 00:04:04.041
Assim, enquanto os investigadores

00:04:04.061 --> 00:04:06.361
continuam a tentar compreender
as leis da Física,

00:04:06.361 --> 00:04:08.405
e a decifrar os mistérios do Universo,

00:04:08.425 --> 00:04:11.971
fá-lo-ão com a ajuda
dos átomos mais frios que ele contém.