Foto: James Glover
Os físicos não costumam usar a linguagem universal livremente, então, como Lorde Kelvin apelidou a medida básica de sua escala de temperatura de “zero absoluto”, isso deveria ser um sinal de que há razão para que a natureza “absoluta” da medida seja levada a sério. .
Ao contrário da escala centigrada, onde 0 graus marcam o ponto de congelamento da água doce, ou a escala Fahrenheit, onde 0 é a temperatura estável de uma mistura de água, gelo, cloreto de amônio e sal marinho, 0 Kelvin - zero absoluto - é teoricamente, a coisa mais fria imaginável. Essa é a temperatura em que todo movimento se aproxima, quando as moléculas param de tremer e os átomos param de se mover.
Na Nature, Zeeya Merali relata o trabalho de Stefan Braun e seus colegas, um grupo de físicos que conseguiram derrubar o absolutismo de Kelvin criando “um gás atômico com uma temperatura sub-absoluta-zero pela primeira vez”.
Através de uma abordagem elaborada - aproveitando lasers e campos magnéticos de rápida inversão - os cientistas descobriram como empurrar átomos para assumir temporariamente energias abaixo do zero absoluto. Os cientistas manipularam uma nuvem de átomos de potássio presos por lasers, diz Merali:
Em temperaturas positivas, os átomos se repelem, tornando a configuração estável. A equipe rapidamente ajustou os campos magnéticos, fazendo com que os átomos se atraíssem em vez de se repelirem. "Isso de repente muda os átomos de seu estado de energia mais estável e mais baixo para o mais alto estado de energia possível, antes que eles possam reagir", diz Schneider. "É como caminhar por um vale e, em seguida, encontrar-se imediatamente no pico da montanha."
Em temperaturas positivas, tal reversão seria instável e os átomos entrariam em colapso para dentro. Mas a equipe também ajustou o campo de laser de aprisionamento para torná-lo mais energeticamente favorável para os átomos aderirem em suas posições. Este resultado, descrito hoje na revista Science, marca a transição do gás de um pouco acima do zero absoluto para alguns bilionésimos de um Kelvin abaixo do zero absoluto.
Os pesquisadores imaginam que, se novos materiais pudessem, de alguma forma, ser feitos de átomos abaixo de zero, então eles provavelmente agiriam de maneiras muito estranhas.
Por exemplo, Rosch e seus colegas calcularam que, enquanto as nuvens de átomos seriam normalmente puxadas para baixo pela gravidade, se parte da nuvem estiver a uma temperatura absoluta negativa, alguns átomos se moverão para cima, aparentemente desafiando a gravidade.
Mesmo na física, parece que algumas regras são feitas para serem quebradas.
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