Experimento em estação espacial chinesa atinge temperatura mais baixa já produzida
Pesquisadores chegaram a 9,7 picokelvins acima do zero absoluto em experimento realizado na estação espacial Tiangong; resultado pode ampliar estudos sobre física quântica e gravidade
Um experimento realizado por pesquisadores chineses a bordo da estação espacial Tiangong atingiu uma temperatura de apenas 9,7 picokelvins, estabelecendo um novo recorde de resfriamento artificial. O resultado, publicado em 5 de novembro na revista científica Science, representa uma temperatura inferior a dez trilionésimos de grau acima do zero absoluto, limite teórico de temperatura mais baixa possível.
O zero absoluto corresponde a −273,15 °C e representa o limite inferior de temperatura na escala termodinâmica. Nessa condição, a energia térmica de um sistema atinge seu menor valor possível. Embora não seja possível alcançar exatamente esse limite, cientistas conseguem resfriar determinados materiais a temperaturas extremamente próximas dele para observar comportamentos físicos que não aparecem em condições comuns.
O estudo utilizou um gás de átomos submetido a condições extremas de resfriamento para investigar fenômenos da mecânica quântica. Nesse regime, os pesquisadores conseguiram produzir um estado da matéria conhecido como condensado de Bose-Einstein, no qual um conjunto de átomos passa a apresentar comportamento quântico coletivo.
O condensado de Bose-Einstein é um estado da matéria previsto teoricamente pelos físicos Satyendra Nath Bose e Albert Einstein. Ele surge quando partículas são resfriadas a temperaturas próximas do zero absoluto e passam a ocupar o mesmo estado quântico. Com isso, os átomos deixam de se comportar como partículas independentes e passam a apresentar propriedades coletivas, permitindo que pesquisadores investiguem efeitos da mecânica quântica em escala macroscópica.
A marca de 9,7 picokelvins representa um avanço em relação aos resultados anteriores obtidos em experimentos de resfriamento de átomos. A conquista foi possível com o uso das condições de microgravidade encontradas no ambiente orbital, que permitem realizar experimentos com átomos ultrafrios de maneira diferente daquela possível em laboratórios terrestres.
A técnica pode contribuir para investigações sobre fenômenos fundamentais da física, incluindo o comportamento da gravidade. Segundo o artigo, o método desenvolvido pelos pesquisadores também pode facilitar estudos sobre a teoria da gravidade de Albert Einstein.
A realização de experimentos desse tipo em ambientes espaciais oferece condições diferentes das encontradas em laboratórios na Terra. A microgravidade permite que os pesquisadores observem o comportamento de átomos ultrafrios com menos interferência dos efeitos associados à gravidade terrestre. Isso abre possibilidades para investigações que dependem de medições extremamente precisas e do controle de sistemas quânticos.
O resultado demonstra o potencial dos experimentos realizados em ambientes espaciais para ampliar as possibilidades de pesquisa em física quântica, especialmente em estudos que dependem de temperaturas extremamente baixas.