Mesmo quando as coisas estão "geladas" em termos convencionais, elas não estão tão frias assim do ponto de vista de um físico. A escala científica para temperatura é Kelvin, e o zero Kelvin é o chamado "zero absoluto", a temperatura mais fria que qualquer coisa pode ter. Chegar nessa temperatura é considerada impossível pela ciência.

Mas pesquisadores do MIT chegaram quase lá. Eles conseguiram resfriar um conjunto de móleculas até 500 nanokelvins, batendo o recorde de baixa temperatura negativa já registrada pela ciência. A marca está apenas a 500 bilionésimos acima do zero absoutlo. Por alguns instantes, essas moléculas foram os objetos mais frios do universo conhecido.

No experimento, os pesquisadores utilizaram um gás de sódio e potássio para chegar perto do zero absoluto, que é equivalente a - 273,15 graus Celsius. A menor temperatura registrada na Terra foi de −89.2 °C em uma base militar russa na Antártica, em 1983.

O desafio da experiência não era apenas uma questão de temperatura, mas também de movimento. Assim que as moléculas se aquecem, sua energia cinética (e, logo, seu movimento) aumenta. Quando o gelo é aquecido, por exemplo, as móleculas ganham energia, transformando-se em água e depois em vapor. Mas para essas moléculas atingirem o zero absoluto, teoricamente todo movimento delas deve ser interrompido. Talvez seja impossível atingir o zero absoluto, já que sempre haverá alguma mínima interferência externa de calor, mas apenas chegar perto dessa temperatura já faz os cientistas ficarem ansiosos.

A equipe do MIT usou uma combinação de laser e evaporação para resfriar os átomos do experimento. Um campo magnético foi usado para aproximar os átomos entre si, formando moléculas. Um segundo conjunto de lasers foi usado para resfriar as moléculas de sódio e potássio que resultaram da união dos átomos. Um laser foi sintonizado ao estado de vibração inicial da molécula, enquanto um segundo foi colocado no estado de energia mais baixo possível. 

"É como sintonizar seu rádio em alguma estação", afirma Martin Zwierlein, um dos físicos autores do estudo, em um comunicado. "Esses átomos começam a vibrar juntos e formam uma única molécula".

A molécula absorveu energia do laser de baixa frequência e o canalizou de volta através do feixe de alta frequência. O resultado foi uma diminuição da energia e temperatura da molécula para quase o zero absoluto. As moléculas conseguiram ficar estaveis por 2,5 segundos, um tempo considerável para um experimento do tipo.

O próximo passo nessa linha de pesquisa será tentar manter essas moléculas juntas por mais tempo, abaixando a temperatura para ainda mais perto do zero absoluto. Isso poderia permitir aos pesquisadores observar efeitos mecânicos quânticos que são impossíveis de serem estudados com moléculas em temperaturas normais.

Fonte: MIT