Essas temperaturas ultrabaixas ocorrem em nuvens de átomos conhecidas como gases Fermi. Eles são criados para
O professor Gould, chefe do Grupo QuSys da Trinity, explica o que é o gás ultracold.
A maneira padrão como os físicos pensam sobre o gás éÉ usar uma teoria conhecida como mecânica estatística. Mas com o advento da mecânica quântica, tudo mudou. Uma previsão bem conhecida da mecânica quântica é que átomos individuais abaixo da temperatura crítica podem se combinar com outros átomos em uma única onda macroscópica com propriedades exóticas. Essa previsão levou a uma busca experimental de um século para atingir temperaturas críticas. O sucesso foi finalmente alcançado na década de 1990 com a criação dos primeiros gases ultracold resfriados por lasers (Prêmio Nobel de 1997) e contidos por campos magnéticos fortes - um feito que ganhou o Prêmio Nobel de 2001.
Professor Gould, chefe do grupo QuSys da Trinity
Gases ultracold como estes agora são comunssão criados em laboratórios de todo o mundo. Eles têm muitas aplicações, que vão desde o teste de teorias físicas fundamentais à detecção de ondas gravitacionais. Mas suas temperaturas são incrivelmente baixas no nível de nanokelvin e abaixo (um Kelvin é igual a -271,15 ° C). Esses gases são um bilhão de vezes mais frios do que os lugares mais frios do universo e são criados aqui mesmo na Terra.
Então, o que é gás Fermi? Todas as partículas do Universo, incluindo os átomos, pertencem a um de dois tipos - "bósons" e "férmions". O gás Fermi é composto de férmions com o nome do físico Enrico Fermi. Em temperaturas muito baixas, os bósons e férmions se comportam de maneira muito diferente. Enquanto os bósons estão agrupados, os férmions são o contrário. Essa propriedade realmente torna difícil medir sua temperatura.
Um termômetro é apenas um sistema, físicoquais propriedades mudam com a temperatura de uma maneira previsível. Por exemplo, você pode medir a temperatura do corpo medindo a expansão do mercúrio em um tubo de vidro. O novo termômetro funciona de maneira semelhante, mas em vez do mercúrio, os cientistas medem o estado de átomos individuais que estão associados (ou correlacionados) com o gás quântico.
A nova solução pode ser implementada comusando tecnologias disponíveis em modernos laboratórios de física atômica. O fato de que tal física fundamental pode ser verificada é verdadeiramente surpreendente, enfatizam os cientistas. Várias tecnologias quânticas emergentes, sensores quânticos como o novo termômetro, provavelmente terão o impacto mais direto na ciência.
Leia também
Por que os cientistas estão tão interessados em Ceres? Tudo sobre o planeta no qual eles estão procurando ativamente por vida
Um drone "indestrutível" foi projetado na Rússia
Explosão de supernova pode causar extinção em massa na Terra