O Sítio Mais Frio da ISS, do Mundo e do Universo!

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Sabem onde encontram a temperatura mais baixa na Terra? O recorde foi obtido em Agosto de 2010 e foi de -93,2 ºC, na Antárctica (daqui). Mas não chega. O lugar mais frio do Universo é a Nebulosa Boomerang com uma temperatura, vejam bem, de 1k (-272,15 ºC)! Mas também não é desta (daqui).

O sítio, em teoria, mais frio é o vácuo absoluto. Com ausência de qualquer tipo de matéria, não há oscilações de nada porque não há nada para oscilar. O vácuo absoluto é apenas teórico já que o vácuo quântico tem partículas. Assim, é pouco provável que o Universo atinja os -273,15 ºC, o zero absoluto. Mas a NASA quer bater o recorde da Nebulosa Boomerang. Tem uma margem de 1k entre o recorde e o mínimo possível. A própria radiação cósmica de fundo em microondas é mais quente, com uma temperatura de 2,725K, ou -270,425ºC.

O projecto chama-se “Cold Atom Laboratory” e vai estar na ISS (Estação Espacial Internacional) já em 2016. O objectivo é “alcançar temperaturas efetivas de até 100 pico-Kelvin” disse à revista RT o cientista-chefe Rob Thompson, que compõe o Laboratório de Propulsão a Jato” (daqui).

Em 1924, Bose descobriu que a lei de Plank pode ser deduzida pelas leis da Mecânica Estatística em que: 1) os níveis de energia dos fotões são discretos; e 2) um número arbitrário de fotões pode ocupar o mesmo nível de energia. Ou seja, o mesmo estado quântico. (daqui)

Einstein completa com as observações de que 1) a temperatura determina a ocupação média dos níveis de energia; e 2) esta ocupação varia suavemente com a temperatura até uma determinada temperatura, abaixo da qual todos os átomos se precipitam para o estado de energia mais baixa. (outravez daqui)

Há, assim, uma transição de fase e, abaixo da temperatura de transição os átomos organizam-se num novo estado da matéria, o condensado de Bose-Einstein. Juntam-se sem haver forças atractivas. Em Junho de 1995 foi demonstrado o primeiro condensado Bose-Einstein através de um condensado de átomos de 87Rb.

Uma das características mais interessantes dos BEC (sigla em inglês do condensado Bose-Einstein) é a superfluidez, em que o condensado apresenta uma rigidez colectiva que o proteje de atritos responsáveis pela viscosidade.

A ideia da iniciativa, o CAL (Laboratório do Átomo Frio), é investigar os condensados de Bose-Einstein, uma fase da matéria prevista por Albert Einstein e Satyendra Bose onde a temperatura é tão baixa que a diferenciação entre as fases sólida, líquida ou gasosa deixa de ser relevante.

Vejam o seguinte vídeo:

9 comentários

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  1. Xevious:
    “Encontraram um jeito de fazer uma temperatura mais baixa que zero absoluto”
    Não, Xevious, não há temperatura inferior a 0K.

    Nuno José Almeida: Obrigado!

    Alvaro Folhas: É verdade. Pode ser que, em 2016, obtenhamos uma temperatura um pouco inferior.

    • Alvaro Folhas on 16/02/2014 at 15:27
    • Responder

    Na Terra temos temperaturas de picoKelvin em vários laboratórios de Física de Partículas, muito abaixo das temperaturas residuais do BigBang que se encontram no Espaço, nomeadamente da citada Nebulosa do Boomerangue. Já em 1999, o grupo YKI-group do Low Temperature Laboratory, tinha atingido 100pK no arrefecimento do ródio (ver “World record in low temperatures”. Retrieved 2009-05-05.)

    • José Simões on 16/02/2014 at 14:42
    • Responder

    Ao longo da minha longa lida li vários trabalhos que generalizavam alguns conceitos termodinâmicos de modo a dar significado a temperaturas absolutas negativas. Nenhuma pegou muito, mas não sabemos o que o futuro nos vai trazer.

  2. Estou pra criar mais uma sílaba para a “Classificação Unificada dos Astros” que deve ser a temperatura

    O ínicio é fácil saber, Aa se equivaleria ao Zero Absoluto

    Minha dúvida, é qual seria o astro mais quente do universo.
    Creio que deva ser uma Super-Nova em plena explosão..

    E qual seria a temperatura atingida nestas condições ?

    • Nuno José Almeida on 08/02/2014 at 19:09
    • Responder

    Boas Dário

    “Assim, é pouco provável que o Universo atinja os 273,15 ºC”

    Faltou o negativo ou em símbolo ou em extenso.

    1. Obrigado pela correção 🙂

  3. Encontraram um jeito de fazer uma temperatura mais baixa que zero absoluto
    No caso eles analisaram o problema matematicamente
    e depois aplicaram em moléculas

    e teriam conseguido o resultado confirmado
    e as moléculas passariam a se comportar como se tivesse sendo aquecido
    se afastando umas das outras

  4. Holly Shi…, quase 1700 vezes menos temperatura que a experiencia da década de 90!

  5. O Sítio Mais Frio … do Universo!

    Cuidado, o universo é muito grande e ainda muito desconhecido. E até pode haver alguma outra espécie inteligente a fazer uma experiência ainda mais radical.

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