O objetivo das missões espaciais não é apenas verificar a viabilidade e a rentabilidade de estruturas habitáveis e de pesquisa em órbita da Terra. As condições no espaço não podem ser replicadas em nenhum lugar do planeta, tornando-as o campo de testes ideal para experimentos e teorias.
Um dos experimentos em andamento busca alcançar o quinto estado da matéria, teorizado por Albert Einstein e Satyendra Nath Bose na década de 1920. E o mais curioso é que eles usaram uma geladeira para isso. Não uma geladeira qualquer, é claro, mas essencialmente uma versão turbinada do eletrodoméstico que você tem em casa ou em outro lugar: uma microgeladeira que é um laboratório em si, o Laboratório de Átomos Frios, ou CAL.
Preparação do experimento CAL
Desde maio passado, o Laboratório de Átomos Frios vem passando por diversas atualizações para realizar o experimento: tornar-se um módulo capaz de gerar um estado da matéria que não existe naturalmente na Terra. Sua função é gerar condensados de Bose-Einstein, um estado da matéria tão raro que só existe em temperaturas extremamente próximas do zero absoluto (em torno de -273,15 °C ). Nesse ponto, os átomos deixam de se comportar como partículas independentes e começam a agir como uma única onda de matéria, quase como se fossem uma só.
Nesses estados, é possível "coletar" — ou pelo menos observar — esses condensados. Até agora, só foi possível manter as nuvens de átomos que compõem esses condensados por alguns instantes, principalmente devido à força gravitacional da Terra, que faz com que essas nuvens de átomos se dissipem em frações de segundo. No espaço, porém, elas podem permanecer estáveis por segundos — até dez em condições ideais —, o que abre caminho para medições muito mais precisas.
Aplicações que abrirão as portas para a "computação quântica 2.0"
Os objetivos deste experimento, que está em seus estágios finais de preparação, são os seguintes: testar se o princípio da equivalência de Einstein ainda é válido sob essas condições extremas, rastrear possíveis sinais de matéria escura e lançar as bases para futuros detectores de ondas gravitacionais.
Um dos cientistas responsáveis pelo projeto — Ethan Elliott, do Laboratório de Propulsão a Jato (JPL) — prevê que as descobertas que poderão ser feitas com o CAL marcarão o início da "quântica 2.0 ". Simplificando, se a primeira revolução quântica do século XX nos deu lasers, celulares e ressonâncias magnéticas, esta nova etapa busca manipular diretamente estados quânticos em larga escala.
Em termos práticos, isso se traduziria em uma maior capacidade de detectar matéria escura — a substância que nos permitiria compreender melhor o Universo — ou até mesmo algo que soa muito como algo saído de um filme da Marvel, como controlar a fronteira do mundo quântico (uma afirmação apoiada pelo diretor do projeto, Kamal Oudrhiri).
A longo prazo, se essas técnicas amadurecerem completamente, poderão levar ao desenvolvimento sensores de gravidade ultraprecisos ou relógios atômicos mais exatos para sistemas de navegação autônomos. No entanto, é melhor não nos precipitarmos: por enquanto, trata-se de pesquisa fundamental em física ainda em desenvolvimento, e as aplicações práticas dependem de experimentos em andamento que confirmem as melhorias esperadas na sensibilidade.
Matéria traduzida e adaptada do Xataka Espanha.
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