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Você deve ter aprendido sobre átomos na escola, nas aulas de ciência ou química. Mas você já viu uma foto dessas partículas? Provavelmente não (ilustrações não valem!). Agora, uma dupla de cientistas do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), nos Estados Unidos, conseguiu capturar pela primeira vez na história uma imagem de átomos vagando livremente.
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Eles descreveram o feito em estudo publicado na Physical Review Letters, em que destacaram a importância da imagem para estudar fenômenos quânticos em detalhes.
Antes de explicarmos, vamos à foto:
A primeira foto de átomos vagando livremente
Para conseguir registrar os átomos vagando ‘soltos’, a dupla de pesquisadores construiu um sistema de câmera de “microscopia com resolução atômica”. Nesse esquema, eles colocaram os átomos em uma nuvem contida, onde poderiam vagar. Em seguida, usaram luz laser para congelar as partículas na posição em que estavam, permitindo que elas fossem registradas.
Segundo o físico Martin Zwierlein, isso possibilitou observar o que os átomos estão fazendo em relação uns aos outros. Ele descreveu o efeito como “lindo”.
Imagem vai ajudar a estudar fenômenos quânticos
Registrar átomos durante uma interação permite estudar esse fenômeno em detalhes. Veja algumas possibilidades:
- Um dos padrões que poderá ser estudado é conhecido como condensação de Bose-Einstein, em que bósons e férmions se emparelham. As partículas são minúsculas e o registro ajuda a entender como os átomos se comportam;
- A equipe também conseguiu capturar uma imagem de uma “onda de Broglie”, fenômeno no qual os bósons se agrupam. Essa teoria é uma das principais da física moderna.
Zwierlein destacou como, atualmente, as técnicas existentes de registro permitem ver nuvens de átomos, mas não as partículas individualmente. Além de dar detalhes sobre as interações, incluindo a possibilidade de realizar medições, a ‘fotografia’ permite observar átomos individuais.
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Agora, a dupla de pesquisadores quer ir além. Eles pretendem usar a técnica para investigar outros tipos de comportamentos atômicos, especialmente os mais raros e menos estudados. Por exemplo, a física quântica de Hall, em que elétrons têm interações incomuns com campos magnéticos.
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