What is the coldest thing in the world? - Lina Marieth Hoyos

Traducător: Lupei Diana Corector: Cristina Nicolae

The coldest materials in the world aren’t in Antarctica.

Cele mai reci substanțe din lume nu se găsesc în Antarctica.

They’re not at the top of Mount Everest

Nu sunt pe vârful Everest

or buried in a glacier.

sau îngropate într-un ghețar.

They’re in physics labs:

Sunt în laboratoarele de fizică:

clouds of gases held just fractions of a degree above absolute zero.

nori de gaze ținuți la câteva grade sub zero absolut.

That’s 395 million times colder than your refrigerator,

Asta înseamnă că sunt de 395 milioane de ori mai reci ca frigiderul tău,

100 million times colder than liquid nitrogen,

de 100 milioane de ori mai reci ca nitrogenul lichid

and 4 million times colder than outer space.

și de 4 milioane de ori mai reci decât cosmosul.

Temperatures this low give scientists a window into the inner workings of matter,

Aceste temperaturi ajută la înțelegerea mecanismului de funcționare a materiei

and allow engineers to build incredibly sensitive instruments

și ajută inginerii la construirea unor instrumente incredibil de precise

that tell us more about everything

care ne oferă informații despre tot,

from our exact position on the planet

de la poziția exactă pe planetă

to what’s happening in the farthest reaches of the universe.

până la ce se întâmplă în străfundurile universului.

How do we create such extreme temperatures?

Cum creăm astfel de temperaturi extreme?

In short, by slowing down moving particles.

Pe scurt, prin încetinirea particulelor în mișcare.

When we’re talking about temperature, what we’re really talking about is motion.

Când vorbim despre temperatură, vorbim, de fapt, despre mișcare.

The atoms that make up solids,

Atomii care fac corpurile solide,

liquids,

lichide,

and gases

și gazoase

are moving all the time.

se mișcă în permanență.

When atoms are moving more rapidly, we perceive that matter as hot.

Când atomii se mișcă repede, percepem acea materie ca fiind fierbinte.

When they’re moving more slowly, we perceive it as cold.

Când se mișcă mai încet, o percepem rece.

To make a hot object or gas cold in everyday life,

Pentru a răci un obiect fierbinte sau un gaz în viața de zi cu zi,

we place it in a colder environment, like a refrigerator.

îl punem într-un mediu mai rece, ca un frigider.

Some of the atomic motion in the hot object is transferred to the surroundings,

O parte din mișcarea atomică din obiectul fierbinte e transferată în împrejurimi,

and it cools down.

iar acesta se răcește.

But there’s a limit to this:

Însă există o limită:

even outer space is too warm to create ultra-low temperatures.

până și cosmosul e prea călduros pentru a crea temperaturi extrem de mici.

So instead, scientists figured out a way to slow the atoms down directly –

Astfel, oamenii de știință au găsit o metodă de încetinire a atomilor -

with a laser beam.

cu un fascicul de lumină.

Under most circumstances,

În majoritatea cazurilor,

the energy in a laser beam heats things up.

energia acestui fascicul încălzește lucrurile.

But used in a very precise way,

Dar folosit cu foarte mare precizie,

the beam’s momentum can stall moving atoms, cooling them down.

impulsul fasciculului poate opri mișcarea atomilor, răcindu-i.

That’s what happens in a device called a magneto-optical trap.

Asta se întâmplă într-un dispozitiv numit capcană magneto-optică.

Atoms are injected into a vacuum chamber,

Atomii sunt injectați în vid

and a magnetic field draws them towards the center.

și un câmp magnetic îi atrage spre centru.

A laser beam aimed at the middle of the chamber

Fasciculul îndreptat spre mijlocul camerei

is tuned to just the right frequency

e setat pe frecvența potrivită,

that an atom moving towards it will absorb a photon of the laser beam and slow down.

iar când un atom se apropie, va absorbi un foton al fasciculului și va încetini.

The slow down effect comes from the transfer of momentum

Efectul de încetinire e rezultatul transferului de impuls

between the atom and the photon.

dintre atom și foton.

A total of six beams, in a perpendicular arrangement,

Șase fasciculi aranjați perpendicular,

ensure that atoms traveling in all directions will be intercepted.

asigură interceptarea atomilor împrăștiați în toate direcțiile.

At the center, where the beams intersect,

În centru, unde fasciculele se intersectează,

the atoms move sluggishly, as if trapped in a thick liquid —

atomii se mișcă lent, de parcă ar fi prinși într-un lichid gros,

an effect the researchers who invented it described as “optical molasses.”

un efect pe care cercetătorii îl descriu ca „melasă optică”.

A magneto-optical trap like this

O capcană magneto-optică ca aceasta

can cool atoms down to just a few microkelvins —

poate răci atomii la doar câțiva microkelvini -

about -273 degrees Celsius.

în jur de - 273 de grade Celsius.

This technique was developed in the 1980s,

Această metodă a fost dezvoltată în anii '80,

and the scientists who'd contributed to it

iar savanții care au contribuit la crearea ei

won the Nobel Prize in Physics in 1997 for the discovery.

au câștigat Premiul Nobel în Fizică în anul 1997 pentru această descoperire.

Since then, laser cooling has been improved to reach even lower temperatures.

De atunci, metoda a fost îmbunătățită pentru a atinge temperaturi mult mai mici.

But why would you want to cool atoms down that much?

Dar de ce să răcim atomii atât de mult?

First of all, cold atoms can make very good detectors.

Pentru început, atomii reci pot fi detectoare foarte bune.

With so little energy,

Având energie puțină,

they’re incredibly sensitive to fluctuations in the environment.

sunt incredibil de sensibili la fluctuațiile din mediul înconjurător.

So they’re used in devices that find underground oil and mineral deposits,

Astfel, sunt folosiți în dispozitive care găsesc depozite de petrol și minerale

and they also make highly accurate atomic clocks,

și se mai folosesc la ceasurile atomice precise

like the ones used in global positioning satellites.

ca cele folosite la poziționarea globală a sateliților.

Secondly, cold atoms hold enormous potential

În al doilea rând, atomii reci au un potențial uriaș

for probing the frontiers of physics.

pentru cercetarea frontierelor fizicii.

Their extreme sensitivity makes them candidates

Sensibilitatea lor extremă îi face candidați

to be used to detect gravitational waves in future space-based detectors.

pentru detectarea undelor gravitaționale în viitorii detectori spațiali.

They’re also useful for the study of atomic and subatomic phenomena,

Sunt folositori și pentru studiul fenomenului atomic și subatomic,

which requires measuring incredibly tiny fluctuations in the energy of atoms.

care cere măsurarea fluctuațiilor extrem de mici din energia atomilor.

Those are drowned out at normal temperatures,

Aceștia sunt „înăbușiți” la temperaturi normale,

when atoms speed around at hundreds of meters per second.

când atomii au o viteză de sute de metri pe secundă.

Laser cooling can slow atoms to just a few centimeters per second—

Răcirea prin laser poate încetini atomii la doar câțiva centimetri pe secundă -

enough for the motion caused by atomic quantum effects to become obvious.

destul pentru ca efectele mișcării cauzate de cuantumul atomic să devină evidente.

Ultracold atoms have already allowed scientists to study phenomena

Atomii foarte reci le-au dat șansa savanților să studieze fenomene

like Bose-Einstein condensation,

precum condensatul Bose-Einstein,

in which atoms are cooled almost to absolute zero

în care atomii sunt răciți până aproape la zero absolut

and become a rare new state of matter.

și se transformă într-un nouă stare a materiei.

Pe măsură ce cercetătorii își continuă călătoria în înțelegerea legilor fizicii

So as researchers continue in their quest to understand the laws of physics

and unravel the mysteries of the universe,

și descoperirea misterelor universului,

they’ll do so with the help of the very coldest atoms in it.

ei fac acest lucru cu ajutorul celor mai reci atomi din el.