X

Cientistas resfriaram uma nanopartícula até o limite quântico

Uma pequena nanopartícula foi resfriada ao máximo.

Os físicos resfriaram uma nanopartícula até a temperatura mais baixa permitida pela mecânica quântica. O movimento da partícula atingiu o que é conhecido como estado fundamental, ou o nível de energia mais baixo possível.

Em um material típico, a quantidade em que seus átomos se movimentam indica sua temperatura. Porém, no caso da nanopartícula, os cientistas podem definir uma temperatura efetiva com base no movimento de toda a nanopartícula, composta por cerca de 100 milhões de átomos.

Essa temperatura atingiu doze milionésimos de Kelvin, informaram os cientistas em 30 de janeiro na Science. Levitando-a com um laser dentro de uma cavidade especialmente projetada.

Markus Aspelmeyer, da Universidade de Viena e colegas, reduziram o movimento da nanopartícula ao estado fundamental, um nível mínimo estabelecido pelo princípio da incerteza de Heisenberg, que afirma que há um limite para o quão bem você pode conhecer simultaneamente a posição e o momento de um objeto.

Embora a mecânica quântica seja inconfundível em átomos e elétrons minúsculos, seus efeitos são mais difíceis de observar em escalas maiores.

Para entender melhor a teoria, os físicos já haviam isolado seus efeitos em outros objetos sólidos, como membranas vibratórias ou feixes.

Mas as nanopartículas têm a vantagem de poderem ser levitadas e controladas com precisão com lasers.

Eventualmente, Aspelmeyer e colegas pretendem usar nanopartículas resfriadas para estudar como a gravidade se comporta para objetos quânticos, um domínio da física pouco compreendido. “Este é realmente o sonho de longo prazo”, diz ele.

O que é o Princípio da Incerteza de Heisenberg?

O Princípio da Incerteza de Heisenberg é uma das ideias mais famosas (e provavelmente uma das mais incompreendidas) na física.

Diz esse princípio físico que há uma um limite fundamental para o que podemos saber sobre o comportamento das partículas quânticas e, portanto, as menores escalas da natureza.

Dessas escalas, o máximo que podemos esperar é calcular probabilidades de onde as coisas estão e como elas se comportarão.

Ao contrário do universo de relógios de Isaac Newton, onde tudo segue leis claras sobre como se mover (e fazer previsão é fácil se você conhece as condições iniciais), o princípio da incerteza consagra um nível de confusão na teoria quântica.

A ideia simples de Werner Heisenberg nos diz por que os átomos não implodem, como o sol consegue brilhar e, estranhamente, que o vácuo do espaço realmente não está vazio.

Fonte:

Science News

[Física]

Categorias: Ciência
Davson Filipe: Davson Filipe é Técnico em Eletrônica, WebDesigner e Editor do Realidade Simulada - Blog que ele próprio criou com propósito de divulgar ciência para o mundo. Fascinado pelas maravilhas do universo, sonha em um dia conhecer a Nasa.
Postagens relacionadas
Deixe um comentário