De líquidos que voam a partículas que simplesmente surgem do nada a
maior diversão dos físicos quânticos é mostrar que nós não conhecemos o
mundo ao nosso redor – afinal, não há limite para o quão absurdo ele
possa ser.
Confira sete efeitos quânticos que irão dar um nó no seu cérebro:
1. Dualidade de ondas e partículas
O maior dos mistérios quânticos diz respeito a uma dúvida que o homem
tem desde os tempos de Euclides. Afinal, do que a luz é feita? O
palpite de Isaac Newton é que a luz é feita de partículas muito
pequenas, chamadas de corpúsculos. No entanto, Thomas Young, um físico
do século XIX, mostrou que a luz se espalhava após passar por uma
fresta, se comportando como se fosse uma onda. Então a luz é uma onda ou
uma partícula? Talvez as duas! Um elétron, por exemplo, é uma
partícula, mas pode ser refratado ou interferir com si mesmo como se
fosse uma onda. Essa é a explicação criada pelo físico quântico
pioneiro, Louis de Broglie, em 1924. Mas então como algo pode ser onda e
partícula ao mesmo tempo? Talvez porque a luz não é nenhuma das duas
coisas. É o que acha o físico Markus Arndt. Para ele os termos “onda” e
“partícula” são construções que fazemos na nossa mente a partir de
convenções, para facilitar a compreensão do mundo.
2. O efeito Hamlet:
Você já ouviu sua mãe dizer que uma panela de água não ferve enquanto
você olhar para ela? Talvez você se ache muito esperto para acreditar
nela, mas os físicos quânticos acreditam. A verdade é que panelas
quânticas se recusam a ferver. Ou, só para te surpreender, elas fervem
ainda mais rápido do que o normal. Também há vezes que elas entram em um
dilema, como Hamlet: ferver ou não ferver, eis a questão! Parece
loucura, mas tudo isso é uma conseqüência lógica da equação Schrodinger
que descreve como os objetos quânticos evoluem em termos de
probabilidade durante o tempo. Em termos básicos, simplesmente olhar
para um objeto quântico interfere na forma com que ele se comporta.
3. Partículas que surgem do nada:
Elas podem só dar uma “passadinha” no nosso plano para dar um oi e
depois sumirem, mas cientistas acham que elas podem ser o combustível de
nanomáquinas. Física quântica e Shakespeare andam juntos no efeito
Hamlet, mas aqui é diferente. O rei Lear diz que “nada surge do nada”,
mas na física quântica objetos podem surgir do nada sim.
Especificamente, se você colocar duas placas de metal uma em frente da
outra (sendo que elas não estão carregadas), elas se movem, se atraindo.
Elas não se movem muito (apenas algumas mil partes de milímetro), mas o
movimento pode ser percebido com aparelhos específicos – isso por causa
de partículas que surgem do nada. De acordo com cientistas é porque não
existe o que chamamos de vácuo. O espaço que pode parecer vazio não o
está.
4. A bomba quântica:
Se uma bomba pudesse ser ativada por um fóton, nós não estaríamos em
uma situação boa. No momento em que a partícula de luz fosse percebida
por nós, ela já teria interferido na bomba, ativando-a. Mas sabe como
poderíamos contra-atacar? Com luz! Parece bizarro usar o que pode nos
matar para salvarmos, mas usando esse truque quântico temos uma chance
de 25% de nos sairmos bem. Pelo menos é isso o que propõem físicos
israelenses. Vá entender.
5. Atividade assustadora a distância:
Essa propriedade realmente modifica a forma com que entendemos o
mundo. Em 1964 um físico suíço calculou uma inequação matemática que
mostrava a correlação entre o estado de partículas remotas em
experimentos e suas condições: que os cientistas que estão fazendo o
experimento conseguirão arrumar as condições para a ocorrência, que as
propriedades das partículas medidas são reais e que nenhuma influência
no experimento viajaria mais rápido do que a luz. No entanto
experiências quânticas violam estes princípios. Em 2008 um físico da
Universidade de Geneva mostrou que, se o livre arbítrio dos cientistas e
a realidade forem mantidas, a velocidade de uma mudança de estado quântico pode ser 10 mil de vezes mais rápida do que a velocidade da luz.
6. O campo que não está lá:
Para entender física quântica você deve saber onde um campo
eletromagnético não está para saber onde ele realmente está. Experimente
pegar um imã em forma de rosquinha, cobri-lo com um metal para que não
exista campo dentro dele, e jogar um elétron lá no meio. Se não há campo
o elétron deveria se comportar como se não houvesse um, certo? Errado. A
onda que é associada com o movimento do elétron vibra como se houvesse
algo ali. Aparentemente, quando calculamos algo em escala quântica, não
podemos buscar o efeito de uma partícula considerando as propriedades de
onde a partícula se encontra. Também precisamos nos preocupar com as
propriedades de onde a partícula não está.
7. Matéria miraculosa:
Esqueça aranhas radioativas ou genes mutantes. É a física quântica
que te dá superpoderes. O gás hélio, por exemplo. Quando está em
temperatura normal você pode usá-lo para encher balões (ou então inalar o
negócio e falar com voz de “Tico e Teco”). Mas quando é resfriado, ele
fica em estado líquido e é regido por propriedades quânticas. Aí que a
verdadeira diversão começa. O hélio “superlíquido” desafia as regras da
gravidade, subindo pelas paredes. Ele também pode passar por buracos
incrivelmente pequenos. E, o mais bizarro – se você colocar hélio
superlíquido dentro de uma bacia e girar a bacia, o hélio não se move.
Mas se você mexer no líquido e fizer com que ele gire dentro da bacia,
ele irá girar eternamente.
Fonte: http://www.newscientist.com/
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