7/24/2019 Efeito Do Observador Confirmado tomos No Se Movem Se
Voc Estiver Olhando
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Efeito do Observador confirmado: tomos no se
movem se voc estiver olhando
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Nanotecnologia
Redao do Site Inovao Tecnolgica - 03/11/2015
Os tomos no se movem quando esto sendo
observados, mas basta fazer as medies em
intervalos maiores para que eles se movam.
[Imagem: Y. S. Patil et al. -
10.1103/PhysRevLett.115.140402]
Efeito do Observador
H poucos dias, em um experimento histrico,
fsicos finalmente mostraram de forma
incontestvel que Einstein estava erradoao
menos em uma de duas de suas ideias
fundamentais, uma delas envolvendo as
incertezas e as leis probabilsticas da mecnica
quntica.
Para no deixar margens a dvidas, outra equipe finalmente
demonstrou de forma inequvoca uma
das previses mais estranhas da teoria quntica - a previso de que
um sistema quntico no pode
mudar enquanto o pesquisador o estiver observando, confirmando
que o observador de fato influencia
os experimentos qunticos.
Segundo os fsicos da Universidade de Cornell, nos EUA,
responsveis pelo experimento, esse
comportamento quntico foi bem ilustrado na srie Dr. Who pelos
"Anjos Lamentadores", criaturas
predatrias que assumem a forma de esttuas e que apenas se movem
e atacam quando no esto
sendo olhadas.
Alm de resolver uma disputa de longa data entre os fsicos, o
experimento abre o caminho para uma
tcnica fundamentalmente nova para controlar e manipular os
estados qunticos de tomos - em um
primeiro momento, permitindo ao menos a criao de novos tipos de
sensores.
Efeito Zeno Quntico
Para testar a influncia do observador sobre os experimentos
qunticos, Yogesh Patil e Srivatsan
Chakram resfriaram um gs contendo cerca de um bilho de tomos de
rubdio, no interior de uma
cmara de vcuo, at prximo do zero absoluto, e suspenderam a massa
usando feixes de laser.
Nesse estado, os tomos se organizam em uma grade ordenada como
se estivessem em um cristal
slido e funcionam como se fossem uma entidade nica - por isso
essa estrutura muitas vezes
chamada de "tomo artificial".
Em temperaturas to baixas, os tomos podem tunelar de um lugar
para outro na rede atmica. Ofamoso princpio da incerteza de
Heisenberg diz que a posio e a velocidade de uma partcula esto
relacionadas e no podem ser simultaneamente medidas com
preciso.
Como a temperatura uma medida do movimento de uma partcula, no
frio extremo do quase zero
absoluto a velocidade praticamente zero, de forma que h muita
flexibilidade na posio: quando
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voc os observa, os tomos so to susceptveis de estar em um lugar
na rede como em qualquer
outro.
Os pesquisadores demonstraram ento ser possvel suprimir o
tunelamento quntico - as mudanas
de posio - meramente observando os tomos. Olhe para eles, e eles
"congelam" no lugar;
interrompa a medio, e eles voltam a tunelar. Isto foi feito
repetindo rapidamente as medies:
quanto mais rapidamente elas so feitas, menor a probabilidade de
os tomos terem sado do lugar.
Este assim chamado "Efeito Zeno Quntico" - ou "Efeito do
Observador" - deriva de uma proposta feitaem 1977 por George
Sudarshan e Baidyanath Misra, da Universidade do Texas, que notaram
que a
natureza estranha das medies qunticas permite, em princpio, que
um sistema quntico seja
"congelado" por medies repetidas, feitas em sequncia.
Como os tomos se mostraram altamente sensveis s
menores foras externas - as foras envolvidas em sua
medio - isto tornar possvel desenvolver sensores mais
precisos. [Imagem: Y. S. Patil et al. -
10.1103/PhysRevLett.115.140402]
Classicalidade emergente
"Esta a primeira observao do Efeito Zeno Quntico
por uma medio do movimento atmico no espao real,"
disse o professor Mukund Vengalattore, orientador da
equipe. "Alm disso, devido ao alto grau de controle que
conseguimos demonstrar em nossos experimentos, ns
podemos 'sintonizar' gradualmente a maneira pela qual
observamos esses tomos. Usando este ajuste, ns fomos
capazes de demonstrar tambm um efeito chamado
'classicalidade emergente' neste sistema quntico."
Na classicalidade emergente, os efeitos qunticos desaparecem, e
os tomos comeam a se
comportar da maneira prevista pela fsica clssica, que nos parece
muito mais intuitiva.
A propsito, com o estabelecimento desses experimentos
definitivos mostrando a realidade das
esquisitices qunticas, as atenes comeam a se voltar justamente
para essa fronteira entre o
clssico e o quntico - entre os "reinos" que obedecem s leis da
fsica clssica ou s leis da
mecnica quntica.
Embora tradicionalmente associados com as dimenses - o tamanho -
das partculas envolvidas,
alguns indcios apontam que a gravidade possa ser usada para
explicar a fronteira clssico-quntico,
enquanto outros fsicos vo ainda mais longe, propondo que a fsica
quntica emerge na fronteira
entre mltiplos universos.
Bibliografia:
Measurement-Induced Localization of an Ultracold Lattice Gas
Y. S. Patil, S. Chakram, M. Vengalattore
Physical Review Letters
Vol.: 115, 140402DOI: 10.1103/PhysRevLett.115.140402
Nondestructive imaging of an ultracold lattice gas
Y. S. Patil, S. Chakram, L. M. Aycock, M. Vengalattore
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