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Gravidade explica fronteira entre mundos clássico e quântico

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Gravidade explica fronteira entre mundos clássico e quântico

Mensagem por Jonas Paulo Negreiros em 15th Julho 2015, 08:47


Ilustração de uma molécula na presença da dilatação gravitacional do tempo. A molécula está em um estado de superposição quântica - ela está em vários lugares ao mesmo tempo - mas a dilatação do tempo destrói esse fenômeno quântico. [Imagem: Igor Pikovski, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysic]

Fronteira clássico-quântico

Einstein fez história com sua teoria do espaço-tempo, voltada para as grandes dimensões, mas nunca se deu bem com a mecânica quântica, a outra bem-sucedida teoria do início do século passado, esta voltada para as pequenas dimensões.

Desde então, os físicos vêm tentando alinhavar essas duas teorias, mais especificamente, traçar a fronteira onde as esquisitices da mecânica quântica deixam de operar e passa a valer a mais intuitiva mecânica clássica.

Assim, não deixa de ser surpreendente a proposta agora feita por uma equipe das universidades de Viena (Áustria) e de Harvard (EUA).

Para Igor Pikovski e seus colegas, a força da gravidade, conforme descrita por Einstein, pode explicar a transição dos comportamentos quânticos para os comportamentos clássicos em razão do efeito que ela causa sobre o tempo, mais especificamente pela chamada dilatação temporal induzida pela gravidade de grandes massas, como planetas e estrelas.

Se eles estiverem certos, isto significa que muitos experimentos quânticos nunca poderão ser feitos com precisão adequada na superfície terrestre, devendo ser levados ao espaço para garantir resultados fiéis.

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Licença Poética - foto inserida pelo forumeiro
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Dilatação do tempo destrói fenômenos quânticos

Segundo a teoria de Einstein, a gravidade é a manifestação da curvatura do espaço e do tempo, e o fluxo do tempo é alterado pela massa.

O que os físicos estão propondo agora é que é justamente essa dilatação do tempo causada pela gravidade que causa a supressão dos efeitos quânticos nas escalas maiores.

Eles calcularam que, conforme as partículas na dimensão dos átomos começam a se aglutinar e formar objetos maiores - das moléculas para cima - a dilatação do tempo gerada pela gravidade da Terra suprime o comportamento quântico dessas partículas.

As minúsculas partículas agitam-se continuamente, mesmo quando formam objetos maiores. E esse movimento também é afetado pela dilatação do tempo: ele é retardado no chão e acelerado em altitudes mais elevadas.

É essa assimetria, argumenta a equipe, que causa a chamada decoerência, a perda de "conexão" entre os estados quânticos que dá tanta dor de cabeça aos pesquisadores que estão trabalhando com qubits na tentativa de construir computadores quânticos.

A equipe conseguiu demonstrar que este efeito destrói a superposição quântica e, assim, obriga os objetos maiores a se comportar de forma clássica, como esperamos na vida cotidiana, em que cada coisa fica no seu lugar, e só num lugar de cada vez.

Por exemplo, se um experimento tentar colocar 1 grama de carbono - 1023 átomos de carbono - em uma superposição de dois estados, bastará deslocar a amostra verticalmente em 1 micrômetro no campo gravitacional da Terra para que a decoerência se desfaça em 1 milissegundo.

Escalas cosmológicas

Se esses cálculos forem confirmados por experimentos - eventualmente feitos com relógios atômicos muito precisos -, obviamente pode haver outras implicações além de mandar os experimentos quânticos para a Estação Espacial ou mesmo ainda para mais longe.

"Falta ver o que esses resultados implicam em escalas cosmológicas, onde a gravidade pode ser muito mais forte," antecipou o professor Caslav Brukner, membro da equipe.

Bibliografia:

Universal decoherence due to gravitational time dilation. , 2015; DOI:
Igor Pikovski, Magdalena Zych, Fabio Costa, Caslav Brukner
Nature Physics
Vol.: Published online
DOI: 10.1038/nphys3366

fonte:
http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=gravidade-explica-fronteira-entre-mundos-classico-quantico&id=010130150623#.VaYQRcJdVA0


Citação Bibliográfica - Norma ABNT

SITE INOVAÇÃO TECNOLÓGICA. Gravidade explica fronteira entre mundos clássico e quântico. 23/06/2015. Online. Disponível em www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=gravidade-explica-fronteira-entre-mundos-classico-quantico. Capturado em 15/07/2015.
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Jonas Paulo Negreiros
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