{"id":129804,"date":"2020-07-05T06:00:38","date_gmt":"2020-07-05T09:00:38","guid":{"rendered":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/?p=129804"},"modified":"2020-07-04T21:42:25","modified_gmt":"2020-07-05T00:42:25","slug":"experimento-mostra-que-nao-ha-fronteira-entre-mundo-quantico-e-mundo-classico","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/experimento-mostra-que-nao-ha-fronteira-entre-mundo-quantico-e-mundo-classico\/","title":{"rendered":"Experimento mostra que n\u00e3o h\u00e1 fronteira entre mundo qu\u00e2ntico e mundo cl\u00e1ssico"},"content":{"rendered":"

\"\"<\/a>Pode ter terminado definitivamente uma busca que os f\u00edsicos empreendem h\u00e1 d\u00e9cadas – a busca pela\u00a0fronteira entre a mec\u00e2nica qu\u00e2ntica e a mec\u00e2nica cl\u00e1ssica<\/a>.<\/p>\n

A busca parecia muito natural porque “devia” haver um divisor de \u00e1guas que marcasse a partir de que dimens\u00e3o os objetos param de funcionar como o fazem na escala humana e come\u00e7am a se comportar como o fazem no mundo da f\u00edsica qu\u00e2ntica.<\/p>\n

As diferen\u00e7as s\u00e3o muito grandes, mas alguns poucos exemplos podem dar uma ideia: Voc\u00ea bate na porta e sua m\u00e3o impacta a madeira, que lhe oferece uma resist\u00eancia, com a energia sendo transformada em um pouco de aquecimento e um som de “toc toc” – no reino qu\u00e2ntico, as part\u00edculas simplesmente tunelam, atravessando barreiras s\u00f3lidas. Voc\u00ea joga uma pedra no lago e a pedra afunda, gerando ondas na superf\u00edcie – no reino qu\u00e2ntico, a pr\u00f3pria “pedra” se transforma em uma onda. E, t\u00e3o logo saiu da sua m\u00e3o, a pedra n\u00e3o sofre mais nenhuma influ\u00eancia sua – no reino qu\u00e2ntico, voc\u00eas poder\u00e3o ficar indissociavelmente ligados. E por a\u00ed vai.<\/p>\n

Ocorre que pode n\u00e3o haver uma fronteira entre os mundos cl\u00e1ssico e qu\u00e2ntico – tudo o que parece haver \u00e9 um campo tranquilo e cont\u00ednuo. Em vez de uma muralha separando os dois reinos, tudo o que parece acontecer \u00e9 que, deslizando pela escala da dimens\u00e3o, as coisas v\u00e3o ficando maiores e isso simplesmente as torna cada vez menos sens\u00edveis aos efeitos qu\u00e2nticos.<\/p>\n

Menos sens\u00edveis, mas n\u00e3o imunes – o objeto em escala macro \u00e9 pouco afetado pelo fen\u00f4meno qu\u00e2ntico, mas ainda assim sofre os efeitos, que podem ser medidos caso voc\u00ea disponha de equipamentos sens\u00edveis o suficiente.<\/p>\n

Chute qu\u00e2ntico<\/strong><\/p>\n

Foi isto o que demonstrou a equipe dos laborat\u00f3rios LIGO, nos EUA, constru\u00eddos para detectar as ondas gravitacionais. Como essas ondas criam varia\u00e7\u00f5es espaciais min\u00fasculas, detect\u00e1-las exigiu construir alguns dos equipamentos mais sens\u00edveis j\u00e1 feitos pelo ser humano, capazes de detectar uma varia\u00e7\u00e3o de tamanho na escala de um mil\u00e9simo do di\u00e2metro de um pr\u00f3ton. Isso \u00e9 feito monitorando o tempo que um feixe de laser leva para percorrer os longos t\u00faneis do laborat\u00f3rio depois de se refletir em um espelho quase perfeito.<\/p>\n

A equipe ent\u00e3o usou essa capacidade de medi\u00e7\u00e3o para monitorar o espelho e ver se ele poderia ser influenciado pelo efeito das flutua\u00e7\u00f5es qu\u00e2nticas, que\u00a0permeiam tudo no Universo, incluindo o v\u00e1cuo<\/a>.<\/p>\n

E sim, a flutua\u00e7\u00e3o qu\u00e2ntica deu um pequeno “chute” no superf\u00edcie de cristal, fazendo o espelho de 40 quilogramas mover-se ligeiramente – muito pouco, \u00e9 certo, mas o suficiente para que o balan\u00e7o induzido espelho fosse medido.<\/p>\n

Mais especificamente, o espelho moveu-se 10-20<\/sup>\u00a0metros, jogando por terra teorias que propunham que algo deveria\u00a0suprimir os efeitos qu\u00e2nticos sobre o mundo cl\u00e1ssico<\/a>.<\/p>\n

“Um \u00e1tomo de hidrog\u00eanio tem 10-10<\/sup>\u00a0metros, ent\u00e3o esse deslocamento dos espelhos est\u00e1 para um \u00e1tomo de hidrog\u00eanio assim como um \u00e1tomo de hidrog\u00eanio est\u00e1 para n\u00f3s – e n\u00f3s medimos isso,” comemorou o f\u00edsico Lee McCuller.<\/p>\n

\"Experimento<\/p>\n
Nesse mundo de medi\u00e7\u00f5es ultraprecisas, outro experimento recentemente\u00a0parou o tempo e mudou a defini\u00e7\u00e3o da luz<\/a>.
\n[Imagem:\u00a0University of Konstanz]<\/span><\/div>\n<\/div>\n

Espremedor de luz<\/strong><\/p>\n

Para fazer a medi\u00e7\u00e3o, os pesquisadores usaram um instrumento especial que eles projetaram, chamado “espremedor qu\u00e2ntico”, para “manipular o ru\u00eddo qu\u00e2ntico do detector e reduzir seus chutes nos espelhos, de uma maneira que poder\u00e1 ser usada para melhorar a sensibilidade do LIGO na detec\u00e7\u00e3o de ondas gravitacionais,” explicou Haocun Yu, principal respons\u00e1vel pela medi\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

“O que h\u00e1 de especial nesse experimento \u00e9 que vimos efeitos qu\u00e2nticos em algo t\u00e3o grande quanto um ser humano,” comentou o professor Nergis Mavalvala.<\/p>\n

“N\u00f3s tamb\u00e9m, todos os nanossegundos de nossa exist\u00eancia, estamos sendo chutados, afetados por essas flutua\u00e7\u00f5es qu\u00e2nticas. \u00c9 apenas que o tremor da nossa exist\u00eancia, nossa energia t\u00e9rmica, \u00e9 muito grande para que essas flutua\u00e7\u00f5es qu\u00e2nticas do v\u00e1cuo afetem nosso movimento de maneira mensur\u00e1vel. Com os espelhos do LIGO, fizemos todo esse trabalho para isol\u00e1-los do movimento induzido termicamente e por outras for\u00e7as, de forma que eles est\u00e3o agora parados o suficiente para serem chutados pelas flutua\u00e7\u00f5es qu\u00e2nticas e por esse pipocar assustador do Universo,” completou Mavalvala.<\/p>\n

Limite qu\u00e2ntico<\/strong><\/p>\n

Os laborat\u00f3rios LIGO – s\u00e3o dois – t\u00eam um formato de L, com os bra\u00e7os formados por t\u00faneis com quatro quil\u00f4metros de extens\u00e3o.<\/p>\n

Para detectar uma onda gravitacional, um laser localizado na entrada do interfer\u00f4metro envia um feixe de luz em cada t\u00fanel do detector. No fim de cada t\u00fanel h\u00e1 um espelho, onde o laser se reflete e retorna ao seu ponto de partida.<\/p>\n

Na aus\u00eancia de uma onda gravitacional, os lasers devem retornar no mesmo tempo exato. Se uma onda gravitacional passar, ela poder\u00e1 perturbar ligeiramente a posi\u00e7\u00e3o dos espelhos e, portanto, os tempos de chegada dos lasers. Assim, detectar a passagem de uma onda gravitacional \u00e9 mais uma quest\u00e3o de medir diferen\u00e7as de tempo do que de dist\u00e2ncia.<\/p>\n

Ao usar luz compactada – o tal “espremedor qu\u00e2ntico” – para reduzir o ru\u00eddo qu\u00e2ntico na medi\u00e7\u00e3o, a equipe fez uma medi\u00e7\u00e3o mais precisa do que o\u00a0limite qu\u00e2ntico padr\u00e3o<\/a>, reduzindo esse ru\u00eddo de uma maneira que acabar\u00e1 por ajudar o LIGO a detectar fontes mais fracas e mais distantes de ondas gravitacionais.<\/p>\n

Bibliografia:<\/b><\/p>\n

Artigo:\u00a0Quantum correlations between light and the kilogram-mass mirrors of LIGO<\/i>
\nAutores: Haocun Yu, L. McCuller, M. Tse, N. Kijbunchoo, L. Barsotti, N. Mavalvala, LIGO Scientific Collaboration
\nRevista: Nature
\nVol.: 583, pages 43-47
\nDOI: 10.1038\/s41586-020-2420-8<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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