Cientistas descobrem uma família de partículas imortais

K. Verresen / TUM

As interações quânticas fortes impedem que estas estranhas partículas decaiam

Desafiando as leis que regem o universo da Física, uma equipa de cientistas acaba de descobrir uma família de partículas (quasipartículas) que, em sistemas quânticos, é capaz de se desintegrar e voltar a renascer numa série de ciclos sem fim – na prática, tratam-se de partículas imortais. 

De acordo com as leis da Física, em particular a segunda lei da termodinâmica, toda atividade ou processo aumenta a entropia de um sistema, isto é, a desordem molecular. O envelhecimento e o facto de um copo de vidro não voltar ao normal depois de partido são alguns dos exemplos deste fenómeno.

Agora, uma equipa de cientistas da Universidade Técnica de Munique (TUM), na Alemanha, descobriu uma exceção à norma universal: as regras tidas como impossível no mundo tal como o conhecemos, são possíveis na esfera microscópica.

“Até agora acreditava-se que as quasipartículas em sistemas quânticos interativos decaíam depois de um determinado tempo, mas agora sabemos que este não é o caso: as interações fortes podem inclusivamente para deter por completo o decaimento”, explicou Frank Pollmann, autor do estudo e professor na TUM, citado em comunicado.

De acordo com a nova investigação, cujos resultados foram esta semana publicados na revista científica Nature Physics, estas estranhas partículas podem decair e voltar a organizar-se, tornando-se virtualmente imortais.

Descritas pela primeira vez pelo Nobel da Física Lev Davidovich Landau, as quasipartículas representam um estado de “excitação coletiva” de várias partículas que ocorre no interior de corpos sólidos.

Devido à interação magnética ou elétrica, o conjunto de partículas passa a comportar-se como se se tratasse de uma só. Os fonões são exemplos de quasipartículas.

“Até então não sabíamos detalhadamente quais os processos que influenciavam o destino destas quasipartículas nos sistemas interativos, mas agora temos métodos numéricos com os quais podemos calcular interações complexas e computadores com um desempenho alto o suficiente para resolver estas equações, sustentou Pollmann.

Recorrendo a estas tecnologias, a equipa realizou uma série de simulações complexas para perceber o comportamentos destas partículas. “É verdade que [as quasipartículas] se desintegram, mas novas entidades de partículas idênticas emergem dos seus escombros”, afirmou Ruben Verresen, autor principal do estudo, explicando o mecanismo pelo qual estas partículas voltam à “vida”.

“Se o decaimento ocorre muito rapidamente, após um certo período de tempo dá-se uma reação inversa e os detritos convergem novamente. Este processo pode ser repetido indefinidamente, como uma oscilação sustentada no tempo entre a decadência e o renascimento”, argumentou o especialista.

Do ponto de vista da Física, pode ler-se na mesma nota da universidade, a oscilação em causa é uma onda que é depois transformada em matéria que, de acordo com a dualidade onda-partícula prevista na mecânica quântica, é possível. Por isso, concluem os cientistas, as imortais quasipartículas não transgridem a segunda lei da termodinâmica: a sua entropia permanece constante, a decadência foi interrompida.

“O nosso trabalho é pura investigação básica“, acrescentou Pollmann, dando conta que no futuro “é perfeitamente possível” que algum destes resultados possam ser aplicados, por exemplo, na construção de memórias de dados de longo prazo para futuros computadores quânticos.

SA, ZAP //

PARTILHAR

7 COMENTÁRIOS

  1. ZAP
    Em
    “as interações fortes pode inclusivamente para deter por completo a descomposição”
    sugiro
    “as interações fortes podem inclusivamente deter, por completo, a descomposição”
    Cumprimentos

Responder a ZAP Cancelar resposta

Relatório iliba TAP e aeroporto de Lisboa no voo que transportou Guaidó

O relatório da Inspeção-Geral da Administração Interna (IGAI) iliba a companhia aérea TAP e o aeroporto de Lisboa de terem violado as regras de segurança no caso de um voo para a Venezuela, segundo o …

Covid-19. Estado de saúde de português retido em navio no Japão piorou

O estado de saúde de Adriano Maranhão, o português infetado com o novo coronavírus que está retido no navio Diamond Princess, no Japão, piorou, de acordo com a sua mulher, que ainda não obteve qualquer …

Peixe vegetariano pode ser a nova carne branca na nossa alimentação

Cientistas descobriram um peixe vegetariano e, através da análise do seu genoma, perceberam que pode ser uma nova solução alimentar à medida que a  criação de gado se torna menos sustentável. Com o agravamento do aquecimento …

A caminho da destruição. Encontrado exoplaneta que orbita a sua estrela em apenas 18 horas

Astrónomos da Universidade de Warwick descobriram um exoplaneta com o mais pequeno período orbital de qualquer exoplaneta conhecido. Chamado de NGTS-10b, o recordista completa uma rotação em torno da sua estrela em apenas 18 horas. O …

Como seria o Universo sem matéria escura? Os cientistas simularam-no (e ficaram surpreendidos)

Há quase meio século que os astrónomos estão convencidos de que a maior parte do Universo é formado por matéria escura, invisível para os nossos instrumentos e que só conseguimos detetar através da gravidade. Mas …

Estes pássaros evitam comida nojenta após terem visto vídeos no computador

Aves capturadas por uma equipa de investigadores finlandesa aprenderam a evitar certos alimentos após terem assistido a vídeos de outros pássaros a comer essas mesmas comidas e a reagir negativamente. Os cientistas capturaram 39 espécimes de …

Mitsubishi apresenta solução para escritórios stressantes: claraboias virtuais

Se depender da Mitsubishi, a cultura de trabalho do Japão vai ficar menos stressante e depressiva, graças à sua mais recente invenção. A divisão de equipamentos elétricos da gigante japonesa Mitsubishi lançou um sistema de claraboia …

FC Porto 1-0 Portimonense | Génio de Telles garante triunfo

O FC Porto sofreu bastante para vencer o Portimonense, 17º classificado da Liga NOS, por 1-0. Naturalmente dominadores e donos da iniciativa atacante desde os primeiros minutos, os “dragões” terminaram com uma superioridade estatística à prova …

Vulcões de gelo surgem nas margens de um lago gelado nos Estados Unidos

As estranhas e inusitadas formações de gelo surgem quando as temperaturas atingem valores muito baixos, e proporcionam um verdadeiro espetáculo nas margens do lago Michigan, nos Estados Unidos. No dia 16 de fevereiro, funcionários do Serviço …

Pela primeira vez, átomos são capturados de forma individual

Naquela que é uma estreia na física quântica, investigadores "mantiveram" átomos individuais no lugar e observaram interações atómicas complexas nunca antes vistas. Pela primeira vez na física quântica, investigadores conseguiram "segurar" átomos individuais num local fixo …