Ideia é ter um modelo de relógio que seja compatível com a mecânica quântica e com a relatividade geral.
As concepções de tempo são diferentes. Não só de pessoa para pessoa, como há distinções entre… a teoria quântica e a relatividade.
Na teoria quântica o tempo é rígido, absoluto e independente; na teoria da relatividade o tempo é maleável e intrinsecamente ligado ao espaço.
Os relógios atómicos têm tal nível de precisão que resolvem a dilatação gravitacional do tempo – previsto pela relatividade – em escalas menores do que o seu próprio tamanho.
Mas há físicos que estão a trabalhar num modelo de relógio que seja compatível com a mecânica quântica e com a relatividade geral. E, aí, o tamanho do relógio faz toda a diferença, escreve o portal Inovação Tecnológica.
Uma descrição precisa dos relógios quânticos deve ter em conta a sua extensão espacial.
Mas o estudo pretende uma descrição totalmente relativística de relógios quânticos estendidos. Para isso, os físicos investigaram uma versão quantizada do relógio de luz de Einstein fixado a uma distância constante de um grande objecto massivo como a Terra.
O modelo consiste num campo quântico de luz numa cavidade unidimensional no espaço-tempo de Schwarzschild, onde a distância entre os espelhos é fixada por uma haste rígida.
Comparando um relógio vertical e um horizontal, os autores da análise propõem uma forma operacional de definir o tempo do relógio quando o relógio resolve a dilatação gravitacional do tempo em escalas menores do que a sua extensão.
O estudo mostrou que o tempo medido pelo relógio de luz vertical é equivalente ao tempo definido no seu centro. E foram derivamos limites fundamentais da precisão desses relógios para medições do tempo adequado e do raio de Schwarzschild.
Um relógio de luz verticalmente orientado, e com meros 20 centímetros de comprimento, consegue detectar a dilatação do tempo que ocorre pelo efeito gravitacional em distâncias menores do que a própria escala de comprimento do relógio de luz.
Uma das autoras do estudo, Ivette Fuentes, explicou: “Na presença do campo gravitacional da Terra, um relógio num local mais alto vai funcionar a um ritmo diferente de um relógio numa altura diferente“.
“Utilizámos a luz para estudar esse desafio de construir um relógio na interface da mecânica quântica e da relatividade geral”.
Este “relógio de luz” não é um relógio típico. É uma construção teórica atribuída a Einstein: os temporizadores são constituídos por dois espelhos e um raio de luz que se propaga continuamente indo e voltando entre os espelhos. A luz não é vista como um feixe contínuo, mas como uma sequência ultra-rápida de fótões que, ao bater nos espelhos, são responsáveis pelos tique-taques do relógio.
