Cientistas comprovam desvio de simetria clássica com física quântica

Diversos fenômenos do mundo natural evidenciam simetrias em sua evolução dinâmica que ajudam a ciência a entender melhor o mecanismo interno de um sistema. Mas, na física quântica, essas simetrias nem sempre são alcançadas. Em experimentos de laboratório com átomos de lítio superfrios, pesquisadores do Centro de Dinâmica Quântica da Universidade de Heidelberg provaram pela primeira vez o desvio teoricamente previsto da simetria clássica. Os resultados foram publicados na revista Science.

Em seus experimentos, os pesquisadores estudaram o comportamento de um gás superfluido de átomos de lítio. Quando o gás é retirado do seu estado de equilíbrio, ele começa a se expandir e contrair repetidamente em um movimento típico de “respiração”. Ao contrário das partículas clássicas, essas partículas quânticas podem se unir em pares e, como resultado, o superfluido fica mais rígido quanto mais ele é comprimido. Os pesquisadores relatam que esse efeito fornece uma visão melhor do comportamento de sistemas com propriedades similares, como grafeno ou supercondutores, que não têm resistência elétrica quando são resfriados abaixo de uma determinada temperatura crítica.

“No mundo da física clássica, a energia de um gás ideal aumenta proporcionalmente com a pressão aplicada. Isso é uma consequência direta da simetria de escala, e a mesma relação é verdadeira em todo sistema invariante de escala. No mundo da mecânica quântica, no entanto, as interações entre as partículas quânticas podem se tornar tão fortes que essa simetria da escala clássica não se aplica mais”, explica o professor adjunto Dr. Tilman Enss, do Instituto para Física Teórica.

Segundo os pesquisadores, o efeito gerado fornece uma nova perspectiva sobre o comportamento de todos os sistemas com propriedades similares, como supercondutores, que não têm resistência elétrica quando resfriados abaixo de uma certa temperatura.

Fonte: SciTechDaily