O extraordinário efeito quântico que pode tornar a matéria invisível foi demonstrado pela primeira vez por cientistas
Um estranho efeito quântico que foi previsto décadas atrás foi finalmente demonstrado: se uma nuvem de gás for esfriada e densa o suficiente, ela pode se tornar invisível. Este estranho efeito é o primeiro exemplo específico de um processo mecânico quântico conhecido como fechadura de Pauli .
Cientistas do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) usaram lasers para comprimir e resfriar o gás de lítio a densidades e temperaturas baixas o suficiente para espalhar menos luz. Ao resfriar a nuvem ainda mais perto do zero absoluto (-273,15 graus Celsius), ela se torna completamente invisível . Os resultados foram publicados nesta quinta-feira na revista Science.
“O que temos observado é uma forma muito especial e simples do bloqueio Pauli, que consiste em prevenir um átomo de fazer o que todos os átomos naturalmente fazer: espalhando luz”, o autor principal do estudo , disse em um comunicado Wolfgang Ketterle, professor. de física no MIT. “Esta é a primeira observação clara de que esse efeito existe e mostra um fenômeno novo na física”, acrescentou.
O bloco de Pauli vem do princípio de exclusão de Pauli , formulado pela primeira vez pelo famoso físico austríaco Wolfgang Pauli em 1925. Ele argumenta que todas as partículas chamadas férmions (como prótons, nêutrons e elétrons) com o mesmo estado quântico não podem existir. espaço. Sem o princípio de exclusão, todos os átomos entrariam em colapso enquanto irrompiam em uma enorme liberação de energia.
Invisibilidade da matéria
À medida que os átomos esfriam, eles perdem energia, preenchendo todos os estados mais baixos disponíveis e formando um tipo de matéria chamado mar de Fermi . As partículas estão presas umas nas outras, incapazes de ir para outros níveis de energia. Nesse ponto, eles se amontoam em combate corpo a corpo e não têm para onde ir se forem atingidos. Eles estão tão empilhados que as partículas não podem mais interagir com a luz. Portanto, a luz que vai para dentro está de acordo com o bloqueio de Pauli e vai simplesmente passar, explicam os pesquisadores.
Segundo o estudo, é complexo fazer com que uma nuvem atômica atinja esse estado. Não só precisa de temperaturas incrivelmente baixas, mas também requer que os átomos sejam comprimidos para registrar as densidades. Depois de prender seu gás dentro de uma armadilha atômica, os pesquisadores explodiram com um laser. Como previa a teoria, os átomos resfriados e comprimidos espalharam 38% menos luz do que aqueles em temperatura ambiente, tornando-os muito mais fracos.
Agora que os pesquisadores finalmente demonstraram o efeito de bloqueio de Pauli, eles poderiam usá-lo para desenvolver materiais que suprimem a luz para evitar a perda de informações em computadores quânticos.
