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Impressão artística da formulação quântica. Crédito: Centro de Excelência do Conselho de Pesquisa Australiano para Sistemas Quânticos Projetados (EQUS).
Como o princípio de equivalência de Einstein se estende ao mundo quântico tem intrigado os físicos há décadas, mas uma equipe incluindo um pesquisador da Universidade de Queensland encontrou a chave para essa pergunta.
A física UQ, Dra. Magdalena Zych, do Centro de Excelência ARC para Sistemas Quânticos Projetados, e o professor Caslav Brukner, da Universidade de Viena, estão trabalhando para descobrir se objetos quânticos interagem com a gravidade apenas através do espaço-tempo curvado.
"O princípio de equivalência de Einstein sustenta que a massa inercial e gravitacional total de qualquer objeto é equivalente, o que significa que todos os corpos caem da mesma maneira quando sujeitos à gravidade", disse Zych.
"Os físicos têm debatido se o princípio se aplica às partículas quânticas , para traduzi-lo para o mundo quântico que precisávamos descobrir como as partículas quânticas interagem com a gravidade.
"Percebemos que, para fazer isso, tínhamos que olhar para a massa".
A massa é uma quantidade dinâmica e pode ter valores diferentes e, na física quântica, a massa de uma partícula pode estar em uma 'superposição' quântica de dois valores diferentes.
De acordo com a famosa equação E = MC2, a massa de qualquer objeto é mantida unida por energia.
Em um estado exclusivo da física quântica, energia e massa podem existir em uma 'superposição quântica' - como se consistissem em dois valores diferentes 'ao mesmo tempo'.
"Percebemos que tínhamos que observar como as partículas em tais estados quânticos se comportam para entender como uma partícula quântica vê a gravidade em geral", disse ela.
"Nossa pesquisa descobriu que, para partículas quânticas em superposições quânticas de diferentes massas, o princípio implica restrições adicionais que não estão presentes para partículas clássicas - isso não havia sido descoberto antes".
"Isso significa que estudos anteriores que tentaram traduzir o princípio para a física quântica estavam incompletos porque se concentraram nas trajetórias das partículas, mas negligenciaram a massa".
O estudo abre uma porta para novos experimentos necessários para testar se as partículas quânticas obedecem às restrições adicionais encontradas.
O estudo foi publicado na Nature Physics
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Mais informações: Magdalena Zych et al. Formulação quântica do princípio da equivalência de Einstein, Nature Physics (2018). DOI: 10.1038 / s41567-018-0197-6
Informações da revista: Nature Physics
Fornecido por University of Queensland
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HélioR.M.Cabral (Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos da Astronomia, Astrofísica,
Astrobiologia e Climatologia).
Membro da Society for Science and the Public
(SSP) e assinante de conteúdos científicos da NASA (National Aeronautics and
Space Administration) e ESA (European Space Agency).
Participa do
projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao
Projeto CERES (Clouds and Earth´s Radiant Energy System) administrado pela
NASA.A partir de 2019, tornou-se membro
da Sociedade Astronômica Brasileira (SAB), como astrônomo amador.
Participa também do projeto The Globe Program / NASA
Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o
objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela
NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and Atmospheric
Administration (NOAA) e U.S Department of State.
e-mail: heliocabral@coseno.com.br
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