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Fonte: Physic News / pela Universidade de Viena / 09-12-2019
Características quânticas, como superposição quântica, são definidas apenas em relação a um observador. Quando olhamos para o trem do ponto de vista de um observador parado na plataforma, o trem olha em uma superposição quântica de posições diferentes. Crédito: Christian Murzek / IQOQI-Viena
Pesquisadores da Universidade de Viena estudam a relevância dos referenciais quânticos para as simetrias do mundo.
De acordo com um dos princípios mais fundamentais da física, um observador em um trem em movimento usa as mesmas leis para descrever uma bola na plataforma como um observador em pé na plataforma - as leis físicas são independentes na escolha de um referencial. Quadros de referência, como o trem e a plataforma, são sistemas físicos e, finalmente, seguem regras da mecânica quântica. Eles podem estar, por exemplo, em um estado quântico de superposição de diferentes posições ao mesmo tempo. Então, como seria a descrição da bola para um observador em uma "plataforma quântica"? Pesquisadores da Universidade de Viena e da Academia Austríaca de Ciências provaram que o fato de um objeto (no nosso exemplo, a bola) mostrar características quânticas depende do quadro de referência. As leis físicas, no entanto, ainda são independentes dela. Os resultados são publicados na Nature Communications.
Os sistemas físicos são sempre descritos em relação a um quadro de referência. Por exemplo, uma bola quicando em uma plataforma ferroviária pode ser observada a partir da própria plataforma ou de um trem que passa. Um princípio fundamental da física, o princípio da covariância geral, afirma que as leis da física que descrevem o movimento da bola não dependem do quadro de referência do observador. Este princípio tem sido crucial na descrição do movimento desde Galileu e central para o desenvolvimento da teoria da relatividade de Einstein. Isso envolve informações sobre simetrias das leis da física, vistas em diferentes referenciais.
Quadros de referência são sistemas físicos, que seguem regras mecânicas quânticas. Um grupo de pesquisadores liderados por Časlav Brukner na Universidade de Viena e no Instituto de Ótica Quântica e Informação Quântica (IQOQI-Viena) da Academia Austríaca de Ciências se perguntaram se é possível formular as leis da física a partir do ponto de vista científico. visão de um observador "ligado" a uma partícula quântica e introduzir um quadro de referência quântica. Eles foram capazes de demonstrar que é possível considerar qualquer sistema quântico como um quadro de referência quântico. Em particular, quando um observador no trem vê a plataforma em uma superposição de posições diferentes ao mesmo tempo, um observador na plataforma vê o trem em uma superposição. Como conseqüência, depende do quadro de referência do observador se um objeto como a bola exibe propriedades quânticas ou clássicas.
Os pesquisadores mostraram que o Princípio da Covariância é estendido a esses referenciais quânticos. Isso significa que as leis da física mantêm sua forma independente da escolha do referencial quântico. "Nossos resultados sugerem que as simetrias do mundo precisam ser ampliadas em um nível mais fundamental", diz Flaminia Giacomini, principal autora do artigo. Esse insight pode ter um papel na interação da mecânica quântica e da gravidade - um regime que ainda é inexplorado -, pois nesse regime, espera-se que a noção clássica de quadros de referência não seja suficiente e que os quadros de referência tenham que ser fundamentalmente quantum.
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Mais informações: Flaminia Giacomini et al. A mecânica quântica e a covariância das leis da física nos referenciais quânticos, Nature Communications (2019). DOI: 10.1038 / s41467-018-08155-0
Informações da revista: Nature Communications
Fornecido por Universidade de Viena
Fonte: Physic News / pela Universidade de Viena / 09-12-2019
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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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