Caros Leitores;
De acordo com a relatividade geral, o tempo flui de maneira diferente em diferentes posições devido à distorção do espaço-tempo por um objeto maciço próximo. Um único relógio em uma superposição de dois locais permite sondar efeitos de interferência quântica em combinação com a relatividade geral. Crédito: Óptica Quântica, Nanofísica Quântica, Informação Quântica; Universidade de Viena.
A unificação da mecânica quântica e a relatividade geral de Einstein é uma das questões mais empolgantes e ainda abertas da física moderna. A relatividade geral, a teoria conjunta da gravidade, espaço e tempo fornece previsões que se tornam claramente evidentes em uma escala cósmica de estrelas e galáxias. Os efeitos quânticos, por outro lado, são frágeis e normalmente são observados em pequenas escalas, por exemplo, ao considerar partículas e átomos únicos. É por isso que é muito difícil testar a interação entre a mecânica quântica e a relatividade geral. Agora, os físicos teóricos liderados pelo Prof. Caslav Brukner, da Universidade de Viena, propõem um novo experimento que pode sondar a sobreposição das duas teorias. O foco do trabalho é medir a noção relativística geral de tempo em uma escala quântica. Os resultados serão publicados esta semana emComunicações da natureza .
Uma das previsões contra-intuitivas da relatividade geral de Einstein é que a gravidade distorce o fluxo do tempo. A teoria prevê que os relógios marcam mais devagar perto de um corpo massivo e marcam mais rápido quanto mais longe eles estão da massa. Esse efeito resulta no chamado "paradoxo dos gêmeos": se um gêmeo sair para viver em uma altitude mais alta, ele envelhecerá mais rápido que o outro gêmeo que permanecer no chão. Esse efeito foi verificado com precisão em experimentos clássicos, mas não em conjunto com efeitos quânticos , que é o objetivo do experimento recentemente proposto.
O grupo de pesquisadores vienense quer explorar a possibilidade extraordinária de que uma única partícula quântica possa perder a propriedade clássica de ter uma posição bem definida ou ser formulada em termos de mecânica quântica: pode estar em uma "superposição". Isso permite efeitos de onda, chamados de interferência, com uma única partícula. No entanto, se a posição da partícula for medida, ou mesmo se puder, em princípio, ser conhecida, esse efeito será perdido. Em outras palavras, não é possível observar interferências e conhecer simultaneamente a posição da partícula. Essa conexão entre informação e interferência é um exemplo de complementaridade quântica - um princípio proposto por Niels Bohr. A proposta experimental agora publicada na Nature Communications combina esse princípio com o "paradoxo duplo" da relatividade geral.
A equipe da Universidade de Viena considera um único relógio (qualquer partícula com graus de liberdade internos em evolução, como o spin), que é trazida em uma superposição de dois locais - um mais próximo e outro mais distante da superfície da Terra. De acordo com a relatividade geral, o relógio bate em ritmos diferentes nos dois locais, da mesma forma que os dois gêmeos envelheceriam de maneira diferente. Mas como o tempo medido pelo relógio revela as informações de onde o relógio estava localizado, a interferência e a natureza das ondas do relógio são perdidas. "É o paradoxo duplo de um 'filho único' quântico, e requer relatividade geral , bem como mecânica quântica. Essa interação entre as duas teorias nunca foi sondada em experimentos ainda "- diz Magdalena Zych, autora principal do artigo e membro do Programa de Doutorado de Viena CoQuS. É, portanto, a primeira proposta de experimento que permite testar o genuíno general noção relativística de tempo em conjunto com complementaridade quântica.
Explorar mais
Mais informações: "Visibilidade interferométrica quântica como testemunha do tempo adequado relativístico geral". M. Zych, F. Costa, I. Pikovski e C. Brukner. DOI: 10.1038 / ncomms1498
Fornecido por Universidade de Viena
Fonte: Physic News / pela Universidade de Viena / 09-12-2019
Obrigado pela sua visita e volte sempre!
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
Nenhum comentário:
Postar um comentário