CONEXÃO SURPREENDENTE ENTRE FENÔMENOS QUÃNTICOS

Dois pesquisadores descobriram uma conexão inesperada e surpreendente entre as duas propriedades fundamentais da física quântica.

O resultado está sendo anunciado como um avanço radical no entendimento da mecânica quântica, dando novas pistas para os cientistas que procuram compreender os fundamentos do funcionamento do mundo em escala atômica.

Stephanie Wehner, da Universidade Nacional de Cingapura, e Jonathan Oppenheim, da Universidade de Cambridge, descobriram uma ligação entre a chamada "ação fantasmagórica à distância" e o Princípio da Incerteza de Heisenberg.

O comportamento absolutamente estranho das partículas quânticas - como átomos, elétrons e fótons - tem intrigado os cientistas há quase um século. Albert Einstein foi um dos que acharam que o mundo quântico era tão estranho que a teoria quântica devia estar errada.

Mas a realidade mostrou o contrário, e experimento após experimento têm confirmado as previsões da teoria.

Um dos aspectos mais estranhos da teoria quântica é que é impossível saber certas coisas simultaneamente, como o momento e a posição de uma partícula - conhecer uma dessas propriedades afeta a precisão com que você pode conhecer a outra.

Isto é conhecido como o Princípio da Incerteza de Heisenberg, em homenagem ao físico alemão Werner Heisenberg, que o enunciou nos anos 1920.

Outro aspecto estranho é o fenômeno da não-localidade, que se mostra no bem conhecido entrelaçamento quântico.

Quando duas partículas ficam entrelaçadas, elas se comportam como se estivessem coordenadas entre si, como se estivessem "trocando informações" à distância, de uma forma totalmente estranha à intuição clássica sobre partículas fisicamente separadas.

Até agora, os pesquisadores vinham tratando a não-localidade e a incerteza como dois fenômenos distintos. Mas Wehner e Oppenheim mostraram que eles estão intrinsecamente ligados.

Mais do que isso, eles demonstraram que esta ligação é quantitativa, e elaboraram uma equação que mostra que a "quantidade" de não-localidade é determinada pelo princípio da incerteza.

"É uma reviravolta surpreendente e talvez irônica", disse Oppenheim. Einstein e seus colaboradores descobriram a não-localidade quando procuravam uma maneira de se livrar do princípio da incerteza. "Agora o princípio da incerteza parece estar dando o troco."

A não-localidade determina como duas partículas distantes

podem coordenar suas ações sem trocar informações.

Os físicos acreditam que, mesmo na mecânica quântica, a informação não pode viajar mais rápido do que a luz.

Acontece que a mecânica quântica permite que duas partículas se coordenem muito melhor do que seria possível se elas obedecessem às leis da física clássica.

Na verdade, as ações das partículas entrelaçadas são de tal maneira coordenadas que parece que uma é capaz de falar com a outra. Foi por isto que Einstein chamou esse fenômeno de "ação fantasmagórica à distância".

E isso não é tudo. Os fantasmas podem ser ainda mais assustadores, porque é possível ter teorias que permitem que partículas separadas e distantes uma da outra coordenem suas ações muito melhor do que a natureza permite - e sem depender de que a informação viaje mais rápido do que a luz.

O que os dois pesquisadores agora descobriram é que parece haver um limite para essas esquisitices da teoria quântica.

"A teoria quântica é mesmo muito estranha, mas não é tão estranha quanto poderia ser. Nós realmente temos que nos perguntar, o que limita a mecânica quântica? Por que a natureza não permite uma não-localidade ainda mais forte?" pondera Oppenheim.A resposta que ele e Wehner encontraram está justamente no princípio
da incerteza.

Duas partículas só podem coordenar suas ações de forma mais eficiente se quebrarem o princípio da incerteza, que na verdade impõe um limite estrito à intensidade da não-localidade.

"Seria ótimo se pudéssemos coordenar melhor nossas ações a longas distâncias, o que nos permitiria resolver muitas tarefas no processamento de informações de forma muito eficiente," diz Wehner. "No entanto, a física deveria ser fundamentalmente diferente. Se quebrarmos o princípio da incerteza, não podemos imaginar como o nosso mundo seria."

E como eles descobriram uma ligação que passou despercebida por tanto tempo?

Wehner começou sua carreira como "hacker de computador", fazendo "serviços sob encomenda". Agora ela trabalha com teoria da informação quântica. Já Oppenheim é físico.

Wehner acredita que a aplicação das técnicas da ciência da computação às leis da física teórica foi fundamental para detectar a conexão.

"Eu acho que uma das idéias fundamentais foi vincular a questão a um problema de programação," diz Wehner. "As formas tradicionais de ver a não-localidade e a incerteza obscureciam a estreita ligação entre os dois conceitos."

Imagine um jogo de tabuleiro quântico, jogado por dois parceiros, Alice e Bob. O tabuleiro tem apenas dois quadrados, nos quais Alice pode colocar um contador de duas cores possíveis: verde ou rosa. Ela foi instruída a colocar a mesma cor nos dois quadrados, ou colocar uma cor diferente em cada quadrado.

Bob tem que adivinhar a cor que Alice colocar no primeiro ou no segundo quadrado. Se o seu palpite estiver correto, Alice e Bob ganham o jogo.

Dessa forma, Alice e Bob vão sempre ganhar o jogo se puderem falar um com o outro: Alice simplesmente diz a Bob quais cores estão nas casas um e dois.

Mas Bob e Alice estão situados tão distantes um do outro que a luz - portanto, qualquer sinal de transmissão de dados - não tem tempo para trafegar entre eles durante o jogo. Se eles não podem se falar, não vão ganhar sempre.

Mas, através da medição das partículas quânticas, eles poderão ganhar o jogo mais vezes do que qualquer estratégia que não dependa da teoria quântica.

No entanto, o princípio de incerteza os impede de se sair melhor do que isso, e ainda determina a frequência com que eles vão perder o jogo.

A descoberta traz de volta a questão mais profunda de quais princípios estão subjacentes à física quântica.

Várias tentativas de compreender os fundamentos da mecânica quântica têm-se centrado na não-localidade.

Wehner acredita que pode ser mais interessante examinar os detalhes do princípio da incerteza. "Entretanto, nós mal arranhamos a superfície do entendimento das relações de incerteza", diz ela.

Segundo os pesquisadores, sua descoberta é "à prova de futuro" e se aplica a todas as teorias que buscam encontrar uma teoria quântica da gravidade.

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FUTURO DO UNIVERSO PODE ESTAR INFLUENCIANDO O PRESENTE

Quando se pensa o Universo a partir das leis da mecânica quântica

começam a fazer sentido algumas ideias aparentemente inconcebíveis

Uma reformulação radical da mecânica quântica sugere que o Universo tem um destino definido, e que esse destino já traçado volta no tempo para influenciar o passado, ou o presente.

É uma afirmação alucinante, mas alguns cosmólogos já acreditam que uma reformulação radical da mecânica quântica, na qual o futuro pode afetar o passado, poderia resolver alguns dos maiores mistérios do universo, incluindo a forma como a vida surgiu. E, além da origem da vida, poderia ainda explicar a fonte da energia escura e resolver outros enigmas cósmicos.

O que é mais impressionante é que os pesquisadores afirmam que recentes experimentos de laboratório confirmam de forma dramática os conceitos que servem de base para esta reformulação.

Ordem oculta na incerteza

O cosmólogo Paul Davies, da Universidade do Arizona, nos Estados Unidos, está iniciando um projeto para investigar que influência o futuro pode estar tendo no presente, com a ajuda do Instituto FQXi, uma entidade sem fins lucrativos cuja proposta é discutir as questões fundamentais da física e do Universo.

É um projeto que vem sendo acalentado há mais de 30 anos, desde que Davies ouviu falar pela primeira vez das tentativas do físico Yakir Aharonov para chegar à raiz de alguns dos paradoxos da mecânica quântica.

Um desses paradoxos é o aparente indeterminismo da teoria: você não pode prever com precisão o resultado de experimentos com uma partícula quântica; execute exatamente o mesmo experimento em duas partículas idênticas e você vai obter dois resultados diferentes.

Enquanto a maioria dos físicos que se confrontaram com esse problema concluíram que a realidade é, fundamentalmente, profundamente aleatória, Aharonov argumenta que há uma ordem oculta dentro da incerteza. Mas, para entender sua origem, é necessário um salto de imaginação que nos leva além da nossa visão tradicional de tempo e causalidade.

Em sua reinterpretação radical da mecânica quântica, Aharonov argumenta que duas partículas aparentemente idênticas comportam-se de maneiras diferentes sob as mesmas condições porque elas são fundamentalmente diferentes. Nós apenas não detectamos esta diferença no presente porque ela só pode ser revelada por experiências realizadas no futuro. "É uma ideia muito, muito profunda", diz Davies.

A abordagem de Aharonov sobre a mecânica quântica pode explicar todos os resultados normais que as interpretações convencionais também conseguem, mas tem a vantagem adicional de explicar também o aparente indeterminismo da natureza.

Além do mais, uma teoria na qual o futuro pode influenciar o passado pode ter repercussões enormes e muito necessárias para a nossa compreensão do universo, diz Davies.

Os cosmólogos que estudam as condições do início do universo ficam intrigados sobre o porquê do cosmos parecer tão idealmente talhado para a vida.

Mas há também outros mistérios: Por que é que a expansão do universo está se acelerando? Qual é a origem dos campos magnéticos visto nas galáxias? E por que alguns raios cósmicos parecem ter energias impossivelmente altas?

Estas questões não podem ser respondidas apenas olhando para as condições passadas do universo.

Mas talvez, pondera Davies, se o cosmos já tem definidas algumas condições finais nele próprio - um destino -, então isto, combinado com a influência das condições iniciais estabelecidas no início do universo, pode perfeitamente explicar estes enigmas cósmicos.

Testando a flecha do tempo
É uma ideia muito boa - embora extremamente estranha.
Mas haveria alguma maneira de verificar a sua viabilidade? Dado que ela invoca um futuro ao qual ainda não temos acesso como causa parcial do presente, isto parece ser uma tarefa impossível.

No entanto, testes de laboratório engenhosamente inventados recentemente colocaram o futuro em teste e descobriram que ele poderia realmente estar afetando o passado.

Aharonov e seus colegas previram há muito tempo que, para certos experimentos quânticos muito específicos, realizados em três etapas sucessivas, o modo como a terceira e última etapa é realizada pode mudar dramaticamente as propriedades medidas durante o passo intermediário. Assim, ações realizadas no futuro (na terceira etapa), seriam vistas afetando os resultados das medições efetuadas no passado (na segunda etapa).

Em particular, nos últimos dois anos, equipes experimentalistas realizaram repetidamente experiências com lasers que mostram que, ajustando o passo final do experimento, é possível introduzir amplificações dramáticas no montante pelo qual o feixe de laser é desviado durante as etapas intermediárias do experimento. Em alguns casos, a deflexão observada durante a etapa intermediária pode ser amplificada por um fator de 10.000, dependendo das escolhas feitas na etapa final.

Estes resultados estranhos podem ser explicados de forma simples pelo quadro traçado por Aharonov: a amplificação intermediária é o resultado da combinação de ações realizadas tanto no passado (na primeira etapa) quanto no futuro (na etapa final).

É muito mais complicado explicar esses resultados usando interpretações tradicionais da mecânica quântica, afirma Andrew Jordan, da Universidade de Rochester, nos Estados Unidos, que ajudou a conceber um dos experimentos com laser.

A situação pode ser comparada à forma como o modelo heliocêntrico do Sistema Solar, de Copérnico, e o modelo geocêntrico de Ptolomeu, ambos fornecem interpretações válidas dos mesmos dados planetários, mas o modelo heliocêntrico é muito mais simples e mais elegante.

Embora os experimentos com laser estejam dando boas notícias para a equipe, Davies, Aharonov, Tollaksen e seu colega Menas Kefatos, da Universidade Chapman, na Califórnia, estão agora à procura de consequências cósmicas observáveis de informações do futuro influenciando o passado.

Um bom lugar para procurar é a radiação cósmica de fundo (CMB), o "brilho" remanescente do Big Bang. A CMB tem ondulações fracas de calor e frio e, trinta anos atrás, Davies desenvolveu um modelo com seu então aluno Tim Bunch que descreve essas ondas no nível quântico.

Davies e Tollaksen estão agora revisando este modelo no novo arcabouço
quântico.Físicos têm ideias já bem desenvolvidas sobre como era o estado inicial do universo e como pode acabar sendo seu estado final - muito provavelmente um vácuo, o resultado inevitável da contínua expansão.

A equipe está colocando estas ideias junto com seu novo modelo para ver se ele consegue prever assinaturas características da influência do futuro na CMB que possam ser captadas pelo telescópio espacial Planck.

"A cosmologia é um caso ideal para esta abordagem," afirma Bill Unruh, da Universidade da Colúmbia Britânica, no Canadá. "Desde que Aharonov encontrou esses resultados tão estranhos em algumas situações, vale a pena olhar para a cosmologia."

Davies ainda não sabe se essas ideias vão produzir resultados. Mas se o fizerem, seria revolucionário.

"A coisa mais notável sobre Paul," avalia Michael Berry, da Universidade de
Bristol, "é que ele tem ideias muito selvagens combinadas com extremo
cuidado esobriedade." Este pode ser exatamente o caráter necessário para fazer um grande avanço. Pode até ser o destino de Davies, uma mescla de seu futuro e de seu passado.

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BURACO NO TEMPO LENTE TEMPORAL ESCONDE EVENTOS

Alexander Gaeta e seus colegas fizeram o escudo do tempo de forma totalmente óptica.

Eles criaram uma "lente do tempo", um dispositivo capaz de alterar a frequência da luz. A camuflagem do evento é feita elevando-se a frequência da luz e, a seguir, baixando-a novamente.

No momento 1 - imediatamente antes do evento a ser escondido - essa luz com frequência modulada é separada em seus comprimentos de onda, de forma que alguns comprimentos de onda viajem mais rapidamente do que outros.

É essa diferença na velocidade dos feixes que cria o "buraco no tempo" - na verdade, um buraco no feixe de laser.

Assim que a luz atinge o momento 2 - logo depois que o evento a ser escondido já ocorreu - os dois feixes são invertidos: os comprimentos de onda que viajavam mais rapidamente passam a viajar mais lentamente e vice-versa.

Logo depois, os dois feixes parciais passam por outra "lente temporal", que desfaz a alteração de frequência inicial.

Desta forma, o feixe sai do outro lado sem qualquer interrupção, e sem dar qualquer pista do evento que ocorreu entre os momentos 1 e 2.

Os pesquisadores afirmam que o experimento consegue camuflar eventos que durem até 110 bilionésimos de segundo, mas é teoricamente possível atingir durações 100 vezes maiores.

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QUINTA FORÇA FUNDAMENTAL DA NATUREZA OU NOVA PARTICULA

Um grupo internacional de cientistas pode ter encontrado um novo tipo de partícula ou uma quinta força da natureza.

Se a descoberta for confirmada, o que quer que os dados estejam revelando - uma nova força ou uma nova partícula - seria algo totalmente inédito, não explicado por nenhum modelo atual da física.

De certa forma, o achado teria maior impacto do que o tão esperado Bóson de Higgs, que está sendo procurado com afinco pelos cientistas do LHC - o Bóson de Higgs é algo previsto pela teoria e totalmente esperado, enquanto uma partícula que não se encaixa no chamado Modelo Padrão da Física, ou uma quinta força da natureza, abririam perspectivas de uma física totalmente nova.

Os cientistas da chamada Colaboração CDF (Collider Detector at Fermilab), que reúne mais de 500 físicos, trabalham no Tevatron, o maior colisor de partículas dos Estados Unidos, localizado no Fermilab (Fermi National Accelerator Laboratory).

Tudo começou quando eles observaram um pico totalmente inesperado no gráfico que mostra o resultado das colisões entre bilhões de prótons e antiprótons.

Como energia é igual a massa, segundo a teoria de Einstein, essas colisões de altíssima energia podem trazer à existência partículas subatômicas de existência extremamente curta, que não existem nas condições usuais de temperatura e pressão - os físicos as identificam estudando suas combinações, o chamado decaimento, que produzem partículas mais familiares.

O pico no gráfico mostra um excesso de eventos nas colisões de partículas que produzem um bóson W - uma partícula 87 vezes mais pesado do que um próton -, acompanhado de dois jatos de hádrons.

A anomalia inesperada apareceu na faixa de massa de 140 GeV/c2 - foram 250 eventos que parecem estar vindo de uma partícula 160 vezes mais pesada do que o próton - uma partícula, mas uma partícula não prevista pelo Modelo Padrão da Física.

Por enquanto, o grupo está extremamente cauteloso: durante a apresentação do trabalho, realizada na tarde desta quinta-feira no Fermilab, a expressão "se for confirmado" foi repetida à exaustão.

A significância do pico verificado foi determinado em 3,2 sigma, o que significa que há 1 chance em 1375 de o pico possa ser resultado de uma flutuação estatística aleatória.

Por outro lado, o colisor Tevatron já fez inúmeras colisões nessa faixa de energia, e o pico nunca havia sido observado. E 160 vezes a massa do próton é muito próximo da massa de dois bósons W.

Além disso, os físicos consideram ser necessário um sigma igual a 5,0 para que um evento seja considerado uma descoberta.

Se não for uma flutuação estatística, o pico pode ser explicado por uma nova partícula, uma partícula não apenas desconhecida, mas uma que nunca havia sido prevista.

Se confirmado como uma descoberta, isso exigirá que o Modelo Padrão seja refeito, com inúmeras possibilidades de novas descobertas e novos entendimentos sobre a estrutura básica da matéria.

Os cientistas afirmam não se tratar do Bóson de Higgs, que deve estar em outra faixa - para ser o Bóson de Higgs, o pico nos dados deveria ser 300 vezes menor.

"As características deste excesso [de eventos] excluem a possibilidade de que este pico seja devido ao bóson de Higgs do Modelo Padrão ou a uma partícula supersimétrica. Em vez disso, podemos estar vendo um tipo completamente novo de força ou interação," afirmou o grupo em um comunicado.

Quinta força
Alguns modelos, ainda considerados especulativos ou "alternativos", que têm sido propostos e desenvolvidos ao longo dos últimos anos, propõem a existência de novas interações fundamentais da matéria, além das quatro forças conhecidas hoje.

Estas forças fundamentais - gravidade, eletromagnetismo, força fraca e força forte - são a base do Modelo Padrão da Física - se há de fato uma nova força, então o Modelo deve ser refeito.

Há cerca de 20 anos, Kenneth Lane, da Universidade de Boston, e Estia Eichten, do próprio Fermilab, propuseram uma teoria, chamada tecnicolor, que previa a existência de uma quinta força fundamental, muito similar à força forte, que mantém unidos os quarks no núcleo dos átomos.

Essa quinta força ficaria exatamente na faixa dos 160 GeV e, operando a energias muito mais altas do que a força forte, poderia ser a responsável pela massa das demais partículas - o que simplesmente dispensaria a existência do já tão famoso e ainda não encontrado Bóson de Higgs.

A análise divulgada hoje baseia-se em 4,3 femtobarns inversos de dados. A equipe irá repetir a análise com pelo menos duas vezes mais dados para verificar se o pico - o excesso de eventos - se torna mais ou menos acentuado.

Eles têm até Setembro para coletar mais dados - o Tevatron deverá ser desativado em Setembro, por falta de recursos.

Mas os dados também poderão ser confirmados pelo LHC ou pelo DZero - os dois já têm dados coletados na faixa dos 140 GeV/c2, que deverão ser sofregamente analisados nas próximas semanas.

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TRANSFORMAÇÃO DE CONSCIÊNCIA

 

Dois cientistas nos Estados Unidos, Terrance e Dennis McKenna, sugerem que o universo é um holograma de 64 ondas ou escalas de tempo e é por isso que nós temos os 64 hexagramas do I-Ching, 64 chaves da Árvore da Vida, e os 64 cordões do DNA. A análise do computador deles sugere que todas essas 64 ondas atingirão juntas o ápice em 2012.

Os McKennas dizem que a velocidade da mudança tem dobrado dentro de um período cada vez menor, se manifestando como os saltos no desenvolvimento tecnológico neste século. Eles dizem que isto continuará pelo ano de transformação de 2012 quando em um período de 384 dias haverá mais transformações de consciência do que em todos os ciclos anteriores juntos".

http://moacirsader.com/novaera.htm

DIAMANTES ENTRELAÇADOS COMUNICAM-SE À DISTÂNCIA

Cada cristal de diamante mede 3 milímetros de largura - maior do que os brilhantes de muitos anéis e brincos - e os dois ficaram a uma distância de 15 centímetros um do outro

Entrelaçamento macroscópico. Em mais um experimento que demonstra as leis da mecânica quântica em escala macroscópica, cientistas interconectaram dois cristais de diamantes por meio do entrelaçamento.

O entrelaçamento quântico - ou emaranhamento - ocorre quando duas partículas interagem uma com a outra de tal forma que seus estados quânticos se tornam interdependentes.

Isto significa que, mesmo quando eles são distanciados um do outro, o que afetar um deles irá instantaneamente afetar o outro.

Em escala subatômica, esse estranho mecanismo tem sido utilizado para experimentos de criptografia e computação quântica.

Mais recentemente, os cientistas começaram a descobrir formas de fazer com que essa "ação fantasmagórica à distância", como Einstein chamava o entrelaçamento, possa ser observado em objetos macroscópicos. Cientistas querem colocar esfera em dois lugares ao mesmo tempo

Ka Chung Lee e seus colegas da Universidade de Oxford, no Reino Unido, usaram um complexo aparato de laser, divisores de feixes de luz e detectores para fazer com que os dois cristais de diamante compartilhassem vibrações atômicas chamadas fónons.

Muito parecidos com as ondas sonoras no ar, os fónons são movimentos de conjuntos de átomos, semelhantes a ondas, que ocorrem em todos os sólidos.

Cada cristal de diamante mede 3 milímetros de largura - maior do que os brilhantes de muitos anéis e brincos - e os dois ficaram a uma distância de 15 centímetros um do outro.

Um pulso de laser estimulou as vibrações fonônicas em uma região dos diamantes medindo 0,05 milímetro por 0,25 milímetro - pequena, mas visível a olho nu.

Essa "região quântica" fica em um estado que é desconhecido até que os cientistas fazem sua medição. Como estão entrelaçadas, a medição de uma delas faz a outra "colapsar" imediatamente para o mesmo valor, mesmo separadas e sem nenhum comunicação entre elas.

Os cientistas acreditam que o fenômeno poderá ser explorado em futuras arquiteturas de processamento quântico de informações, criando qubits menores em chips cristalinos.

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LUZ É GERADA PELO VÁCUO

 

Os fótons virtuais que pululam do vácuo quântico são capturados em duplas por um "espelho" que vibra a uma velocidade próxima à velocidade da luz.

Cientistas conseguiram transformar escuridão em luz: eles produziram luz a partir do vácuo.

A realização do experimento, previsto há mais de 40 anos, coube a Christopher Wilson e seus colegas da Universidade Chalmers, na Suécia.

O grupo conseguiu capturar fótons que pululam do vácuo quântico, aparecendo e desaparecendo continuamente.

Vácuo não é vazio. O experimento é baseado em um dos mais estranhos, mas mais importantes, princípios da mecânica quântica: o princípio de que o vácuo pode ser tudo, menos um vazio "repleto de nada".

Na verdade, o vácuo está repleto de partículas que estão flutuando continuamente entre a existência e a inexistência: elas surgem do nada - ou melhor, do vácuo quântico - têm uma vida efêmera e desaparecem novamente.

Seu tempo de vida é tão curto que esses fótons são mais comumente conhecidos como partículas virtuais.

O que os pesquisadores fizeram foi pescar alguns desses fótons e dar-lhes a eternidade em termos quânticos, ou seja, transformá-los em fótons reais, luz que pode ser detectada por um sensor e medida.

Para capturar os fótons virtuais, os pesquisadores simularam um espelho movendo-se a uma fração significativa da velocidade da luz. O fenômeno, conhecido como efeito de Casimir dinâmico, foi observado experimentalmente pela primeira vez.

"Como não é possível fazer um espelho mover-se rápido o suficiente, nós desenvolvemos outra técnica para obter o mesmo efeito," explica o professor Per Delsing, coordenador da equipe. "Em vez de variar a distância física até um espelho, nós variamos a distância elétrica de um circuito elétrico que funciona como um espelho para micro-ondas".

O "espelho" consiste em um sensor quântico conhecido como SQUID (Superconducting Quantum Interference Device), que é extremamente sensível a campos magnéticos.

Alterando a direção do campo magnético vários bilhões de vezes por segundo, os cientistas fizeram o "espelho" vibrar a uma velocidade equivalente a 25% a velocidade da luz.

Isto é cinco vezes mais do que a tentativa anterior, quando os cientistas afirmaram pela primeira vez ter produzido luz a partir do nada - aquele artigo, contudo, ainda não havia sido aceito para publicação em uma revista científica, o que significa que outros cientistas não haviam avaliado o experimento.

"O resultado foi que os fótons apareceram em pares do vácuo, e nós pudemos medi-los na forma de radiação de micro-ondas," disse Delsing, ou seja, exatamente como a teoria previa.

O que acontece durante o experimento é que o "espelho" transfere uma parte de sua energia cinética para os fótons virtuais, o que os ajuda a se "materializarem".

Segundo a mecânica quântica, vários tipos de partículas pululam no vácuo quântico. Os cientistas acreditam que foram capazes de detectar os fótons porque eles não têm massa.

"É necessário relativamente pouca energia para excitá-los e tirá-los do estado virtual. Em princípio, pode-se criar outras partículas do vácuo, como elétrons e prótons, mas isso vai exigir um bocado mais de energia," disse Delsing.

Agora os cientistas querem estudar em detalhes esses fótons emergentes: como eles surgem aos pares, os cientistas acreditam que eles possam ser úteis para o desenvolvimento de computadores quânticos, com seus qubits de partículas entrelaçadas.

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ESPAÇO BORBULHANTE AO REDOR DA TERRA

As auroras são apenas a face mais visível de um rico conjunto de fenômenos

que os cientistas estão descobrindo no espaço ao redor da Terra

O espaço ao redor da Terra é tudo, menos um vácuo estéril.

A área ao nosso redor possui um verdadeiro "borbulhar" de campos elétricos e magnéticos, que mudam o tempo todo.

Partículas carregadas também fluem constantemente, movimentando energias, criando correntes elétricas e produzindo as auroras.

Muitas destas partículas originam-se do vento solar, mas algumas áreas são dominadas por partículas de uma fonte mais local: a própria atmosfera da Terra, que é lenta, mas continuamente, "sugada" para o espaço.

Este novo mundo de partículas e correntes elétricas e magnéticas está sendo revelado pela missão FASTSAT, da NASA, uma plataforma para lançamentos de nanossatélites.

Neste estudo, que ainda não se encerrou, foram usados três experimentos que foram ao espaço a bordo do satélite científico: MINI-ME (Miniature Imager for Neutral Ionospheric Atoms and Magnetospheric Electrons), PISA (Plasma Impedance Spectrum Analyzer) e AMPERE (Active Magnetosphere and Planetary Electrodynamics Response Experiment)

Para cada evento bem definido, os cientistas comparam as observações dos diversos instrumentos. Os eventos mostram um retrato detalhado desta região que agora se sabe ser muito dinâmica, com uma série de fenômenos inter-relacionados e simultâneos - como o fluxo de partículas e de corrente elétrica.

"Nós estamos vendo estruturas que são bastante consistentes em vários instrumentos", diz Michael Collier no Centro Goddard, da NASA. "Nós colocamos todas essas observações em conjunto e elas estão nos contando uma história que é muito maior do que a soma das partes."

O FASTSAT, além de ter seus próprios instrumentos,

é uma plataforma de lançamentos de nanossatélites

 

Ao contrário do hidrogênio mais quente que vem do sol, a atmosfera superior da Terra geralmente supre íons de oxigênio mais frios, que são ejetados ao longo das linhas de campo magnético da Terra.

Esta "saída de íons" ocorre continuamente, mas é especialmente forte durante períodos em que há mais atividade solar, tais como erupções solares e ejeções de massa coronal, que são expelidas pelo Sol e se movem em direção à Terra.

Essa atividade suga íons de oxigênio da atmosfera superior da Terra, particularmente em regiões onde as auroras são mais fortes.

"Os íons pesados que fluem da Terra podem funcionar como um freio, ou um amortecedor, sobre a entrada de energia do vento solar," explica Doug Rowland, coordenador do instrumento PISA.

"O fluxo também indica modos pelos quais os planetas podem perder suas atmosferas - algo que acontece devagar na Terra, mas mais rapidamente em planetas menores, com campos magnéticos mais fracos, como Marte," diz Rowland.

No decorrer da pesquisa, os dados permitirão aos cientistas determinar de onde vêm os íons que saem da Terra, o que os move e como sua intensidade varia de acordo com a atividade solar.

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POLOS MAGNÉTICOS DA TERRA INVERTEM O TEMPO TODO - GEOLOGICAMENTE FALANDO

A inversão do campo magnético da Terra é um fenômeno contínuo,

e que não produziu catástrofes sobre a vida no planeta no passado

Aceleração da reversão

Se você voltasse no tempo cerca de 800.000 anos, e levasse consigo uma bússola, descobriria que a ponta da agulha apontaria para o que hoje chamamos de sul.

Os geólogos sabem há muito tempo que os pólos magnéticos da Terra se invertem ao longo das eras. O que eles não sabiam é que a inversão dos pólos é mais a regra do que a exceção, e que ela vem se acelerando.

No tempo dos dinossauros, os registros fósseis indicam que havia uma reversão dos pólos magnéticos a cada 1 milhão de anos. Nos tempos mais recentes, essa reversão tem ocorrido a cada 200.000 a 300.000 anos. Por outro lado, já se passou mais do que o dobro desse tempo - 780.000 anos - desde a última reversão, sem que se saiba a razão para isso.

Inversão magnética contínua

Um grupo de cientistas da NASA agora descobriu também que o fenômeno da inversão nada tem de suave ou de rápido. Ela ocorre ao longo de centenas ou milhares de anos.

Durante esse período, os campos magnéticos parecem se misturar, puxar e empurrar uns aos outros, com múltiplos "pólos" emergindo aqui e ali, nas mais diversas latitudes, até que a situação se equilibre novamente.

Diagrama do interior da Terra

e o movimento do norte magnético de 1900 a 1996

O pólo magnético da Terra está-se deslocando continuamente. Ele já se moveu 1.100 quilômetros desde que foi medido com precisão pela primeira vez, no século 19.

Esse deslocamento vem-se acentuando nos últimos anos: os pólos magnéticos estão migrando rumo ao norte geográfico a uma razão de cerca de 65 km por ano, contra cerca de 15 quilômetros por ano no início do século 20.

Sem catástrofes

Os cientistas conhecem o processo analisando a magnetização da lava conforme ela escorre dos vulcões, sobretudo submarinos - conforme a lava se solidifica, ela "grava" a orientação do campo magnético naquele momento.

Felizmente, os registros geológicos não mostram qualquer alteração drástica na vida vegetal ou animal nesses períodos. Os dados também indicam que a reversão dos pólos magnéticos não guarda qualquer correlação com a atividade glacial.

Isto, segundo os cientistas, é uma prova de que a reversão da polaridade não afeta a inclinação do eixo de rotação da Terra, já que a alteração do eixo tem influências significativas sobre o clima e a glaciação.

Há hipóteses que consideram que a reversão geomagnética deixaria a Terra sem o campo magnético que nos protege das ejeções de massa coronal e das tempestades solares.

Mas os dados indicam que esse campo nunca desapareceu completamente, não gerando nenhuma influência catastrófica sobre a vida do planeta na época de cada inversão.

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