Comportamento incomum de partículas quânticas em um novo experimento

Comportamento incomum de partículas quânticas em um novo experimento

Físicos mostraram que apenas 7 partículas quânticas são necessárias, que se comportaram como se estivessem imersas em um bilhão de pessoas. Em grande escala, a matéria passa por várias transformações, chamadas de transições de fase, onde (por exemplo) a água passa para o gelo ou o vapor. Os pesquisadores estão acostumados a ver coisas assim em grandes massas de moléculas, mas nunca em um aglomerado tão pequeno.

Em um novo estudo, cientistas acompanharam as transições de fase em sistemas representados por sete partículas de luz (fótons) que adquiriram um estado físico exótico - o condensado de Bose-Einstein (BCE). É um estado físico que é atingido pela matéria em temperaturas ultrafrias, onde as partículas começam a se misturar e agir em uníssono.

Como os fótons são pacotes de luz, eles são criados a partir de energia, não de matéria, o que torna estranho mudar a fase. Mas em 2010, pesquisadores alemães foram capazes de mostrar que partículas de luz capazes de se comportar como CBA. Para capturar os fótons, os cientistas criaram uma pequena câmera espelhada e a preencheram com tinta colorida. Quando partículas de luz colidiram com as partículas do corante, este absorveu o primeiro e reemitiu. Por causa disso, os fótons demoraram mais tempo para se mover pela câmera, o que na verdade diminuiu a velocidade deles. Como resultado, a câmera se tornou um espaço onde os pesquisadores poderiam tornar os fótons lentos e colocá-los em distâncias próximas. Como resultado, ficou evidente como os fótons começam a contatar e demonstrar o CBE. Em um experimento recente, a equipe queria descobrir o número mínimo de fótons necessários para tais ações. Usando um laser fino, eles bombearam fótons em uma armadilha de espelho de corante, um a um, e observaram o comportamento da mistura. Descobriu-se que, em média, 7 fótons são suficientes para formar um CBE. Este limiar baixo é necessário para determinar o início de uma transição de fase.

Os cientistas notaram algumas diferenças no micro-CBA de transições de fase com um maior número de partículas. Quando o gelo aquece mais do que o ponto de fusão, parece que ele vai de sólido para líquido instantaneamente. No entanto, com a participação de apenas 7 fótons, esse processo é realizado de forma gradual.

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