Vácuo quântico: É possível emprestar energia de um espaço vazio?

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É possível emprestar energia do espaço vazio? E se sim, temos que devolvê-la? Valores de energia menores que zero são permitidos – pelo menos dentro de certos limites.

Vácuo quântico: É possível emprestar energia de um espaço vazio?
O vácuo é mais complicado do que podemos pensar – de acordo com a física quântica. © TU Wien

Uma equipe internacional de pesquisadores da TU Viena, da Universidade Livre de Bruxelas (Bélgica) e do IIT Kanpur (Índia) agora investigou em que medida a energia negativa é possível. Acontece que não importa que teorias quânticas sejam consideradas, não importa que simetrias sejam mantidas no universo, sempre existem certos limites para ’emprestar’ energia.

Localmente, a energia pode ser menor que zero, mas, como o dinheiro emprestado de um banco, essa energia deve ser ‘devolvida’ no final.

Energia é uma quantidade que sempre deve ser positiva – pelo menos é o que nossa intuição nos diz. Se cada partícula é removida de um determinado volume até não sobrar nada que possa transportar energia, então um limite foi atingido. Mas foi mesmo? Ainda é possível extrair energia mesmo do espaço vazio?

A física quântica mostrou repetidas vezes que ela contradiz nossa intuição – e isso também é verdade neste caso. Sob certas condições, energias negativas são permitidas, pelo menos em um certo intervalo de espaço e tempo.

O Prof. Daniel Grumiller, do Instituto de Física Teórica da TU Wien (Viena), disse em comunicado à imprensa:

Na teoria da relatividade geral, geralmente presumimos que a energia é maior que zero, em todos os momentos e em qualquer lugar do universo.

Isso tem uma consequência muito importante para a gravidade: a energia está ligada à massa através da fórmula E=mc². Energia negativa, portanto, também significaria massa negativa. Massas positivas se atraem, mas com uma massa negativa, a gravidade pode repentinamente se tornar uma força repulsiva.

A teoria quântica, no entanto, permite energia negativa.

Grumiller diz:

De acordo com a física quântica, é possível emprestar energia de um vácuo em um determinado local, como dinheiro de um banco. Durante muito tempo, não sabíamos o valor máximo desse tipo de crédito energético e as possíveis taxas de juros a serem pagas. Várias suposições sobre esse ‘juro’ (conhecidas na literatura como ‘Quantum Interest’) foram publicadas, mas nenhum resultado abrangente foi acordado.

A, assim chamada, ‘Condição de Energia Quantica Nula’ (de sigla em inglês, QNEC), que foi comprovada em 2017, prescreve certos limites para o ’empréstimo’ de energia, vinculando a teoria da relatividade e a física quântica: uma energia menor que zero é, portanto, permitida, mas apenas em um certo intervalo e apenas por um certo tempo. A quantidade de energia que pode ser emprestada do vácuo antes que o limite de crédito energético tenha sido esgotado depende de uma quantidade física quântica, a chamada entropia de entrelaçamento.

De acordo com Grumiller:

Em certo sentido, a entropia de entrelaçamento é uma medida de quão fortemente o comportamento de um sistema é governado pela física quântica.

Se o emaranhamento quântico desempenha um papel crucial em algum ponto do espaço, por exemplo, próximo à borda de um buraco negro, o fluxo negativo de energia pode ocorrer por um certo tempo, e energias negativas se tornam possíveis nessa região.

Grumiller agora conseguiu generalizar esses cálculos especiais junto com Max Riegler e Pulastya Parekh. Max Riegler concluiu sua dissertação no grupo de pesquisa de Daniel Grumiller na TU Wien e agora está trabalhando como pós-doutorado em Harvard. Pulastya Parekh, do IIT em Kanpur (Índia), foi convidado no Instituto Erwin Schrödinger e na TU Wien.

Grumiller diz:

Todas as considerações anteriores sempre se referiram a teorias quânticas que seguem as simetrias da Relatividade Especial. Mas agora conseguimos mostrar que essa conexão entre energia negativa e emaranhamento quântico é um fenômeno muito mais geral. As condições de energia que claramente proíbem a extração de quantidades infinitas de energia do vácuo são válidas para teorias quânticas muito diferentes, independentemente de simetrias.

Obviamente, isso não tem nada a ver com místicas “máquinas de sobre-unidade” que supostamente geram energia a partir do nada, pois são repetidamente apresentadas em círculos esotéricos.

Gumiller enfatizou:

O fato da natureza permitir energia menor que zero por um determinado período de tempo em um determinado local não significa que a lei de conservação de energia seja violada. Para permitir fluxos de energia negativos em um determinado local, é necessário compensar fluxos de energia positivos nas imediações.

Mesmo que o assunto seja um pouco mais complicado do que se pensava anteriormente, a energia pode ser obtida do nada, mesmo que possa se tornar negativa. Os novos resultados da pesquisa agora impõem limites restritos à energia negativa, conectando-a com propriedades por excelência da mecânica quântica.

O trabalho pode ser acessado aqui.

(Fonte)


Embora o artigo acima não trate exatamente disso, parece que a cada dia os cientistas se aproximam mais de descobrirem que a Energia de Ponto Zero – aquela que os pesquisadores dizem que energizam os OVNIs – existe.

n3m3

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