De relógios atômicos a computadores quânticos, o campo da física quântica tem relevância para o mundo ao nosso redor de várias maneiras, embora na maioria das vezes de maneiras que não podemos ver. Por causa de sua invisibilidade inerente, bem como de sua natureza complicada e confusa, muitas vezes é um campo difícil da ciência para muitos compreenderem.
Físicos de todo o mundo trabalham há muito tempo para resolver os mistérios da física quântica e como ela funciona, e agora, em um estudo da Universidade de Lancaster, uma equipe de pesquisadores descobriu que “cristais do tempo”, antes considerados uma impossibilidade, podem ser reais e obedecem à física quântica.
O que é um cristal do tempo?
Cristais de tempo são considerados um arranjo de átomos ou partículas que formam padrões de repetição regulares no tempo. Esses cristais são opostos ao conceito mais familiar de cristais espaciais, que são apenas moléculas ou átomos dispostos em padrões no espaço. Os cristais espaciais incluem objetos como diamantes, flocos de neve, pérolas e até sal.
No entanto, ao contrário dos cristais do espaço, os cristais do tempo são muito mais difíceis de se conceber e provar. Acreditava-se que esses cristais eram impossíveis, pois eram compostos de átomos em um trem interminável ao longo do tempo. No entanto, trabalhos recentes de físicos da Universidade de Lancaster podem oferecer provas para cristais do tempo com a ajuda de outro tópico há muito questionado na ciência: movimento perpétuo.
Máquinas de movimento perpétuo (moto-contínuo)
O movimento perpétuo descreve o fenômeno em que um dispositivo que é colocado em movimento continua para sempre, sem nenhuma entrada de energia adicional. Máquinas de movimento perpétuo fascinam cientistas e inventores há décadas, pois essas máquinas maximizariam a eficiência… se alguma vez fossem construídas. No entanto, embora tenha havido muitas tentativas de criar tais máquinas, nenhuma até agora teve sucesso, uma vez que o conceito de movimento perpétuo é geralmente reconhecido como uma violação da primeira e segunda leis da termodinâmica.
“Todo mundo sabe que as máquinas de movimento perpétuo são impossíveis”, explicou o Dr. Samuli Autti, professor da Lancaster University e principal autor do recente estudo sobre o cristal do tempo. No entanto, Autti e a equipe acreditavam que os cristais do tempo eram um pouco semelhantes ao conceito de movimento perpétuo, e os dois podem até estar conectados de alguma forma.
“Na física, o movimento perpétuo é bom, desde que mantenhamos os olhos fechados”, diz Autti, acrescentando que “esgueirando-se por essa rachadura, podemos fazer cristais do tempo”.
Para criar os cristais do tempo, os pesquisadores usaram um isótopo raro de hélio chamado Hélio-3. Eles resfriaram o hélio superfluido até quase zero absoluto Kelvin, então criaram um par de cristais de tempo dentro do hélio usando componentes quânticos semelhantes aos encontrados em um computador quântico. Em seguida, os pesquisadores observaram os dois cristais interagirem ao tocarem o hélio.
Enquanto os cristais foram mantidos em temperaturas frias, eles parecem ser muito mais versáteis em termos de temperaturas em que podem operar.
“Já sabemos que eles também existem à temperatura ambiente”, afirma Autti. A equipe publicou seus resultados na Nature Communications.
Cristais do tempo para dispositivos futuros?
Embora o estudo recente seja o primeiro a apontar para a existência de cristais do tempo no mundo real, ele também aponta implicações significativas para o desenvolvimento tecnológico futuro. Por exemplo, cristais de tempo podem ser usados para ajudar a fazer computadores quânticos funcionarem à temperatura ambiente, enquanto atualmente, a maioria dos computadores quânticos precisa ser mantida em temperaturas extremamente frias para funcionar e são extremamente frágeis.
Embora ainda haja um longo caminho para liberar totalmente o potencial dos cristais do tempo, eles podem um dia ajudar a facilitar máquinas quânticas mais estáveis e versáteis e, assim, avançar significativamente no campo da física quântica em geral.
(Fonte)
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