A ciência quântica geralmente se preocupa com escalas muito pequenas, onde a matemática da probabilidade se torna uma ferramenta mais útil do que as descrições “clássicas” da matéria. Agora, uma nova pesquisa descobriu uma maneira de medir a quantidade de massas muito maiores.
Há muito tempo que os cientistas querem testar a natureza quântica de objetos maiores: o consenso geral é que a física quântica se aplica Em todas as escalasMas à medida que os objectos crescem em massa e complexidade, torna-se mais difícil observar a sua quantidade.
Agora, uma equipa da University College London (UCL), da Universidade de Southampton, no Reino Unido, e do Instituto Bose, na Índia, apresentou uma abordagem à medição quântica que pode, teoricamente, ser aplicada a algo, independentemente da sua massa ou energia. .
“Nosso experimento proposto poderia testar se um objeto é clássico ou quântico, verificando se o ato de observar pode levar a uma mudança em seu movimento.” Ele diz Físico Debarshi Das, da Universidade da Califórnia.
A física quântica descreve um universo onde as coisas não são definidas por uma única medida, mas como um conjunto de possibilidades. Um elétron pode girar para cima e para baixo, ou tem maior chance de estar em algumas regiões do que em outras, por exemplo.
Em teoria, isso não se limita às pequenas coisas. Na verdade, seu corpo poderia ser descrito como tendo uma probabilidade muito alta de sentar naquela cadeira e uma probabilidade muito (muito!) baixa de estar na lua.
Há apenas um fato básico a lembrar: se você tocou, você comprou. Observar o estado quântico de um objeto, seja ele um elétron ou uma pessoa sentada em uma cadeira, requer interações com um sistema de medição, forçando-o a fazer uma única medição.
Existem maneiras de pegar as coisas com as calças ainda abaixadas, mas exigem manter o corpo no lugar Terra do estado – Extremamente frio, muito imóvel, completamente isolado do ambiente.
Isto é difícil para moléculas individuais e torna-se mais difícil à medida que a escala de tamanho aumenta. A nova proposta utiliza uma abordagem completamente nova, utilizando um conjunto de afirmações conhecido como Desigualdades de Leggett-Garg e não-sinal em condições temporais.
Na verdade, esses dois conceitos descrevem um universo familiar, onde uma pessoa está sentada em uma cadeira mesmo que a sala esteja escura e você não possa vê-la. Acender a luz repentinamente não revelará que eles estão realmente debaixo da cama.
Se um experimento encontrar evidências que de alguma forma contradigam essas afirmações, poderemos vislumbrar o mistério quântico de forma mais ampla.
A equipe sugere que objetos poderiam ser observados balançando em um pêndulo, como uma bola na ponta de um barbante.
A luz nas duas metades da configuração experimental seria então emitida em momentos diferentes – contados como uma observação – e os resultados do segundo flash indicariam se o comportamento quântico estava ocorrendo, porque o primeiro flash afetaria tudo o que estivesse em movimento.
Ainda estamos falando de uma configuração complexa que exigiria alguns equipamentos sofisticados e condições semelhantes às do solo, mas através do uso de movimento e duas medições (blips), algumas das limitações de massa são removidas.
“O público de uma partida de futebol não pode influenciar o resultado da partida simplesmente olhando intensamente.” Ele diz Ele pisoteou. “Mas na mecânica quântica, o próprio processo de observação ou medição muda o sistema.”
A próxima etapa é tentar esta configuração proposta em um experimento real. Espelhos em Observatório de Ondas Gravitacionais com Interferômetro Laser (LIGO) nos Estados Unidos já foram propostos como candidatos adequados para triagem.
Esses espelhos atuam como um único objeto pesando 10 quilogramas (22 libras), um passo acima do tamanho típico dos objetos analisados para efeitos quânticos, que equivale a cerca de um quintilionésimo de grama.
“Nosso esquema tem amplas implicações conceituais.” Ele diz Físico Sugato Bose, da Universidade da Califórnia. “Isso poderia expandir o campo da mecânica quântica e explorar se esta teoria fundamental da natureza é válida apenas em certos níveis ou se também é verdadeira para massas maiores.”
A pesquisa foi publicada em Cartas de revisão física.
