1ª foto de átomos interagindo confirma teoria quântica de 100 anos
Para registrar a foto, os cientistas usaram uma técnica de microscopia que congela o movimento dos átomos. The post 1ª foto de átomos interagindo confirma teoria quântica de 100 anos appeared first on Giz Brasil.
Pela primeira vez na história, cientistas conseguiram captar fotos de átomos individuais se movendo e interagindo no espaço, comprovando teoria quântica de 100 anos.
Físicos do MIT realizaram a façanha inédita e publicaram um estudo na última segunda-feira (5), revelando como conseguiram registrar as imagens.
Para captar as fotos de átomos, os cientistas usaram a técnica chamada “microscopia de resolução atômica”, que congela e ilumina a movimentação média de átomos por um breve instante.
Os cientistas usaram dois feixes de laser na microscopia de resolução atômica. Um congelava os átomos, enquanto o segundo fazia com que eles ficassem fluorescentes. Com isso, foi possível captar imagens das posições dos átomos antes que eles se dissipassem.
100 anos depois, foto de átomos interagindo no espaço comprova teoria quântica
Além de captar as primeiras fotos de átomos interagindo, a técnica possibilitou a observação do comportamento quântico entre bósons e férmions, as duas principais classes de partículas subatômicas.
Em um dos casos, os cientistas observaram átomos de sódio — que fazem parte da classe dos bósons — se agrupando. O fenômeno comprova a previsão da mecânica quântica chamada “onda de De Broglie”. Louis de Broglie, físico e príncipe francês, vencedor do Nobel de Física, propôs a teoria em 1924.
Contudo, somente após um século, os cientistas do MIT comprovaram que átomos de sódio compartilham suas ondas quânticas, confirmando a teoria.
Já os Férmions, por outro lado, se repeliram, mas o evento não surpreendeu os cientistas. O estudo observou átomos de lítio, que, por serem férmions, se repelem naturalmente.
No entanto, o estudo destaca que diferentes férmions conseguem interagir entre si, formando pares. Este fenômeno também foi observado pela primeira vez na história.
Para entender melhor, fótons, as partículas elementares de luz e rádio, são bósons, enquanto elétrons são um tipo de férmion.
“Dependendo do seu spin (giro) total, átomos podem ser tanto bósons quanto férmions. O número total de nêutrons, elétrons, nêutrons e prótons é o que determina o tipo de átomo. Números pares são bósons, enquanto ímpares são férmions.”, explica Richard Fletcher, coautor do estudo.
Por isso, os cientistas registraram fotos de átomos diferentes de férmions interagindo no espaço porque seus respectivos spins formaram um número par.
Além disso, dois outros cientistas também observaram as interações usando técnicas similares. Desse modo, as primeiras fotos de átomos interagindo no espaço confirmam previsões antigas de correlações quânticas e comportamentos no espaço real.
A técnica microscópica, por sua vez, abre o caminho para observações de mais fenômenos quânticos, de acordo com Martin Zwierlein, principal autor do estudo.
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