Descoberta surpreendente sobre partículas coloca por terra 10 anos de pesquisas

Por Redação | 12 de Julho de 2017 às 08h16

Um novo estudo realizado pela Universidade de Chicago apresentou uma descoberta que prova que um modelo simples utilizado para descrever a formação de um tipo exótico de partícula quântica está errado. A descoberta coloca por terra dez anos de pesquisas e dados experimentais que cercavam a molécula Efimov. Para os pesquisadores, o novo estudo foi uma grande surpresa e trará implicações na maneira com que os cientistas compreendem o aparecimento de moléculas no universo primitivo.

Cheng Chin, chefe da pesquisa, afirmou estar "surpreso" e que "foi um experimento em que não antecipei nenhum resultado antes de recebermos os dados". A antiga teoria baseada na última década de estudos e pesquisas propunha que o tamanho de uma molécula de Efimov era relacionada ao tamanho das partículas de que era constituída. "Esta hipótese foi verificada várias vezes nos últimos dez anos, e quase todos os experimentos sugeriram que essa era realmente a situação", explicou Chin.

As moléculas Efimov são objetos quânticos que se formam ao se unir três partículas através de forças quânticas e não através de ligações químicas. Por conta da fragilidade dessa união, as moléculas de Efimov têm sua existência colocada em risco, bastando apenas a temperatura ambiente para que os laços sejam quebrados. Assim, essas moléculas "sobrevivem" apenas em temperaturas próximas do zero absoluto.

"Alguns teóricos dizem que o mundo real é mais complicado do que esta fórmula simples. Deve haver outros fatores capazes de romper com essa universalidade", argumentou o chefe da pesquisa. Chin desenvolveu durante vários anos em seu laboratório o aperfeiçoamento de uma técnica supersensível que permitiu a descoberta deste novo fato científico. Os experimentos foram conduzidos em um campo magnético forte e em temperaturas de 50 bilionésimos de grau acima do zero absoluto.

Controlar as partículas de maneira precisa foi um grande desafio para o grupo de pesquisadores. Jacob Johansen, que trabalhou no estudo, desenvolveu uma nova forma de investigar o campo magnético utilizando micro-ondas eletrônicas e os próprios átomos. Com isso, eles puderam calcular o tamanho das moléculas e testar a teoria da universalidade. "Pela primeira vez, os dados realmente confirmam que existe um desvio significativo da universalidade", declarou Chin.

O resultado do estudo da Universidade de Chicago permitirá que os cientistas possam entender o motivo dos materiais normais possuírem uma gama diversificada de propriedades que não teriam como existir com um comportamento quântico similar. “Qualquer sistema quântico feito com três ou mais partículas é um problema muito, muito difícil”, afirmou o pesquisador. “Apenas agora temos a real capacidade de testar a teoria e entender a natureza de tais moléculas. Isso será um elemento fundamental para a compreensão de materiais mais complexos”.

Via ScienceAlert

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