Físicos encontraram uma maneira de desencadear o estranho brilho da aceleração da velocidade Warp: WebCuriosos

Cada vez que você dá um passo, o próprio espaço brilha com um calor suave.

Chamado de Efeito Fulling – Davies – Unruh (ou às vezes apenas o efeito Unruh se você estiver sem tempo), esse estranho brilho de radiação emergindo do vácuo é semelhante à misteriosa radiação Hawking que se acredita cercar os buracos negros.

Só que neste caso é o produto da aceleração e não da gravidade.

Não consegue sentir? Há uma boa razão para isso. Você precisaria se mover a uma velocidade impossível para sentir até mesmo o mais fraco dos raios Unruh.

Por enquanto, o efeito continua a ser um fenómeno puramente teórico, muito além da nossa capacidade de medição. Mas isso poderá mudar em breve, após uma descoberta feita por investigadores da Universidade de Waterloo, no Canadá, e do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT).

Voltando ao básico, eles demonstraram que poderia haver uma maneira de estimular o efeito Unruh para que pudesse ser estudado diretamente em condições menos extremas.

Numa reviravolta inesperada, eles também podem ter descoberto o segredo para tornar a matéria invisível.

O verdadeiro prémio, no entanto, seria abrir novos caminhos em experiências que visam unir duas teorias poderosas mas incompatíveis na física – uma que descreve como as partículas se comportam, a outra que cobre a curvatura do espaço e do tempo.

“A teoria da relatividade geral e a teoria da mecânica quântica ainda estão um pouco em desacordo, mas tem de haver uma teoria unificadora que descreva como as coisas funcionam no Universo”, afirmou. diz matemático Achim Kempf, da Universidade de Waterloo.

“Temos procurado uma forma de unir estas duas grandes teorias, e este trabalho está a ajudar a aproximar-nos, abrindo oportunidades para testar novas teorias contra experiências.”

O efeito Unruh fica bem na fronteira das leis quânticas e da relatividade geral.

De acordo com a física quântica, um átomo isolado no vácuo precisaria esperar que um fóton que chegasse ondulasse através do campo eletromagnético e balançasse seus elétrons antes de poder se considerar iluminado.

Se considerarmos a relatividade, existe uma maneira de trapacear. Simplesmente acelerando, um átomo poderia experimentar as menores oscilações no campo eletromagnético circundante, como fótons de baixa energia, transformados por uma espécie de efeito Doppler.

Essa interação entre a experiência relativa das ondas em um campo quântico e o movimento dos elétrons de um átomo depende de um tempo compartilhado em suas frequências. Quaisquer efeitos quânticos que não dependam do tempo são geralmente ignorados, pois no papel tendem a se equilibrar no longo prazo.

Juntamente com os colegas Vivishek Sudhir e Barbara Soda, Kempf mostrou que quando um átomo é acelerado, estas condições geralmente insignificantes tornam-se muito mais significativas e podem, na verdade, assumir o papel de efeitos dominantes.

Ao fazer cócegas em um átomo da maneira certa, como usando um poderoso laser, eles mostraram que é possível fazer uso dessas interações alternativas para fazer com que átomos em movimento experimentem o efeito Unruh sem a necessidade de grandes acelerações.

Como bónus, a equipa também descobriu que, dada a trajetória correta, um átomo em aceleração pode tornar-se transparente à luz que entra, suprimindo efetivamente a sua capacidade de absorver ou emitir certos fotões.

Deixando de lado as aplicações de ficção científica, ao identificar maneiras de influenciar a capacidade de um átomo em aceleração de interagir com ondulações no vácuo, é possível que possamos encontrar novas maneiras de descobrir onde a física quântica e a relatividade geral dão lugar a uma nova estrutura teórica. .

“Por mais de 40 anos, os experimentos foram prejudicados pela incapacidade de explorar a interface da mecânica quântica e da gravidade”, diz Sudhir, um físico do MIT.

“Temos aqui uma opção viável para explorar esta interface em laboratório. Se conseguirmos resolver algumas dessas grandes questões, isso poderá mudar tudo.”

Esta pesquisa foi publicada em Cartas de revisão física.