Inacreditável! Física descobre que há força no vácuo

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A física é um campo muito particular da ciência. Por um lado, nos permite conhecer mais o nosso próprio mundo e o universo, podendo saber o que está acontecendo em uma escala que é impossível de ver a olho nu. Mas, por outro lado, muitas das teorias feitas pela física podem se tornar incompletas, uma vez que é impossível conhecer tudo.

Por esta razão, com a melhora da tecnologia, a ciência é capaz de estudar mais profundamente os fenômenos que eram desconhecidos até então. E aí surgem novas teorias que nos deixam de boca aberta. Hoje conheceremos uma: Parece que no vácuo há algum tipo de força.




O vácuo perfeito, onde não há nada

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Um dos princípios da física moderna é que, no vácuo perfeito, não há qualquer tipo de matéria, tampouco algum atrito. Isto é porque a força de atrito só acontece quando um objeto se desloca através de um espaço de ar.

No entanto, uma equipe de físicos descobriu recentemente que um átomo passando por uma área totalmente vazia poderia experimentar uma força de atrito. Este, ao contrário do que poderia parecer em primeiro momento, apoia a teoria da relatividade geral de Einstein.

Uma equipe de pesquisa científica em física foi estudar o comportamento de um átomo em movimento através de um vácuo perfeito quando notou que os cálculos mostravam outra coisa. Enquanto o vácuo não pode exercer força sobre um átomo ele é capaz de interagir. De acordo com os cálculos desta equipe, um vácuo perfeito teria partículas e antipartículas “virtuais” capazes de gerar uma interação com o átomo que está passando.

Então o vácuo perfeito não é realmente um “vácuo”.




O princípio da incerteza de Heisenberg

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Esta teoria de que o vácuo não é tão vazio, decorre do princípio da incerteza de Heisenberg, que é um aspecto da mecânica quântica. O princípio é que um número infinito de partículas virtuais poderia, teoricamente, aparecer e desaparecer de forma aleatória no vazio.

Este comportamento das partículas produz um campo eléctrico oscilante que interage de forma aleatória com o átomo através do espaço. O átomo absorve energia através da interação e entra num estado de excitação. Uma vez que o átomo começa a diminuir a energia, emite um fóton em qualquer direção.

A equipe também observou que, quando o fóton é emitido em uma direção oposta à do movimento do átomo, se cria uma força semelhante ao atrito que provoca uma diminuição na velocidade do átomo.




E o princípio da relatividade de Einstein?

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Esta nova teoria parece não corresponder com o princípio da relatividade de Einstein. Segundo a qual, se houver uma alteração na velocidade, o “observador” do sistema deveria ver o átomo se mover a diferentes velocidades, dependendo da sua posição em relação a ele.

Mas os cientistas descobriram a razão por que isso não acontece, e é mais simples do que você pode imaginar. Acontece que, como o átomo diminui o seu nível de energia e emite um fóton no sentido oposto, também começa a perder a energia que corresponde à perda da quantidade de massa, e ela se torna tão pequena que nunca antes foi medida no vácuo.

Em seguida, a perda de massa faz com que o átomo perca o impulso, em vez de velocidade. Dada a relação entre a velocidade de fricção e dinâmica, esta equipe concluiu que a perda de movimento é devido à perda de massa. Como previsto pela equação da relatividade, em que uma perda de massa gera uma perda de movimento.

Em vez de quebrar a lei da relatividade, esta descoberta a reafirma. A força de atrito observada é a alteração no movimento, que se deve a alterações na massa interna do átomo. Os físicos demonstraram que a existência de mudanças no movimento de um átomo no vácuo pode ser interpretado como força de atrito.

Sem dúvida, nós nunca vamos entender tudo sobre o vácuo ou qualquer outra coisa da física. Mas cada novo estudo nos permite ficar um pouco mais fascinados com o vasto mundo de interações de partículas, força, energia e tudo mais que compõe o nosso universo.

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