Cientistas da Universidade de Birmingham desenvolveram um experimento utilizando 24 mil átomos ultrafrios para medir a passagem do tempo sem depender de um relógio externo.
Esse estudo, que recriou ciclos de expansão e contração, foi projetado para investigar se o tempo é uma propriedade fundamental do universo ou pode emergir de mudanças internas.
Conduzido por Giovanni Barontini, o experimento é um avanço significativo nas investigações sobre a natureza do tempo, explorando um cenário que simula a evolução do universo, mas em uma escala microscópica.
As descobertas prometem aprofundar a compreensão dos fenômenos quânticos e da cosmologia, abrindo novas possibilidades para a pesquisa na física teórica.
A criação do universo em miniatura
Um físico da Universidade de Birmingham, no Reino Unido, desenvolveu um universo em miniatura utilizando cerca de 24 mil átomos ultrafrios. Esse experimento inovador demonstrou a capacidade de medir o tempo sem relógio a partir de mudanças internas em um sistema quântico, sem a necessidade de referências externas.
Os átomos foram expostos a condições criadas por feixes de laser, que dividiram o sistema em duas regiões: uma observada, chamada brilhante, e outra não observada, denominada escura. O sistema passou por ciclos de expansão e contração, de maneira similar aos eventos do Big Bang e do hipotético Big Crunch.
Medindo o tempo sem relógio externo
No experimento, o tempo foi analisado com base na entropia, que se refere à distribuição de partículas e energia. Giovanni Barontini, que liderou a pesquisa, observou que a evolução do sistema poderia ser seguida através das mudanças na distribuição dos átomos entre as regiões brilhante e escura. Essa abordagem gerou uma nova forma de medir o tempo, denominada tempo entrópico.
A medida avançava quando ocorria alteração na distribuição das partículas, enquanto quando ela permanecia inalterada, a progressão do tempo entrópico cessava. Essa descoberta indica que, em ambientes quânticos, pode-se definir o tempo a partir de transformações internas, o que desafia a visão convencional de dependência de um relógio externo para a contagem do tempo.
Questões sobre a natureza do tempo
A natureza do tempo tem sido um tópico de debate na física. Na experiência cotidiana, o tempo é percebido como um fluxo contínuo do passado para o futuro. No entanto, teorias da física sugerem que o tempo pode não ser uma variável independente. A equação de Wheeler-DeWitt, por exemplo, propõe que o universo pode ser descrito sem uma noção temporal convencional.
Essa perspectiva leva a questionamentos sobre como organizar eventos sem uma referência temporal fixa. O experimento realizado em Birmingham oferece uma nova forma de considerar essa questão, mostrando que o tempo pode ser inerente às mudanças e interações dentro de um sistema, sem depender de medições externas.
Implicações do experimento na física quântica
O estudo traz avanços significativos na compreensão do tempo entrópico e sua utilização na descrição da evolução de sistemas quânticos. Barontini demonstrou que essa nova medida interna de tempo pode ser incorporada à equação de Schrödinger, fundamental na mecânica quântica, para descrever como os estados quânticos são alterados ao longo do tempo.
As implicações dessa pesquisa podem se estender para áreas como gravidade quântica e cosmologia, ao permitir que cientistas explorem modelos simplificados da expansão e contração do universo. Experimentos futuros poderão investigar sistemas quânticos mais complexos, contribuindo para uma melhor compreensão dos fenômenos que unem aspectos quânticos e gravitacionais.
Sou Redator e Desenvolvedor com mais de 6 anos de experiência. Formado em tecnólogo em TI, Pai do Pedro, estou sempre me atualizando com novas técnicas de SEO e Copywriting.
