Pode haver partículas quânticas virtualmente imortais

Às vezes, as leis que regem a física não são suficientes para prever certos fenômenos da física quântica. Por exemplo, seres vivos, planetas, estrelas, galáxias e até universos podem morrer.

No entanto, os pesquisadores descobriram recentemente partículas quânticas que parecem ser imortais. A descoberta permitiu que os cientistas resolvessem alguns quebra-cabeças da física.

Concretamente, os cientistas projetaram modelos de computador para calcular as interações complexas das quase-partículas. Observe que as quase-partículas não são partículas como elétrons e quarks. Em vez disso, são distúrbios ou excitações em um sólido causadas por forças elétricas ou magnéticas.

Juntos, eles agem como partículas.

Os resultados da pesquisa foram publicados, pela primeira vez, em junho de 2019 em Natureza Física.

Os detritos se reorganizam e a partícula renasce

Antes do estudo, os físicos quânticos já haviam notado que as quasipartículas, como fônons e polarons, se comportam de maneiras estranhas. Frank Pollman, da Universidade Técnica de Munique, explicou que, de acordo com o modelo estabelecido até agora, “Quasi-partículas em sistemas quânticos interativos decaem após um certo tempo”.

“Agora sabemos que o oposto é verdadeiro: interações fortes podem até parar completamente a deterioração”continuou o cientista.

Os pesquisadores usaram um computador poderoso para simular o decaimento de quasipartículas. Eles descobriram que quebram, mas conseguem se reorganizar para existir novamente. Eles acham que esse ciclo pode durar para sempre.

“Se essa desintegração acontecer muito rapidamente, uma reação inversa ocorrerá depois de um tempo e os detritos convergirão novamente. Esse processo pode se repetir ad infinitum e uma oscilação sustentada entre decadência e renascimento aparece.” explicou Ruben Verresen da Universidade Técnica de Munique e do Instituto Max Planck.

Mistérios foram resolvidos

A confirmação desses resultados poderia finalmente explicar a razão pela qual o composto magnético Ba3CoSb2O9, que é usado nos experimentos, permanece estável. Essa estabilidade seria explicada pelo fato de conter quase-partículas magnéticas chamadas “ímãs”que se reorganizam após a decomposição.

Além disso, a superfluidez do hélio na temperatura do zero absoluto pode ser explicada pelo fato de conter quase-partículas chamadas “rotões”.

Os pesquisadores acreditam que essa descoberta pode permitir o projeto de novas tecnologias de armazenamento de dados de computador de um novo tipo. No entanto, deve-se notar que, por enquanto, esses resultados permanecem teóricos.