Físicos encontram evidências de fenômeno quântico previsto há quase 100 anos

Físicos encontraram novas evidências de um fenômeno quântico previsto em 1931 pelo físico Hans Bethe: a formação de agrupamentos de átomos que se comportam como uma única unidade, conhecidos como cordas de Bethe.

Para investigar o fenômeno, a equipe resfriou átomos de césio a temperaturas próximas do zero absoluto e os confinou em tubos extremamente estreitos.

As medições apontaram para agrupamentos com pelo menos seis átomos, mas ainda não comprovam definitivamente a existência dessas estruturas.

O experimento usou átomos resfriados a temperaturas próximas do zero absoluto para investigar comportamentos quânticos. – Imagem criada por inteligência artificial: Gemini/Olhar Digital Como o experimento foi realizado A previsão de Bethe surgiu de estudos sobre o comportamento quântico de sistemas físicos e suas relações com o magnetismo .

Seus cálculos indicavam que partículas poderiam formar conjuntos com propriedades coletivas, uma possibilidade que mais tarde passou a ser investigada também em sistemas de átomos.

Para testar essa hipótese, os pesquisadores trabalharam com dezenas de milhares de átomos de césio resfriados até perto do zero absoluto.

Nessas condições, eles formaram um condensado de Bose-Einstein, estado em que as partículas compartilham o mesmo estado quântico.

Feixes de laser dividiram o material em milhares de tubos estreitos, nos quais os átomos ficaram alinhados.

A equipe também ajustou as interações entre as partículas com um campo magnético, criando condições favoráveis à formação de agrupamentos ligados.

A configuração permitiu estudar o comportamento dos átomos em uma dimensão, sem que eles pudessem passar uns pelos outros.

Hanns-Christoph Nägerl, físico da Universidade de Innsbruck e coautor do estudo, comparou a disposição a um colar de pérolas: os átomos ficam alinhados como contas em um fio.

A previsão das cordas de Bethe remonta a 1931; agora, medições com átomos ultrafrios oferecem novas pistas. – Imagem criada por inteligência artificial: Gemini/Olhar Digital O que as medições revelaram Os pesquisadores não observaram diretamente as cordas de Bethe.

Em vez disso, investigaram indícios de sua presença comparando a energia liberada pelos átomos durante a expansão em diferentes condições.

Quando o movimento ficou restrito aos tubos, os agrupamentos permaneceram ligados.