F\u00edsicos do Instituto Max Planck de \u00d3ptica Qu\u00e2ntica, na Alemanha, j\u00e1 bateram o recorde mundial de menor tempo j\u00e1 medido e recentemente desbancaram uma teoria de um s\u00e9culo, mostrando que o efeito fotoel\u00e9trico tem um retardamento temporal devido a uma intera\u00e7\u00e3o entre os el\u00e9trons. <\/p>\n
Agora, eles observaram pela primeira vez o que ocorre dentro de um “buraco qu\u00e2ntico” – o “vazio” deixado no \u00e1tomo quando um \u00fanico el\u00e9tron de sua camada de val\u00eancia \u00e9 ejetado. <\/p>\n
Nuvem de el\u00e9trons <\/p>\n
Os movimentos dos el\u00e9trons em suas \u00f3rbitas at\u00f4micas duram apenas alguns poucos attossegundos – um attossegundo \u00e9 um bilion\u00e9simo de um bilion\u00e9simo de segundo. Mas o que exatamente essas part\u00edculas elementares fazem na “atmosfera dos \u00e1tomos” \u00e9 algo ainda em grande parte desconhecido. <\/p>\n
O que \u00e9 bem claro \u00e9 que n\u00e3o se pode determinar o momento e a localiza\u00e7\u00e3o de uma part\u00edcula qu\u00e2ntica – como o el\u00e9tron – ao mesmo tempo. Por isto, o movimento dessas part\u00edculas elementares \u00e9 descrito em termos de uma nuvem de el\u00e9trons, chamada “densidade probabil\u00edstica das part\u00edculas”. <\/p>\n
E esta nuvem de el\u00e9trons est\u00e1 sujeita a uma r\u00e1pida pulsa\u00e7\u00e3o quando sofre uma excita\u00e7\u00e3o, com a incid\u00eancia de um f\u00f3ton. <\/p>\n
O que os cientistas fizeram agora foi observar o movimento da nuvem de el\u00e9trons quando um dos el\u00e9trons no \u00e1tomo \u00e9 ejetado por um pulso de luz. <\/p>\n
Buraco qu\u00e2ntico <\/p>\n
O experimento \u00e9 um prosseguimento do estudo anterior, que determinou que um el\u00e9tron excitado por um f\u00f3ton – o princ\u00edpio de funcionamento das c\u00e9lulas solares – demora 20 attossegundos para deixar o \u00e1tomo. <\/p>\n
Desta vez, a equipe do Dr. Ferenc Krausz usou pulsos de luz de 100 attossegundos para observar o que acontece no local exato de um \u00e1tomo do g\u00e1s nobre cript\u00f4nio onde um el\u00e9tron \u00e9 expulso de sua \u00f3rbita por um pulso de luz. <\/p>\n
Quando o pulso de laser arranca um el\u00e9tron, o \u00e1tomo se torna um \u00edon, com carga positiva. No momento em que o el\u00e9tron deixa o \u00e1tomo, cria-se um “buraco”, ou uma lacuna, com carga positiva, dentro do \u00edon. <\/p>\n
Do ponto de vista da mec\u00e2nica qu\u00e2ntica, esse espa\u00e7o livre continua a pulsar dentro do \u00e1tomo. <\/p>\n
Os que os f\u00edsicos conseguiram fazer agora foi observar diretamente esta pulsa\u00e7\u00e3o, criando uma fotografia virtual do buraco qu\u00e2ntico. <\/p>\n
Din\u00e2mica das part\u00edculas elementares <\/p>\n
O experimento demonstrou que a posi\u00e7\u00e3o da lacuna dentro do \u00edon, ou seja, a localiza\u00e7\u00e3o da carga positiva, move-se para tr\u00e1s e para frente, variando entre uma forma alongada e uma forma compacta, em ciclos com uma dura\u00e7\u00e3o de 6 femtossegundos – um femtossegundo \u00e9 a mil\u00e9sima parte do attossegundo. <\/p>\n
“Nossas experi\u00eancias nos deram uma vis\u00e3o \u00fanica em tempo real desse microcosmo,” comenta o Dr. Krausz. “Usando flashes de luz de attossegundos, n\u00f3s registramos pela primeira vez processos da mec\u00e2nica qu\u00e2ntica dentro de um \u00e1tomo ionizado.” <\/p>\n
O feito ajuda a compreender a din\u00e2mica das part\u00edculas elementares fora do n\u00facleo at\u00f4mico, que \u00e9 mais extensamente estudado em experimentos como o LHC. <\/p>\n
Em sistemas mais complexos – em n\u00edvel molecular – este tipo de din\u00e2mica \u00e9 o principal respons\u00e1vel pela sequ\u00eancia dos processos qu\u00edmicos e biol\u00f3gicos. <\/p>\n
Um entendimento mais preciso dessa din\u00e2mica poder\u00e1 abrir as portas para o entendimento de fen\u00f4menos que v\u00e3o da origem microsc\u00f3pica de doen\u00e7as atualmente incur\u00e1veis at\u00e9 a acelera\u00e7\u00e3o gradual da velocidade de processamento dos computadores. <\/p>\n
Autor: Inova\u00e7\u00e3o Tecnol\u00f3gica <\/b><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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