Cientistas criam luz a partir do nada

Um grupo de físicos da Universidade Tecnológica de Chalmers em Gothenburg, Suécia, conseguiu algo quase "divino". Produziram fótons visíveis a partir das partículas virtuais que se cria existiam no vazio quântico. Em poucas palavras: obtiveram luz praticamente do nada. Para conseguir esta façanha científica, algo que até agora era só uma teoria, a equipe utilizou um dispositivo supercondutor de interferência quântica (SQUID) que consegue modular a velocidade da luz.

Os pesquisadores apresentarão suas conclusões na próxima semana em Pádua, Itália. Por enquanto, a pesquisa só aparece publicada no arXiv.org, e osautores não querem apresentar mais dados até que seu trabalho esteja pronto para sua publicação em uma revista de alto nível. No entanto, cientistas que não estão diretamente vinculados à equipe de Chalmers asseguram no site da Nature que o resultado é impressionante.

Se a pesquisa for comprovada, converter-se-á em uma das provas experimentais mais inusuais da mecânica quântica nos últimos anos e uma meta importante, afirma John Pendry, físico teórico do Imperial College de Londres, alheio ao estudo.

O experimento baseia-se em um dos mais estranhos e mais importantes princípios da mecânica quântica: o princípio de que o espaço vazio é... todo o contrário. A teoria quântica prediz que o vazio é em realidade uma espuma retorcida no qual as partículas revolucionam.

A existência destas partículas é tão fugaz que com freqüência se descreve como virtual. No entanto, pode ter efeitos tangíveis. Por exemplo, se dois espelhos forem colocados muito muito próximos entre si, as partículas virtuais que existem entre eles e fora criarão uma força que empurrará as placas metálicas entre si. É o que se conhece como "Efeito Casimir", em honra ao físico holandês Hendrik B.G. Casimir, que propôs esta teoria junto a seu colega Dirk Polder em 1940.


Um experimento muito inteligente
Durante décadas, os teóricos têm predito que um efeito similar pode ser produzido em apenas um espelho que está se movendo muito rapidamente. Segundo a teoria, um espelho pode absorver a energia dos fótons virtuais em sua superfície e voltar a emitir essa energia como fótons reais. O efeito só funciona quando o espelho se move através do vazio quase à velocidade da luz, o que é quase impossível para os dispositivos mecânicos que utilizamos diariamente.

Os físicos de Chalmers conseguiram evitar o problema utilizando uma peça da eletrônica quântica conhecida como dispositivo supercondutor de interferência quântica (SQUID), que é extraordinariamente sensível aos campos magnéticos. Desta forma, o dispositivo agiu como um espelho e ajustando a direção do campo magnético milhares de milhões de vezes por segundo conseguiram "mexê-lo" ao redor de 5% da velocidade da luz, o suficiente para ver o efeito.

O resultado foi uma chuva de fótons saltando desde o vazio. Federico Capasso, um físico experimental da Universidade de Harvard em Cambridge, Massachusetts, que trabalha em efeitos quânticos similares, acha que o experimento é "muito inteligente" e uma boa demonstração da mecânica quântica, ainda que duvida de que possa ter algum efeito prático. Seja como for, para os físicos é uma descoberta realmente emocionante, algo somente comparável a alegria de uma criança quando ganha um brinquedo novo.