Em 1943, Antoine de Saint-Exupéry escreveu que “o essencial é invisível aos olhos”. Hoje, os estudos fundamentais de física nos ensinam o mesmo
, ao apresentarem-nos uma teoria, “invisível” e essencial, que revolucionará nossas vidas nos próximos anos: a Mecânica Quântica.
Assim, foi graças aos estudos relacionados a essa teoria, iniciados na década de 60 e “encorpados” no final do século XX, que os pesquisadores Serge Haroche (College de France– França) e David Wineland (University of Colorado- EUA), conseguiram ganhar o prêmio Nobel de Física de 2012 e abocanhar um prêmio de R$2,4 milhões, na última terça-feira, 9 de outubro.
Os cientistas receberam o prêmio por terem conseguido manipular partículas quânticas, sem destruí-las. Mas, o que isso significa e como pode alterar nosso cotidiano?
Muitos estudos fundamentais de ciências básicas não têm influência imediata ou direta em nossas vidas. Esse não é o caso. Com o desenvolvimento das pesquisas de Haroche e Wineland, em pouco tempo poderemos ter computadores mais velozes, códigos criptográficos inquebráveis e relógios com precisão nunca vista antes. Isso porque os cientistas conseguiram manipular a matéria a nível quântico.
Manipular, nesse contexto, significa ser capaz de controlar o movimento de átomos e fótons (partículas de luz) para tirar informações de tais elementos. Informações que podem se resumir às propriedades dessas partículas, observáveis somente no mundo quântico, ou seja, naquilo que é “invisível aos nossos olhos”. “No mundo clássico, só de olhar para um objeto, conseguimos enxergá-lo, ou seja, absorver suas informações. Isso só é possível no mundo quântico através de interações com o objeto. Medir ou observar átomos influencia seu estado quântico”, explica o pesquisador do Grupo de Ressonância Magnética do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP) e docente recém-contratado do Instituto, Diogo Soares Pinto.
Ou seja, para extrair informações de partículas tão pequenas é preciso perturbá-las. E o que os ganhadores do Nobel fizeram foi criar técnicas capazes de fazer essa perturbação, extrair as informações que desejavam e repetir o difícil experimento diversas vezes.
Haroche criou uma cavidade eletromagnética e passou átomos por ela, conseguindo, com isso, manipular o campo eletromagnético e preparar um estado quântico para usá-lo na realização de qualquer experimento, como teletransportação. Wineland fez o contrário: aprisionou íons (átomos com carga negativa) e jogou fótons em cima deles para manipular os estados quânticos desses átomos. “Foram duas pesquisas complementares que abriram um mundo de possibilidades”, afirma Diogo.
Velocidade máxima
As informações extraídas desses estados quânticos são tão poderosas que já revolucionaram a tecnologia sem darmos conta disso. A manipulação da matéria, a nível quântico, já influencia tecnologias de comunicação (com o uso de fótons para comunicação a longas distâncias), informação (criptografia e computadores) e metrologia (precisão de medidas), só para citar alguns exemplos. “Existem teorias que só podem ser comprovadas no mundo quântico e cada vez mais as pessoas buscam o entendimento desse novo mundo”, diz Diogo.
Pelo andamento das pesquisas e tendo em mente a maior atenção que os estudos ganharão com os trabalhos dos vencedores do Nobel, a tecnologia pode popularizar-se com maior velocidade. O primeiro computador quântico foi vendido o ano passado para a empresa de armamentos Lockheed. “Se o computador quântico vendido é realmente melhor do que os que temos agora, ainda não sabemos. O importante foi a utilização de leis da Mecânica Quântica para colocar a máquina em funcionamento”.
Fazendo-se uma breve retrospectiva, vê-se que o século XIX foi o da termodinâmica, alavancada pela Revolução Industrial. O século seguinte foi guinado pelo eletromagnetismo, com as comunicações via satélite. No século XXI, a bola da vez, ao que tudo indica, é a Mecânica Quântica. E ela já existe, afeta nossas vidas e, cada vez mais, tem-se tornado essencial, mesmo sendo invisível aos nossos olhos.
Em 1993, um artigo científico foi publicado na Revista de Física Aplicada da Sociedade Brasileira de Física (SBF). A publicação, redigida no Brasil, teve como autores o prêmio Nobel de Física deste ano, D. Wineland, e o vencedor do Nobel de Física de 1997, W. Phillips, além do professor do IFSC, Vanderlei Bagnato, e o pesquisador, G. Lafyatis. Para acessar o artigo (em inglês), clique aqui.
Todas as imagens acima foram retiradas do site http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/.
Assessoria de Comunicação
