Por mais contra-intuitiva que seja, essa tal de dilata\u00e7\u00e3o temporal tem sido observada em laborat\u00f3rio e acontece rotineiramente com os sat\u00e9lites do GPS. Basicamente, o GPS localiza sua posi\u00e7\u00e3o no espa\u00e7o ao sincronizar de maneira bem precisa os sinais emitidos pelos sat\u00e9lites do sistema. Embora n\u00e3o cheguem nem perto da velocidade da luz, os sat\u00e9lites do GPS s\u00e3o velozes o bastante para sofrer alguma dilata\u00e7\u00e3o temporal. Ao fazer seus c\u00e1lculos, o sistema tem que levar em conta as diferentes acelera\u00e7\u00f5es dos sat\u00e9lites envolvidos. Mesmo assim, embora seja preciso, o GPS pode errar alguns metros ao localizar seu smartphone.<\/p>\n
Essa precis\u00e3o poderia ser ainda mais aperfei\u00e7oada se os tais sat\u00e9lites usarem os mais precisos rel\u00f3gios da Terra \u2014 os rel\u00f3gios qu\u00e2nticos, assim chamados por serem regulados pelas leis da mec\u00e2nica qu\u00e2ntica. Embora haja planos de sat\u00e9lites de geolocaliza\u00e7\u00e3o com rel\u00f3gios qu\u00e2nticos, n\u00e3o vai ser t\u00e3o simples us\u00e1-los. Um sistema de GPS baseado em rel\u00f3gios desse tipo tamb\u00e9m precisaria levar em conta os efeitos relativ\u00edsticos. Entretanto, ningu\u00e9m sabe como combinar mec\u00e2nica qu\u00e2ntica com relatividade \u2014 a unifica\u00e7\u00e3o de ambas as teorias \u00e9 o maior desafio da f\u00edsica moderna.<\/p>\n
Sopa de V\u00e1cuo com tempero qu\u00e2ntico<\/strong><\/h4>\nBoa parte do imenso trabalho de unifica\u00e7\u00e3o tem sido feito teorica e matematicamente, mas um fen\u00f4meno conhecido desde os anos 1970 pode ser a chave para a unifica\u00e7\u00e3o \u2014 ou pelo menos para um GPS mais preciso. O fen\u00f4meno \u00e9 o Efeito Casimir Din\u00e2mico<\/a>, considerado qu\u00e2ntico e relativ\u00edstico ao mesmo tempo. Foi somente em 2011 que se descobriu um protocolo experimental para estudar esse fen\u00f4meno.<\/p>\nA teoria do Efeito Casimir Din\u00e2mico (ECD) \u00e9 mais ou menos assim: se a luz \u00e9 aprisionada entre espelhos paralelos que se movem a velocidades pr\u00f3ximas da luz, os espelhos v\u00e3o gerar mais luz do que h\u00e1 no sistema. O ECD, portanto, \u00e9 t\u00e3o paradoxal quanto o problema dos g\u00eameos. Mesmo que n\u00e3o houvesse luz alguma \u2014 ou um v\u00e1cuo \u2014 entre os espelhos supervelozes, apareceria uma luz porque os espelhos transformariam o v\u00e1cuo qu\u00e2ntico em part\u00edculas.<\/p>\n
Em n\u00edvel qu\u00e2ntico, o v\u00e1cuo mais perfeito n\u00e3o \u00e9 um vazio absoluto mas algo como uma sopa de pares de part\u00edcula-antipart\u00edcula que est\u00e3o sempre emitindo e absorvendo luz. Isso tudo, claro, acontece numa velocidade tremenda e n\u00e3o podemos perceber essa sopa espumante de cria\u00e7\u00e3o-aniquila\u00e7\u00e3o. A menos que tenhamos espelhos quase t\u00e3o velozes quanto a luz. Nesse caso, algumas das part\u00edculas de luz seriam refletidas pelo espelho antes de desaparecer, o que poderia ser observ\u00e1vel. Evidentemente, ningu\u00e9m tem uma espa\u00e7onave superveloz equipada com espelhos igualmente supervelozes.<\/p>\n
Rel\u00f3gios especulares e outras especula\u00e7\u00f5es<\/strong><\/h4>\n\u00c9 aqui que entra o ano de 2011, quando Per Delsing conduziu um experimento na Chalmers University of Technology [Universidade Tecnol\u00f3gica Chalmers], na Su\u00e9cia. Na falta de espelhos supervelozes, Delsing usou campos magn\u00e9ticos que se comportavam exatamente como espelhos dentro de um equipamento chamado Superconducting Quantum Interferometric Device (SQUID). Ao contr\u00e1rio dos espelhos, esses campos magn\u00e9ticos podiam ser movidos a velocidades incr\u00edveis (e, como n\u00e3o quebram, n\u00e3o d\u00e3o sete anos de azar). Embora ainda n\u00e3o tenha sido replicado, esse pode ser o primeiro experimento a observar o Efeito Casimir Din\u00e2mico.<\/p>\n
Em um trabalho publicado no \u00faltimo dia de 2013 no arXiv.org<\/em>, Delsing e seus colegas da Chalmers University, University of Nottingham e University of Warsaw prop\u00f5em um protocolo experimental similar ao de 2011 para testar diferentes aspectos do paradoxo dos g\u00eameos atrav\u00e9s de um sistema f\u00edsico, coisa que ainda n\u00e3o foi tentada. Mesmo sem o envolvimento de g\u00eameos humanos, a possibilidade de alcan\u00e7ar enormes velocidades e acelera\u00e7\u00f5es permite a observa\u00e7\u00e3o da dilata\u00e7\u00e3o temporal a uma dist\u00e2ncia muito pequena.<\/p>\nOutros experimentos que envolvem a teoria da relatividade tem usado rel\u00f3gios at\u00f4micos, que s\u00e3o \u201cpontuais\u201d \u2014 n\u00e3o porque s\u00e3o precisos, mas porque a medi\u00e7\u00e3o do tempo em rel\u00f3gios at\u00f4micos est\u00e1 confinada a um ponto min\u00fasculo do espa\u00e7o. A experi\u00eancia proposta por Delsing et. al.<\/em> usaria algo que tem um comprimento finito \u2014 algo unidimensional e macrosc\u00f3pico, como o par de espelhos (ainda que sejam espelhos magn\u00e9ticos). Isso \u00e9 importante, segundo os cientistas, porque a teoria einsteiniana prev\u00ea que, com o tempo, o comprimento de um objeto tamb\u00e9m vai mudar.<\/p>\nAl\u00e9m de confirmar mais uma vez que a dilata\u00e7\u00e3o temporal ocorre, o experimento proposto pelos autores poderia ter aplica\u00e7\u00f5es interessantes, tanto do ponto de vista te\u00f3rico quanto pr\u00e1tico. No lado te\u00f3rico, o experimento de Delsing et al.<\/em> poderia ajudar na compreens\u00e3o das inter-rela\u00e7\u00f5es entre efeitos qu\u00e2nticos e relativ\u00edsticos. Na pr\u00e1tica, poderia levar a melhores rel\u00f3gios qu\u00e2nticos \u2014 e a um sistema de GPS ainda mais preciso.<\/p>\nE, quem sabe, pode at\u00e9 nos ajudar a construir espa\u00e7onaves supervelozes, capazes de testar o paradoxo dos g\u00eameos com g\u00eameos de verdade.<\/p>\n
Refer\u00eancia<\/strong><\/h4>\n![\"rb2_large_gray25\"](\"http:\/\/scienceblogs.com.br\/hypercubic\/files\/2012\/07\/rb2_large_gray25.png\")
<\/a>DELSING, Per et al.<\/em> The twin paradox with macroscopic clocks in superconducting circuits<\/strong>. arXiv:1401.0129<\/a> [quant-ph].<\/p>\n
A teoria do Efeito Casimir Din\u00e2mico (ECD) \u00e9 mais ou menos assim: se a luz \u00e9 aprisionada entre espelhos paralelos que se movem a velocidades pr\u00f3ximas da luz, os espelhos v\u00e3o gerar mais luz do que h\u00e1 no sistema. O ECD, portanto, \u00e9 t\u00e3o paradoxal quanto o problema dos g\u00eameos. Mesmo que n\u00e3o houvesse luz alguma \u2014 ou um v\u00e1cuo \u2014 entre os espelhos supervelozes, apareceria uma luz porque os espelhos transformariam o v\u00e1cuo qu\u00e2ntico em part\u00edculas.<\/p>\n
Em n\u00edvel qu\u00e2ntico, o v\u00e1cuo mais perfeito n\u00e3o \u00e9 um vazio absoluto mas algo como uma sopa de pares de part\u00edcula-antipart\u00edcula que est\u00e3o sempre emitindo e absorvendo luz. Isso tudo, claro, acontece numa velocidade tremenda e n\u00e3o podemos perceber essa sopa espumante de cria\u00e7\u00e3o-aniquila\u00e7\u00e3o. A menos que tenhamos espelhos quase t\u00e3o velozes quanto a luz. Nesse caso, algumas das part\u00edculas de luz seriam refletidas pelo espelho antes de desaparecer, o que poderia ser observ\u00e1vel. Evidentemente, ningu\u00e9m tem uma espa\u00e7onave superveloz equipada com espelhos igualmente supervelozes.<\/p>\n
Rel\u00f3gios especulares e outras especula\u00e7\u00f5es<\/strong><\/h4>\n\u00c9 aqui que entra o ano de 2011, quando Per Delsing conduziu um experimento na Chalmers University of Technology [Universidade Tecnol\u00f3gica Chalmers], na Su\u00e9cia. Na falta de espelhos supervelozes, Delsing usou campos magn\u00e9ticos que se comportavam exatamente como espelhos dentro de um equipamento chamado Superconducting Quantum Interferometric Device (SQUID). Ao contr\u00e1rio dos espelhos, esses campos magn\u00e9ticos podiam ser movidos a velocidades incr\u00edveis (e, como n\u00e3o quebram, n\u00e3o d\u00e3o sete anos de azar). Embora ainda n\u00e3o tenha sido replicado, esse pode ser o primeiro experimento a observar o Efeito Casimir Din\u00e2mico.<\/p>\n
Em um trabalho publicado no \u00faltimo dia de 2013 no arXiv.org<\/em>, Delsing e seus colegas da Chalmers University, University of Nottingham e University of Warsaw prop\u00f5em um protocolo experimental similar ao de 2011 para testar diferentes aspectos do paradoxo dos g\u00eameos atrav\u00e9s de um sistema f\u00edsico, coisa que ainda n\u00e3o foi tentada. Mesmo sem o envolvimento de g\u00eameos humanos, a possibilidade de alcan\u00e7ar enormes velocidades e acelera\u00e7\u00f5es permite a observa\u00e7\u00e3o da dilata\u00e7\u00e3o temporal a uma dist\u00e2ncia muito pequena.<\/p>\nOutros experimentos que envolvem a teoria da relatividade tem usado rel\u00f3gios at\u00f4micos, que s\u00e3o \u201cpontuais\u201d \u2014 n\u00e3o porque s\u00e3o precisos, mas porque a medi\u00e7\u00e3o do tempo em rel\u00f3gios at\u00f4micos est\u00e1 confinada a um ponto min\u00fasculo do espa\u00e7o. A experi\u00eancia proposta por Delsing et. al.<\/em> usaria algo que tem um comprimento finito \u2014 algo unidimensional e macrosc\u00f3pico, como o par de espelhos (ainda que sejam espelhos magn\u00e9ticos). Isso \u00e9 importante, segundo os cientistas, porque a teoria einsteiniana prev\u00ea que, com o tempo, o comprimento de um objeto tamb\u00e9m vai mudar.<\/p>\nAl\u00e9m de confirmar mais uma vez que a dilata\u00e7\u00e3o temporal ocorre, o experimento proposto pelos autores poderia ter aplica\u00e7\u00f5es interessantes, tanto do ponto de vista te\u00f3rico quanto pr\u00e1tico. No lado te\u00f3rico, o experimento de Delsing et al.<\/em> poderia ajudar na compreens\u00e3o das inter-rela\u00e7\u00f5es entre efeitos qu\u00e2nticos e relativ\u00edsticos. Na pr\u00e1tica, poderia levar a melhores rel\u00f3gios qu\u00e2nticos \u2014 e a um sistema de GPS ainda mais preciso.<\/p>\nE, quem sabe, pode at\u00e9 nos ajudar a construir espa\u00e7onaves supervelozes, capazes de testar o paradoxo dos g\u00eameos com g\u00eameos de verdade.<\/p>\n
Refer\u00eancia<\/strong><\/h4>\n<\/a>DELSING, Per et al.<\/em> The twin paradox with macroscopic clocks in superconducting circuits<\/strong>. arXiv:1401.0129<\/a> [quant-ph].<\/p>\n
Outros experimentos que envolvem a teoria da relatividade tem usado rel\u00f3gios at\u00f4micos, que s\u00e3o \u201cpontuais\u201d \u2014 n\u00e3o porque s\u00e3o precisos, mas porque a medi\u00e7\u00e3o do tempo em rel\u00f3gios at\u00f4micos est\u00e1 confinada a um ponto min\u00fasculo do espa\u00e7o. A experi\u00eancia proposta por Delsing et. al.<\/em> usaria algo que tem um comprimento finito \u2014 algo unidimensional e macrosc\u00f3pico, como o par de espelhos (ainda que sejam espelhos magn\u00e9ticos). Isso \u00e9 importante, segundo os cientistas, porque a teoria einsteiniana prev\u00ea que, com o tempo, o comprimento de um objeto tamb\u00e9m vai mudar.<\/p>\n Al\u00e9m de confirmar mais uma vez que a dilata\u00e7\u00e3o temporal ocorre, o experimento proposto pelos autores poderia ter aplica\u00e7\u00f5es interessantes, tanto do ponto de vista te\u00f3rico quanto pr\u00e1tico. No lado te\u00f3rico, o experimento de Delsing et al.<\/em> poderia ajudar na compreens\u00e3o das inter-rela\u00e7\u00f5es entre efeitos qu\u00e2nticos e relativ\u00edsticos. Na pr\u00e1tica, poderia levar a melhores rel\u00f3gios qu\u00e2nticos \u2014 e a um sistema de GPS ainda mais preciso.<\/p>\n E, quem sabe, pode at\u00e9 nos ajudar a construir espa\u00e7onaves supervelozes, capazes de testar o paradoxo dos g\u00eameos com g\u00eameos de verdade.<\/p>\nRefer\u00eancia<\/strong><\/h4>\n
<\/a>DELSING, Per et al.<\/em> The twin paradox with macroscopic clocks in superconducting circuits<\/strong>. arXiv:1401.0129<\/a> [quant-ph].<\/p>\n