{"id":445,"date":"2012-01-04T16:55:17","date_gmt":"2012-01-04T19:55:17","guid":{"rendered":"http:\/\/scienceblogs.com.br\/universofisico\/?p=445"},"modified":"2012-01-04T16:55:17","modified_gmt":"2012-01-04T19:55:17","slug":"camuflagem-oculta-acontecimentos-em-certo-intervalo-de-tempo","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/universofisico\/2012\/01\/04\/camuflagem-oculta-acontecimentos-em-certo-intervalo-de-tempo\/","title":{"rendered":"Camuflagem oculta acontecimentos em certo intervalo de tempo"},"content":{"rendered":"

Da capa da invisibilidade do Harry Potter \u00e0 camuflagem das aves de rapina klingon de Star Trek, a fic\u00e7\u00e3o nos acostumou com a ideia de ocultar a vis\u00e3o de objetos no espa\u00e7o. Voc\u00eas j\u00e1 devem ter ouvido falar tamb\u00e9m de vers\u00f5es primitivas de objetos invis\u00edveis criadas nos \u00faltimos anos por f\u00edsicos, que funcionam para uma certa linha de vis\u00e3o e certos comprimentos de luz vis\u00edvel, infravermelho ou r\u00e1dio.
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Mas voc\u00eas talvez n\u00e3o conhe\u00e7am outra ideia igualmente fant\u00e1stica, proposta ano passado<\/a> por pesquisadores no Reino Unido: a de fazer desaparecer tudo o que acontecer durante alguns instantes em certo lugar. Acionando o que esses pesquisadores chamam de camuflagem temporal, um ladr\u00e3o poderia entrar em um banco, abrir e fechar seu cofre, e sair sem ser visto. Para as c\u00e2meras de seguran\u00e7a, nada teria acontecido.
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Na revista Nature de hoje, uma equipe de quatro f\u00edsicos da Universidade Cornell, EUA, liderada por Moti Fridman, descrevem como <\/a>conseguiram produzir a primeira camuflagem temporal. Os pesquisadores criaram um “buraco” de escurid\u00e3o no espa\u00e7o e no tempo dentro de uma fibra \u00f3tica. A camuflagem que funcionou por 50 trilion\u00e9simos de segundo (50 x 10-12<\/sup> segundos), ocultou um pulso de luz da vista dos sensores do experimento. De acordo com os registros dos sensores, nem o “buraco”, nem o sinal de luz aconteceram.
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Embora a matem\u00e1tica por tr\u00e1s das duas seja semelhante, a camuflagem temporal funciona diferente da invisibilidade espacial. A \u00faltima \u00e9 poss\u00edvel gra\u00e7as a materiais chamados metamateriais, cujas propriedades \u00f3ticas, tais como o \u00edndice de refra\u00e7\u00e3o, s\u00e3o cuidadosamente desenhadas de modo que os raios de luz que atingem o objeto a ser escondido n\u00e3o sejam espalhados e alcancem nossos olhos, mas ao inv\u00e9s passem pelo objeto com uma correnteza suave de rio contorna uma pedra no seu curso, como na figura abaixo.<\/span><\/p>\n

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Os raios de luz que alcan\u00e7am o observador s\u00e3o iguais aos que ele receberia se n\u00e3o houvesse objeto nenhum entre ele e a lanterna. A pessoa, portanto, n\u00e3o v\u00ea objeto nenhum!
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Enquanto a camuflagem espacial funcione distorcendo os raios de luz no espa\u00e7o, a camuflagem temporal age na velocidade da luz, alterando ao longo do tempo como a luz viaja em certa regi\u00e3o do espa\u00e7o.
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Como a velocidade da luz no v\u00e1cuo \u00e9 o limite de velocidade universal, note que o truque s\u00f3 funciona com a luz se propagando em um meio material onde ela viaje normalmente de forma mais lenta.
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Voltemos ao exemplo do cofre no banco. Suponha que haja uma c\u00e2mera monitorando o cofre em uma sala iluminada por uma l\u00e2mpada. Agora suponha que seja poss\u00edvel em certo instante por m\u00e1gica retardar a luz que atingir\u00e1 o cofre e acelerar a luz que acabou de ser espalhada por ele. Criamos assim um \u00e1rea de escurid\u00e3o tempor\u00e1ria em torno do cofre, durante a qual o ladr\u00e3o abre seu conte\u00fado, fecha-o e foge. Novamente por m\u00e1gica, podemos em seguida acelerar a luz anteriormente retardada que vai atingir o cofre e retardar a luz espalhada que foi anteriormente acelerada de tal maneira que a c\u00e2mera n\u00e3o registra nenhum sinal dos acontecimentos!<\/span><\/p>\n

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Pois foi mais ou menos isso que Fridman e seus colegas conseguiram fazer, dentro de uma fibra \u00f3tica por onde passava continuamente um raio de luz verde (item a<\/strong> da figura abaixo, extraida deste artigo<\/a>). Primeiro, eles acionavam um dispositivo na extremidade inicial da fibra chamado de lente temporal dividida. Do mesmo jeito que uma lente comum modifica a distribui\u00e7\u00e3o espacial dos raios de luz, a lente temporal altera a cor da luz em diferentes instantes de tempo. Assim, a lente temporal dividida transforma o raio verde em um trem de raios de cores diferentes um atr\u00e1s do outro (item b<\/strong>).<\/span><\/p>\n

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Cr\u00e9dito: revista Nature<\/p><\/div>\n

Os pesquisadores projetaram as propriedades do meio da fibra \u00f3tica de maneira que a luz mais vermelha viaja mais lenta e a mais azul viaja mais r\u00e1pido. Isso ent\u00e3o vai abrindo gradualmente o “buraco” de escurid\u00e3o (c<\/strong>). Quando o buraco atinge seu tamanho m\u00e1ximo no centro da fibra, os pesquisadores criam um evento dentro dele, na forma de um pulso de luz com cor diferente de verde (d<\/strong>).
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A segunda metade da fibra tem propriedades \u00f3ticas exatamente o contr\u00e1rio da primeira metade, de modo que a luz vermelha acelera e a luz azul viaja mais lenta, fechando o buraco aos poucos (e<\/strong>). No fim da fibra, outra lente temporal desfaz a decomposi\u00e7\u00e3o realizada pela primeira, recompondo o feixe verde (g<\/strong>), n\u00e3o deixando vest\u00edgios do evento ocorrido em (d<\/strong>).
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Na pr\u00e1tica, o aparato funcionou muito bem, ocultando em at\u00e9 dez vezes a intensidade do sinal do pulso de luz criado em (d<\/strong>). Os pesquisadores acreditam que podem melhorar sua performance usando uma fibra quilom\u00e9trica para criar uma camuflagem que dure at\u00e9 nanossegundos. Tentar algo mais longo que isso, por\u00e9m, faria com que outros fen\u00f4menos \u00f3ticos ocorrendo no material da fibra estragassem o efeito.
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Uma camuflagem espa\u00e7o-temporal macrosc\u00f3pica com minutos de dura\u00e7\u00e3o exigiria um metamaterial que mudasse suas propriedades no espa\u00e7o e no tempo, com uma performance muito al\u00e9m da tecnologia atual, ressaltam dois dos pais da ideia, Martin McCall e Paul Kinsler, do Imperial College, em um artigo<\/a> em julho do ano passado na revista Physics World. Al\u00e9m de esconder eventos, eles observam no artigo que uma camuflagem espa\u00e7o-temporal avan\u00e7ada poderia ser usada para criar uma ilus\u00e3o de teletransporte \u00e0 l\u00e1 Star Trek, com uma pessoa desaparecendo e aparecendo em outro lugar.
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Mas voltando \u00e0 realidade, tanto eles quanto Fridman e seus colegas acreditam que a camuflagem temporal em fibras \u00f3ticas tenha uma aplica\u00e7\u00e3o importante no processamento de fluxos de dados \u00f3ticos, em um futuro computador \u00f3tico, por exemplo. Seria poss\u00edvel usar o efeito para processar dois fluxos de dados chegando ao mesmo tempo em uma unidade de processamento. Um “buraco” seria aberto temporariamente em dos fluxos para permitir a passagem e processamento de um segundo fluxo. <\/span><\/p>\n

Refer\u00eancias:
\nFridman, M., Farsi, A., Okawachi, Y., & Gaeta, A. (2012). Demonstration of temporal cloaking Nature, 481<\/span> (7379), 62-65 DOI: 10.1038\/nature10695<\/a><\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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