Pesquisadores da Universidade do Estado de Washington criam fluido com massa negativa

Pesquisadores dos Estados Unidos afirmam ter criado um fluido com massa negativa em laboratório. Você leu corretamente, massa negativa. O que isso significa é que ao contrário de todos os outros objetos físicos conhecidos, quando você empurra este fluido, ele acelera para trás ao invés de para frente.

Esta esquisitice traz informações para os cientistas sobre possíveis comportamentos que acontecem em buracos negros e estrelas de nêutrons.

Mas como é possível que algo tenha uma massa negativa? Hipoteticamente falando, da mesma forma que uma carga elétrica pode ser negativa ou positiva, a matéria poderia ter massa negativa.

Isso funciona no papel, mas pesquisadores ainda estão debatendo se objetos com massa negativa podem realmente existir sem quebrar as leis da física.

A segunda lei de Newton diz que força é igual à massa multiplicada pela aceleração, ou f=ma. Se reescrevermos esta fórmula isolando a aceleração, ela ficaria: a=f/m. Neste caso, uma massa negativa causaria uma aceleração negativa.

Claro que tentar imaginar esta aceleração negativa em um ambiente comum seria impossível. Seria como se você deslizasse um copo na superfície de uma mesa e o copo acelerasse contra a sua mão.

Pesquisas teóricas mostraram algumas evidências iniciais de que massas negativas podem existir no universo sem quebrar a teoria da relatividade geral. Mais que isso, físicos acreditam que a massa negativa poderia estar ligada a algumas coisas estranhas que detectamos no universo, como buracos negros e estrelas de nêutrons.

Superfluido com massa negativa

Agora, os pesquisadores estão tentando recriar a massa negativa em laboratório, com certo sucesso. Cientistas da Universidade do Estado de Washington (EUA) dizem ter feito um fluido de átomos supergelados agirem como se tivessem uma massa negativa.

“O que é novidade aqui é o controle delicado que temos sobre a natureza dessa massa negativa, sem outras complicações”, afirmou um dos pesquisadores, Michael Forbes.

Para criar este fluido estranho, a equipe usou lasers para gelar átomos de rubídio a temperaturas muito próximas ao zero absoluto, criando o que é conhecido como Condensado de Bose-Einstein. Neste estado, partículas se movem de forma incrivelmente lenta e seguem princípios estranhos da mecânica quântica, ao invés da física clássica. Isso significa que elas começam a se comportar como onda, com uma localização que não pode ser precisamente identificada.

As partículas também entram em sincronia e se movem como se fossem uma, formando o que é conhecido como superfluido, uma substância que se move sem perder energia no atrito.

Além de congelar o fluido, o laser também foi utilizado para prendê-lo em um campo minúsculo com formato de tigela. Enquanto o fluido continuava contido nesse espaço, ele tinha massa regular, mas quando o superfluido era forçado a escapar com um segundo conjunto de lasers, o fluido se comportava como se tivesse massa negativa.

“Quando você o empurra, ele acelera para trás. É como se o rubídio batesse em uma parece invisível”, diz Forbes.

Estes resultados foram publicados na revista Physical Review Letters. [Science Alert]

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