Alguns sistemas quânticos nunca exibem equilíbrio. Os físicos vêm tentando há anos entender
Se você extrair uma bebida fria derefrigerador e coloque o recipiente com ele sobre a mesa, então depois de um tempo o líquido vai adquirir a temperatura ambiente. Ou seja, o equilíbrio térmico será estabelecido entre o líquido e a sala. No nível macro, essa regra é sempre respeitada, mas quando as leis quânticas entram em ação, às vezes algo estranho começa a acontecer.
Texto de pesquisa
Por sua vez, os sistemas quânticos instáveis não chegam ao equilíbrio. É como se um copo d'água da geladeira em temperatura ambiente começasse a esfriar.
Nicolo Defenou, um cientista do Instituto de Física Teórica de Zurique, agora encontrou uma maneira de explicar esse comportamento com elegância.
Ele considerou um sistema unidimensional em que existea única partícula quântica que só pode estar em posições estritamente limitadas ao longo da linha. É semelhante a um jogo em que a figura se move ao longo de uma linha reta por tantos quadrados quanto indicado pelo lançamento do dado. Por exemplo, que existe um dado, todos os lados marcados como "um" ou "menos um", e suponha que o jogador o lance uma, segunda, terceira. A estatueta se moverá para o quadrado adjacente e, a partir daí, voltará ou passará para o próximo. Etc.
No entanto, a questão é:o que acontece se o jogador rolar o dado um número infinito de vezes? Se houver apenas alguns quadrados no jogo, de vez em quando ele retornará ao ponto inicial. Mas é completamente impossível prever exatamente onde ele estará a qualquer momento - afinal, as jogadas de dados são desconhecidas. Situação semelhante se desenvolve com partículas que obedecem às leis da mecânica quântica: é impossível saber exatamente onde estão em um determinado momento. No entanto, sua localização pode ser determinada usando distribuições de probabilidade.
Cada distribuição é o resultadosobreposição diferente de probabilidades para lugares individuais e corresponde a um certo estado de energia da partícula. Como resultado, o número de estados estáveis de energia coincide com o número de graus de liberdade do sistema e, portanto, corresponde exatamente ao número de posições admissíveis. É importante notar que todas as distribuições de probabilidade estáveis no ponto de partida não são nem um pouco iguais a zero. Como resultado, em algum ponto, o cubo retorna ao seu local original.
Para uma partícula quântica isso significa quehá um número imensurável de maneiras pelas quais as probabilidades de localizações individuais podem ser combinadas para formar distribuições. Como resultado, eles não podem mais ocupar apenas certos estados de energia discretos, mas também todos os possíveis num espectro contínuo. A nova teoria apresentada por Nicolo Defenu explica o que os cientistas já observaram muitas vezes em experiências: os sistemas nos quais ocorrem interações de longo alcance não atingem um equilíbrio estável, mas sim um estado metaestável em que regressam sempre à sua posição original.
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