Os autores do novo trabalho criaram metamateriais de índice zero e oferecem novos insights sobre os fundamentos da ciência quântica.
Desde os primórdios da física quântica, o movimentoa luz e sua interação com os objetos foram descritas matematicamente, através do prisma de sua energia. Em 1900, Max Planck usou a energia para explicar como os objetos aquecidos emitem luz. Isso se tornou um estudo seminal no campo da mecânica quântica. Em 1905, Albert Einstein usou energia quando introduziu o conceito de fóton.
Qualquer objeto com massa e velocidade temimpulso - de átomos a balas e asteróides - e o impulso pode ser transferido de um objeto para outro. Uma pistola tem recuo, que ocorre quando disparada porque o impulso da bala é transferido para a pistola.
Em escala microscópica, o átomo salta,quando emite luz, pois o momento do fóton foi transferido para ele. O recuo atômico, descrito pela primeira vez por Einstein, é a propriedade fundamental que governa a emissão de luz.
Mas um século depois de Planck e Einsteinsurgiu uma nova classe de metamateriais, devido aos quais esses fenômenos fundamentais deixam de ser tão óbvios. Os novos metamateriais têm índice de refração próximo de zero. Isso significa que quando a luz passa por eles, ela não se propaga como uma onda. Em vez disso, a onda se estende até o infinito, criando uma fase constante. Quando isso acontece, muitos dos processos típicos da mecânica quântica param de funcionar, incluindo o recuo atômico.
Isso acontece porque nesses metamateriais, o momento da onda da luz se torna zero e, quando o momento da onda é zero, coisas estranhas acontecem, disseram os autores.
“Os processos radiativos fundamentais não sãoocorrem em materiais 3D quase zero”, diz Michael Lobet, pesquisador da Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS). "Como você pode ver, este trabalho questiona as leis fundamentais da mecânica quântica."
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