Tornado quântico permite cientistas simularem buraco negro em laboratório

por Lucas Rabello
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Mergulhando no mundo enigmático dos buracos negros, encontramo-nos caminhando nas bordas do nosso conhecimento cósmico. Imagine isso: um laboratório, não do tipo com jalecos brancos, mas um playground onde o livro de regras do universo é posto à prova. E a estrela do espetáculo? Um tornado quântico, nada menos!

Nas vibrações gélidas próximas ao zero absoluto (a menor temperatura do universo), o hélio se transforma, tornando-se um superfluido. Esse não é o líquido comum do seu jardim. Ele tem movimentos, fluindo como se estivesse na pista de dança sem nenhuma fricção para atrapalhar seu estilo. E quando ele começa a girar? Voilà, vórtices que giram sem fim, como se tivessem seu próprio espetáculo de movimento perpétuo.

Entra em cena o Dr. Patrik Svancara da Universidade de Nottingham, que é basicamente o mestre de cerimônias deste circo quântico. Ele tem dezenas de milhares desses vórtices dançando em um mini tornado, um fluxo de vórtice que está quebrando recordes para lá e para cá no reino quântico.

Agora, simular buracos negros não é novidade. As pessoas já tentaram com água e ondas sonoras, mas vamos ser realistas, é como comparar uma piscina infantil com o Pacífico. Hélio superfluido? Isso muda o jogo. Seu fluxo sem fricção o torna o substituto perfeito para as travessuras do espaço-tempo ao redor dos buracos negros.

O Dr. Svancara estudou pequenas ondas superficiais no superfluido com uma lupa. Graças à atitude de “não estou nem aí” do hélio superfluido em relação à viscosidade, a equipe conseguiu observar de perto as interações entre essas ondas e seu tornado quântico.

O vórtice quântico no experimento de hélio superfluido – o hélio superfluido é realmente transparente!

O vórtice quântico no experimento de hélio superfluido – o hélio superfluido é realmente transparente!

Isso não aconteceu da noite para o dia. Anos em desenvolvimento, esse experimento finalmente nos deu uma espiada na dança cósmica semelhante ao que acontece ao redor dos buracos negros de verdade. E a equipe? Eles não estão apenas descansando sobre os louros. Eles estão de olho no prêmio – entender como os campos quânticos se movimentam no espaço-tempo curvo e agitado ao redor dos buracos negros.

A professora Silke Weinfurtner, a mente por trás do Laboratório de Buracos Negros, teve seu momento de glória em 2017 com seu primeiro experimento de buraco negro análogo. Avançando para o presente, e eles elevaram o nível, abrindo caminho para potencialmente decifrar como os campos quânticos vibram nos reinos distorcidos ao redor das imensidões cósmicas.

Então, enquanto talvez não tenhamos um buraco negro real para cutucar e sondar em um laboratório (ainda bem!), esses gênios nos deram a próxima melhor coisa. É como ter um zoológico cósmico de estimação, onde podemos nos maravilhar com os mistérios do universo a partir da segurança do nosso próprio quintal.

O estudo foi publicado na Nature.

Lucas Rabello
Lucas Rabello

Fundador do portal Mistérios do Mundo (2011). Escritor de ciência, mas cobrindo uma ampla variedade de assuntos. Ganhou o prêmio influenciador digital na categoria curiosidades.