FÍSICA QUÂNTICA: EFEITO CASIMIR E ENERGIA DO PONTO ZERO

Se inscreva no nosso canal, para receber conteúdos interessantes do universo das ciências exatas. O que sabemos sobre o universo? Conhecemos planetas, estrelas, galáxias, buracos negros, e diversos outros objetos. Mas o que há no espaço vazio? Aquela parte que não tem nada, pelo menos “aparentemente”. Você provavelmente já ouviu falar do Efeito Casimir. Ele foi descoberto em 1948 pelo físico holandês Hendrik Casimir e descreve a força desafiadora que existe entre duas placas metálicas paralelas colocadas em um experimento. Essa força é causada por flutuações quânticas do campo eletromagnético no vácuo entre as placas. Como as flutuações são mais intensas fora do que entre as placas, a pressão exercida empurra as placas em direção uma da outra. O resultado é uma força atrativa entre as placas que podem ser medidas experimentalmente. O efeito Casimir é interessante não apenas porque mostra a presença da energia do ponto zero, mas também porque é um exemplo da influência das flutuações quânticas em sistemas macroscópicos. Tá o Efeito Casimir mostra a presença de energia do ponto zero, mas o que seria essa energia? Olá sejam bem vindos e bem vindas ao matematizei e hoje nós vamos falar sobre a energia do ponto zero e quais foram as implicações dessa descoberta para a física quântica e para o que sabemos hoje sobre o vazio. A energia do ponto zero está presente em todos os lugares, até mesmo no vácuo absoluto. E o mais incrível é que ela tem o potencial de revolucionar a forma como entendemos o universo. Mas como essa energia é gerada? Bem, ela é produzida por flutuações quânticas que ocorrem no vácuo. Essas flutuações criaram pares de partículas e antipartículas que surgem e desaparecem em um curto período de tempo, criando uma enorme quantidade de energia que é a energia do ponto zero. As arquiteturas dessa descoberta são imensas. A energia do ponto zero tem o potencial de fornecer uma fonte inesgotável de energia limpa e renovável, e muitos cientistas estão trabalhando nessa área para desenvolver tecnologias que possam aproveitá-la. Ela também tem implicações interessantes, que podem ajudar a explicar algumas das questões não resolvidas da física quântica, como por exemplo a unificação das forças fundamentais. a Energia de Ponto Zero surgiu através do trabalho de Max Planck em 1912. Planck procurava derivar a expressão para o espectro da energia emitida por um corpo negro, de um modo diferente do que havia sido feito em 1900. Mas afinal o que é essa energia emitida por um corpo negro? Podemos imaginar uma caixa opaca, com um pequeno buraco. Uma radiação incide sobre o buraco e é refletida seguidamente pelas paredes internas e dificilmente conseguirá sair pelo buraco da caixa mas se aumentássemos a temperatura no interior dessa caixa uma quantidade de radiação sairia pelo buraco, o que demonstra que o corpo negro ao ser aquecido emite luz. Com essa ideia podemos comparar essa caixa opaca a um corpo negro ideal. Independente da sua composição, verifica-se que todos os corpos negros à uma mesma temperatura (T) emitem radiação térmica com mesmo espectro. Do mesmo modo, todos os corpos, com temperatura acima do zero absoluto, emitem radiação térmica. Conforme a temperatura da fonte luminosa aumenta, o espectro de corpo negro apresenta picos de emissão em menores comprimentos de onda, partindo das ondas de rádio, passando pelas micro-ondas, infravermelho, luz visível, ultravioleta, raios X e radiação gama. Em temperatura ambiente que são (cerca de 300 K),os corpos negros emitem na região do infravermelho do espectro. À medida que a temperatura aumenta algumas centenas de kelvins, os corpos negros começam a emitir radiação em comprimentos de onda visíveis ao olho humano (compreendidos entre 380 a 780 nanômetros). A cor com maior comprimento de onda é o vermelho, e as cores seguem como no arco-íris, até o violeta, que tem o menor comprimento de onda do espectro visível. Um bom modelo de corpo negro são as estrelas, como o Sol, no qual a radiação produzida em seu interior é expelida para o universo e consequentemente aquece o nosso planeta. A cor branca do Sol corresponde a uma temperatura superficial da ordem de 5 750 K. Assim, no limite de temperatura zero, a energia mínima para um oscilador de Planck não seria zero, mas sim meio quantum, e foi denominada Energia de Ponto Zero. Essa é a energia mais baixa possível, em termos de Mecânica Quântica, que um sistema físico pode possuir no estado fundamental. Abaixo deixarei minhas redes sociais : Site Fontes consultadas: