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Partículas quânticas imortais

21.06.2019

Físicos teóricos da Universidade Técnica de Munique e do Instituto de Física de Sistemas Complexos. Max Planck descobriu que coisas que parecem impensáveis no mundo cotidiano são possíveis em um nível microscópico.

"Até agora, assumia-se que as quasipartículas em sistemas quânticos interativos decaíam após um certo tempo. Agora sabemos que o oposto é verdadeiro: interações fortes podem até interromper completamente o decaimento", explica Frank Pollmann, professor de física teórica do estado sólido da Universidade Técnica. Universidade de Munique. Um exemplo de tais quasipartículas é um fônon - um quantum de movimento vibracional de átomos de cristal.

O conceito de quasipartículas foi inventado pelo físico e vencedor do Prêmio Nobel Lev Davydovich Landau. Ele o usou para descrever os estados coletivos de muitas partículas ou, mais precisamente, suas interações sob a influência de forças elétricas ou magnéticas. Devido a essa interação, várias partículas agem como uma.

Do ponto de vista físico, essa oscilação é uma onda que se transforma em matéria, o que, de acordo com a dualidade onda-partícula da mecânica quântica, é possível. Portanto, quasipartículas imortais não violam a segunda lei da termodinâmica. Sua entropia permanece constante e o decaimento é interrompido.

Essa descoberta também explica fenômenos que confundiram os cientistas até agora. Físicos experimentais mediram que o composto magnético Ba3CoSB2O9 é notavelmente estável. As quasipartículas magnéticas - magnons - são responsáveis por isso. Outras quase-partículas - rotons - garantem que o hélio, que é um gás na superfície da Terra, no zero absoluto se torne um líquido que pode fluir indefinidamente.

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Máquina para desbastar flores em jardins 02.05.2024

Na agricultura moderna, o progresso tecnológico está se desenvolvendo com o objetivo de aumentar a eficiência dos processos de cuidado das plantas. A inovadora máquina de desbaste de flores Florix foi apresentada na Itália, projetada para otimizar a etapa de colheita. Esta ferramenta está equipada com braços móveis, permitindo uma fácil adaptação às necessidades do jardim. O operador pode ajustar a velocidade dos fios finos controlando-os a partir da cabine do trator por meio de um joystick. Esta abordagem aumenta significativamente a eficiência do processo de desbaste das flores, proporcionando a possibilidade de adaptação individual às condições específicas do jardim, bem como à variedade e tipo de fruto nele cultivado. Depois de testar a máquina Florix durante dois anos em vários tipos de frutas, os resultados foram muito encorajadores. Agricultores como Filiberto Montanari, que utiliza uma máquina Florix há vários anos, relataram uma redução significativa no tempo e no trabalho necessários para desbastar flores. ... >>

Microscópio infravermelho avançado 02.05.2024

Os microscópios desempenham um papel importante na pesquisa científica, permitindo aos cientistas mergulhar em estruturas e processos invisíveis aos olhos. Porém, vários métodos de microscopia têm suas limitações, e entre elas estava a limitação de resolução ao utilizar a faixa infravermelha. Mas as últimas conquistas dos pesquisadores japoneses da Universidade de Tóquio abrem novas perspectivas para o estudo do micromundo. Cientistas da Universidade de Tóquio revelaram um novo microscópio que irá revolucionar as capacidades da microscopia infravermelha. Este instrumento avançado permite ver as estruturas internas das bactérias vivas com incrível clareza em escala nanométrica. Normalmente, os microscópios de infravermelho médio são limitados pela baixa resolução, mas o desenvolvimento mais recente dos pesquisadores japoneses supera essas limitações. Segundo os cientistas, o microscópio desenvolvido permite criar imagens com resolução de até 120 nanômetros, 30 vezes maior que a resolução dos microscópios tradicionais. ... >>

Armadilha de ar para insetos 01.05.2024

A agricultura é um dos sectores-chave da economia e o controlo de pragas é parte integrante deste processo. Uma equipe de cientistas do Conselho Indiano de Pesquisa Agrícola-Instituto Central de Pesquisa da Batata (ICAR-CPRI), em Shimla, apresentou uma solução inovadora para esse problema: uma armadilha de ar para insetos movida pelo vento. Este dispositivo aborda as deficiências dos métodos tradicionais de controle de pragas, fornecendo dados sobre a população de insetos em tempo real. A armadilha é alimentada inteiramente por energia eólica, o que a torna uma solução ecologicamente correta que não requer energia. Seu design exclusivo permite o monitoramento de insetos nocivos e benéficos, proporcionando uma visão completa da população em qualquer área agrícola. “Ao avaliar as pragas-alvo no momento certo, podemos tomar as medidas necessárias para controlar tanto as pragas como as doenças”, diz Kapil ... >>

A ameaça dos detritos espaciais ao campo magnético da Terra 01.05.2024

Cada vez mais ouvimos falar de um aumento na quantidade de detritos espaciais que cercam o nosso planeta. No entanto, não são apenas os satélites e naves espaciais activos que contribuem para este problema, mas também os detritos de antigas missões. O número crescente de satélites lançados por empresas como a SpaceX cria não só oportunidades para o desenvolvimento da Internet, mas também sérias ameaças à segurança espacial. Os especialistas estão agora a voltar a sua atenção para as potenciais implicações para o campo magnético da Terra. O Dr. Jonathan McDowell, do Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica, sublinha que as empresas estão a implementar rapidamente constelações de satélites e que o número de satélites poderá crescer para 100 na próxima década. O rápido desenvolvimento destas armadas cósmicas de satélites pode levar à contaminação do ambiente de plasma da Terra com detritos perigosos e uma ameaça à estabilidade da magnetosfera. Detritos metálicos de foguetes usados podem perturbar a ionosfera e a magnetosfera. Ambos os sistemas desempenham um papel fundamental na proteção da atmosfera e na manutenção ... >>

Solidificação de substâncias a granel 30.04.2024

Existem alguns mistérios no mundo da ciência, e um deles é o estranho comportamento dos materiais a granel. Eles podem se comportar como um sólido, mas de repente se transformarem em um líquido fluido. Este fenômeno tem atraído a atenção de muitos pesquisadores e podemos finalmente estar mais perto de resolver este mistério. Imagine areia em uma ampulheta. Geralmente flui livremente, mas em alguns casos suas partículas começam a ficar presas, passando de líquido a sólido. Esta transição tem implicações importantes em muitas áreas, desde a produção de medicamentos até à construção. Pesquisadores dos EUA tentaram descrever esse fenômeno e chegar mais perto de compreendê-lo. No estudo, os cientistas realizaram simulações em laboratório utilizando dados de sacos de esferas de poliestireno. Eles descobriram que as vibrações dentro desses conjuntos tinham frequências específicas, o que significa que apenas certos tipos de vibrações poderiam viajar através do material. Recebido ... >>

Notícias aleatórias do Arquivo

Trem não tripulado da Deutsche Bahn e Siemens 14.10.2021

A operadora ferroviária alemã Deutsche Bahn e o grupo industrial Siemens revelaram um trem automatizado e não tripulado em Hamburgo que seguirá as rotas da rede de trens de alta velocidade S-Bahn da cidade. Os desenvolvedores afirmam que ele cumpre o cronograma com mais precisão e é mais eficiente em termos energéticos do que as soluções ferroviárias tradicionais.

Quatro desses trens começarão a operar na rede ferroviária urbana de alta velocidade S-Bahn já em dezembro, usando a infraestrutura ferroviária existente. Enquanto outras grandes cidades como Paris já possuem trens de metrô automatizados ou soluções de monotrilho que circulam entre os terminais do aeroporto, a versão de Hamburgo será a primeira a usar as mesmas vias dos trens convencionais de passageiros operados por maquinistas.

O projeto, descrito pela Siemens e pela Deutsche Bahn como "o primeiro do mundo", faz parte de um plano de US$ 60 milhões para modernizar o sistema ferroviário de alta velocidade de Hamburgo.

O chefe da Deutsche Bahn, Richard Lutz, já disse que os trens automatizados fornecem um serviço "mais confiável", sem a necessidade de colocar um quilômetro a mais de novos trilhos. A Siemens acredita que os trens sem motorista transportam aproximadamente 30% mais passageiros, permitem economias de custos significativas (até os mesmos 30%) e geralmente são muito mais pontuais.

Embora o trem seja controlado digitalmente e totalmente automatizado, o maquinista ainda estará presente na cabine ao transportar passageiros em caso de emergência.

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