Os condensados de Bose-Einstein são um intrigante estado da matéria, presente somente em temperaturas próximas ao zero absoluto, em que um conjunto de átomos começa a se comportar de forma coordenada. E um dos fenômenos mais intrigantes nesses condensados é a quebra de simetria espontânea que acontece neles.
Um novo trabalho por Sadhan Adhikari, do Instituto de Física Teórica da UNESP (Universidade Estadual Paulista), em São Paulo, investiga justamente esses processos contra-intuitivos num nível quântico.
“Físicos e cientistas, em geral, preferem ligar observação a simetria”, explica Adhikari. “Por exemplo, se colocamos líquido num copo cilíndrico, o líquido tomará a forma de um cilindro. Similarmente, se temos um buraco na forma de uma meia esfera, se colocarmos uma bolinha dentro do buraco, esperamos que ela vá para o ponto mais baixo, por conta da gravidade.”
“Tudo isso é natural e esperado”, prossegue. “Mas pode acontecer de colocarmos algum líquido no copo e ele tomar a forma de uma esfera. Também, de forma inesperada, alguma bola colocada dentro de um buraco pode parar num lugar longe do ponto mais baixo. Então dizemos que temos casos de quebra espontânea de simetria. Essas são exceções na natureza e os físicos as estudam para entender as causas. E essas são quebras estáticas de simetria. Também existem as quebras dinâmicas de simetria, em que o movimento de um objeto ou sua dinâmica tomam uma rota inesperada. Meu estudo é relacionado a quebras de simetria estáticas e dinâmicas em sistemas quânticos.”
O trabalho teórico, que tem Adhikari como único autor e é intitulado “Symmetry breaking, Josephson oscillation and self-trapping in a self-bound three-dimensional quantum ball”, foi publicado na revista “Scientific Reports”, do grupo Nature, em 22 de novembro.
“O estudo atual é um caminho para entender as propriedades de um condensado de Bose-Einstein que são responsáveis pela quebra de simetria”, diz o pesquisador da UNESP. “Embora o fenômeno da quebra de simetria pareça estranho, isso é por causa de nossa falta de informação sobre o sistema. Sempre tem alguma razão. O conhecimento desta razão irá melhorar nossa compreensão de superfluidos e condensados de Bose-Einstein.”
Para ler o artigo completo, clique aqui.