O Boletim de Notícias da Física do Instituto Americano de Física, número 827, de 6 de junho de 2007 por Phillip F. Schewe e Ben Stein. PHYSICS NEWS UPDATE
O COMPORTAMENTO UNIVERSAL ENTRE FÉRMIONS QUE INTERAGEM PELA FORÇA FORTE, no qual uma única equação descreve a energia e a entropia de gases fermiônicos ultra resfriados, foi descoberto pelos teóricos do Centro de Óptica Quanto-atômica da Univesidade de Queensland, Austrália, e da Universidade Renmin de Beijing, China. O trabalho fornece a primeira comparação de diferentes férmions interagindo por força forte — ou seja, partículas com spin fracionário — que são os tijolos que compõem a matéria. Experiências, em locais tais como JILA, Rice e Duke, todos exploram as intrações de gases fermiônicos ultra resfriados (tais como Potássio-40 e Lítio-6). O objetivo principal das experiências é entender melhor as interações entre férmions em supercondutores de alta temperatura e outros sistemas complexos, tais como as supernovas. Hu, Drummond e Liu postulam o conceito de um "regime termodinâmico universal", que diz que, quando a força entre dois férmions for forte o suficiente, toda a espécie dos férmions deve se comportar essencialmente da mesma maneira. Isto deveria ser verdade, sem que importassem coisas como suas massas, densidades ou detalhes das interações. Existe uma restrição: as forças têm que operar em um curto alcance em comparação com a distância entre as partículas. Em comparação, a maior parte dos sistemas de muitos corpos (tais como moléculas em um volume de água) são muito complicados e necessitam que diversas teorias sejam empregadas para cada tipo específico de átomo ou partícula, usualmente empregando uma enorme e complexa nova simulação em computador para cada caso. A poderosa idéia por trás da universalidade nesta nova teoria é que, enquanto os físicos esperam que férmions livres, não interagentes, sejam muito simples, agora se acredita que um comportamento universal e simples possa também ocorrer para interações de grande força, também.
Este quadro geral de universalidade está recebendo rapidamente a aceitação geral, dizem os pesquisadores. Ele pode ser potencialmente aplicado à compreensão da matéria feita de quarks (tal como prótons). Visualizações do que acontece no interior de estrelas de nêutrons serão possíveis, se a teoria for ainda mais desenvolvida, de forma a levar em conta os movimentos relativísticos dos férmions nas estrelas. É possível que o trabalho possa auxiliar a compreensão de supercondutores de alta temperatura, mas as complexidades adicionais desses sistemas devem ser fatorados para uma compreensão total dos mesmos (Hu, Drummond e Liu, Nature Physics, junho de 2007).
TRANSPARÊNCIA A RAIOS-X. Um processo para obter transparência eletromagneticamente induzida (electromagnetically induced transparency = EIT) para Raios-X foi descoberto. Normalmente, um gás de átomos vai absorver a luz a uma certa freqüência, se tal freqüência corresponder à energia necessária para preencher o espaço entre dois níveis quânticos nos átomos do gás. No entanto, se existir um terceiro nível quântico, pode ser possível estabelecer o fenômeno quântico chamado de "dressed states". Se devidamente sintonizados, os caminhos de transição do nível 1 ao "dressed state" vão se interferir destrutivamente. Depois disso, em uma estreita faixa de freqüências, a absorção de um feixe de sondagem é suprimido na freqüência correspondente à transição do nível 1 para o nível 2. Acontece, simplesmente, que esta transparência seletiva faz com que o índice de refração varie rapidamente nas proximidades desta freqüência, um desdobramento que tem sido explorado na diminuição da velocidade de pulsos de luz óptica. Levar todo esse trabalho até as freqüências dos Raios-X tem sido difícil, uma vez que estes níveis de energia são largos, correspondendo a vagas de vida muito curta nas camadas internas dos envoltórios eletrônicos alojados em átomos algo grandes; em átomos de Neônio, por exemplo, a duração da vida é de 2 femtossegundos. Os teóricos calcularam que, para fazer a EIT funcionar para Raios-X, seria necessário um feixe de bombeamentomuito poderoso (1012W/cm²). Um novo estudo do problema, realizado por Christian Buth, Robin Santra e Linda Young, no Laboratório Nacional Argonne, mostra que um feixe tão poderoso não destruiria, necessariamente, a fragil troika de estados necessária para o funcionamento da EIT. Santra diz que a transparência induzida para Raios-X ajudaria na formatação de pulsos de Raios-X em instalações de Raios-X pendentes, onde se visa obter imagens de biomoléculas e moléculas. Testes do novo esquema de transparência aos Raios-X pode ser feita, em breve, na Berkeley Advanced Light Source e no Argonne Advanced Photon Source. (Physical Review Letters, artigo em publicação).
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PHYSICS NEWS UPDATE é um resumo de notícias sobre física que aparecem em convenções de física, publicações de física e outras fontes de notícias. É fornecida de graça, como um meio de disseminar informações acerca da física e dos físicos. Por isso, sinta-se à vontade para publicá-la, se quiser, onde outros possam ler, desde que conceda o crédito ao AIP (American Institute of Physics = Instituto Americano de Física). O boletim Physics News Update é publicado, mais ou menos, uma vez por semana.
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Como divulgado no numero anterior, este boletim é traduzido por um curioso, com um domínio apenas razoável de inglês e menos ainda de física. Correções são bem-vindas.
O COMPORTAMENTO UNIVERSAL ENTRE FÉRMIONS QUE INTERAGEM PELA FORÇA FORTE, no qual uma única equação descreve a energia e a entropia de gases fermiônicos ultra resfriados, foi descoberto pelos teóricos do Centro de Óptica Quanto-atômica da Univesidade de Queensland, Austrália, e da Universidade Renmin de Beijing, China. O trabalho fornece a primeira comparação de diferentes férmions interagindo por força forte — ou seja, partículas com spin fracionário — que são os tijolos que compõem a matéria. Experiências, em locais tais como JILA, Rice e Duke, todos exploram as intrações de gases fermiônicos ultra resfriados (tais como Potássio-40 e Lítio-6). O objetivo principal das experiências é entender melhor as interações entre férmions em supercondutores de alta temperatura e outros sistemas complexos, tais como as supernovas. Hu, Drummond e Liu postulam o conceito de um "regime termodinâmico universal", que diz que, quando a força entre dois férmions for forte o suficiente, toda a espécie dos férmions deve se comportar essencialmente da mesma maneira. Isto deveria ser verdade, sem que importassem coisas como suas massas, densidades ou detalhes das interações. Existe uma restrição: as forças têm que operar em um curto alcance em comparação com a distância entre as partículas. Em comparação, a maior parte dos sistemas de muitos corpos (tais como moléculas em um volume de água) são muito complicados e necessitam que diversas teorias sejam empregadas para cada tipo específico de átomo ou partícula, usualmente empregando uma enorme e complexa nova simulação em computador para cada caso. A poderosa idéia por trás da universalidade nesta nova teoria é que, enquanto os físicos esperam que férmions livres, não interagentes, sejam muito simples, agora se acredita que um comportamento universal e simples possa também ocorrer para interações de grande força, também.
Este quadro geral de universalidade está recebendo rapidamente a aceitação geral, dizem os pesquisadores. Ele pode ser potencialmente aplicado à compreensão da matéria feita de quarks (tal como prótons). Visualizações do que acontece no interior de estrelas de nêutrons serão possíveis, se a teoria for ainda mais desenvolvida, de forma a levar em conta os movimentos relativísticos dos férmions nas estrelas. É possível que o trabalho possa auxiliar a compreensão de supercondutores de alta temperatura, mas as complexidades adicionais desses sistemas devem ser fatorados para uma compreensão total dos mesmos (Hu, Drummond e Liu, Nature Physics, junho de 2007).
TRANSPARÊNCIA A RAIOS-X. Um processo para obter transparência eletromagneticamente induzida (electromagnetically induced transparency = EIT) para Raios-X foi descoberto. Normalmente, um gás de átomos vai absorver a luz a uma certa freqüência, se tal freqüência corresponder à energia necessária para preencher o espaço entre dois níveis quânticos nos átomos do gás. No entanto, se existir um terceiro nível quântico, pode ser possível estabelecer o fenômeno quântico chamado de "dressed states". Se devidamente sintonizados, os caminhos de transição do nível 1 ao "dressed state" vão se interferir destrutivamente. Depois disso, em uma estreita faixa de freqüências, a absorção de um feixe de sondagem é suprimido na freqüência correspondente à transição do nível 1 para o nível 2. Acontece, simplesmente, que esta transparência seletiva faz com que o índice de refração varie rapidamente nas proximidades desta freqüência, um desdobramento que tem sido explorado na diminuição da velocidade de pulsos de luz óptica. Levar todo esse trabalho até as freqüências dos Raios-X tem sido difícil, uma vez que estes níveis de energia são largos, correspondendo a vagas de vida muito curta nas camadas internas dos envoltórios eletrônicos alojados em átomos algo grandes; em átomos de Neônio, por exemplo, a duração da vida é de 2 femtossegundos. Os teóricos calcularam que, para fazer a EIT funcionar para Raios-X, seria necessário um feixe de bombeamentomuito poderoso (1012W/cm²). Um novo estudo do problema, realizado por Christian Buth, Robin Santra e Linda Young, no Laboratório Nacional Argonne, mostra que um feixe tão poderoso não destruiria, necessariamente, a fragil troika de estados necessária para o funcionamento da EIT. Santra diz que a transparência induzida para Raios-X ajudaria na formatação de pulsos de Raios-X em instalações de Raios-X pendentes, onde se visa obter imagens de biomoléculas e moléculas. Testes do novo esquema de transparência aos Raios-X pode ser feita, em breve, na Berkeley Advanced Light Source e no Argonne Advanced Photon Source. (Physical Review Letters, artigo em publicação).
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PHYSICS NEWS UPDATE é um resumo de notícias sobre física que aparecem em convenções de física, publicações de física e outras fontes de notícias. É fornecida de graça, como um meio de disseminar informações acerca da física e dos físicos. Por isso, sinta-se à vontade para publicá-la, se quiser, onde outros possam ler, desde que conceda o crédito ao AIP (American Institute of Physics = Instituto Americano de Física). O boletim Physics News Update é publicado, mais ou menos, uma vez por semana.
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Como divulgado no numero anterior, este boletim é traduzido por um curioso, com um domínio apenas razoável de inglês e menos ainda de física. Correções são bem-vindas.
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