O relĂłgio individual mede o tempo com base na massa

VocĂȘ pode imaginar que, talvez no futuro, quando quiser se pesar, em vez de subir na balança, dĂȘ uma olhada no relĂłgio? Por mais estranho que lhe pareça, isso Ă© teoricamente previsto pelas leis da mecĂąnica quĂąntica. Um grupo de fĂ­sicos pensou em aproveitar isso na prĂĄtica para criar um novo tipo de relĂłgio atĂŽmico.

O novo relĂłgio mede o tempo com base na massa de uma pessoa, e seus criadores afirmam que, embora nĂŁo seja o mais preciso no momento, Ă© definitivamente o mais “fundamental” e tem uma virtude extra – pode ajudar a redefini-lo. quilos.

massa do relĂłgio

Novo tipo de periodicidade

Por milĂȘnios, a humanidade conta o tempo com base em um movimento periĂłdico regular – como do sol ou pĂȘndulo. Os relĂłgios atĂŽmicos, os cronĂŽmetros mais precisos que temos, sĂŁo baseados nas transiçÔes dos elĂ©trons de um ĂĄtomo de um nĂ­vel de energia para outro: um segundo do tempo “atĂŽmico” como o conhecemos hoje Ă© equivalente a cerca de 9.000 dessas transiçÔes.

FĂ­sicos da Universidade da CalifĂłrnia, Berkeley, consideraram usar uma periodicidade diferente, a chamada frequĂȘncia de Compton, como base. A mecĂąnica quĂąntica prevĂȘ que cada partĂ­cula Ă© ao mesmo tempo uma onda e, como tal, tem uma frequĂȘncia. Essa frequĂȘncia Ă© chamada frequĂȘncia de Compton e Ă© completamente dependente de sua massa.

O principal problema com a transição da teoria para a prĂĄtica Ă© que a frequĂȘncia Compton de uma pessoa Ă© inconcebĂ­vel para dados humanos, pois Ă© 100 bilhĂ”es de vezes mais rĂĄpida que a frequĂȘncia da luz visĂ­vel. “É tĂŁo alto que estĂĄ longe de qualquer medida que tenhamos”, explicou ele. Holger Miller, chefe da equipe, falando com a New Scientist.

O paradoxo dos gĂȘmeos

Para superar esse dilema, os cientistas pensaram em usar um dos paradoxos mais populares decorrentes da Teoria da Relatividade de Einstein, o chamado paradoxo gĂȘmeo. De acordo com isso, se um dos irmĂŁos gĂȘmeos entra em uma nave espacial e voa por um tempo em alta velocidade no espaço, quando ele retornar Ă  Terra, estarĂĄ menos velho que seu irmĂŁo que permaneceu no planeta.

Miller e sua equipe levaram esse paradoxo a um nĂ­vel individual usando um ĂĄtomo de cĂ©sio e um interferĂŽmetro atĂŽmico. De acordo com o estudo, publicado na revista Science, eles dividiram a onda atĂŽmica em dois, mantiveram um dos dois “gĂȘmeos” por um tempo, enquanto o outro continuou a se mover e depois os reuniu em um. onda Ășnica. EntĂŁo eles calcularam a frequĂȘncia Compton indiretamente, medindo a diferença de frequĂȘncia (cerca de 100.000 Hertz).

O novo relĂłgio atĂŽmico Ă© o mais “fundamental” jĂĄ construĂ­do, porque usa o comportamento de uma Ășnica partĂ­cula como base para medir o tempo. No entanto, nĂŁo Ă© o mais preciso que existe. Perde um segundo a cada oito anos, enquanto se estima que o relĂłgio atĂŽmico mais preciso perca 4 segundos se “acertar” a partir do momento do Big Bang.

No entanto, tem uma vantagem que nenhum dos relĂłgios individuais conhecidos atĂ© agora tem: porque sua frequĂȘncia depende da massa de uma pessoa, ele pode ser usado como padrĂŁo para determinar o peso, resolvendo o problema que os metrologistas enfrentam hoje devido Ă s alteraçÔes que causa. o tempo na barra de ouro que atualmente serve como uma “medida” para a determinação global de nossa unidade de peso bĂĄsica.

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