Ação fantasmagórica à distância é 10.000 vezes mais rápida que a luz

Difícil até para Einstein

O conceito de entrelaçamento quântico - ou emaranhamento - deixou desgrenhado ninguém menos do que Albert Einstein.

Quando ouviu falar que duas partículas quânticas podiam se entrelaçar, de forma que o que acontecesse com uma afetaria imediatamente a outra, não importando se ambas estivessem em extremos opostos da galáxia, o gênio da física chamou isto de "ação fantasmagórica à distância".

As teorias de Einstein estabelecem um limite máximo de velocidade universal, a velocidade da luz - nada pode superar a velocidade da luz, segundo o paradigma da física atual.

Porém, no caso do entrelaçamento, conforme propõe a mecânica quântica, não se trata nem mesmo de velocidade, mas de instantaneidade.

Embora o entrelaçamento quântico venha sendo demonstrado experimentalmente à exaustão, inclusive em uma versão tripla, poucos se arriscam a especular como é que uma partícula "sabe" o que deve fazer quando sua irmã gêmea sofre uma alteração.

A proposta mais recente fala em influências escondidas, que existiriam além do espaço-tempo.

Velocidade do entrelaçamento quântico

Uma equipe de físicos chineses agora tentou uma abordagem mais experimental.

Eles queriam medir a velocidade com que a ação fantasmagórica à distância é passada de uma partícula para a outra.

E o resultado foi: pelo menos quatro ordens de magnitude mais rápido do que a velocidade da luz.

Uma ordem de magnitude equivale a 10¹ - assim, a velocidade medida foi de 10⁴, ou seja, 10.000 vezes mais rápido do que a velocidade da luz.

Na verdade, não se trata de que alguma coisa esteja realmente viajando a uma velocidade maior do que a velocidade da luz - no entrelaçamento quântico não há troca de informações entre as partículas, ou seja, nada realmente "viaja" de um ponto a outro, as partículas apenas parecem "saber" quando a outra foi afetada.

O que os físicos chineses mediram foi o tempo que separa uma alteração na primeira partícula e a alteração na sua partícula entrelaçada - fazendo as contas, isso equivaleria a uma informação hipotética que viajasse a 10.000 vezes a velocidade da luz entre as duas partículas, se houvesse transmissão de informação.

Ou seja, o experimento nada tem a ver com o fiasco dos neutrinos que não superaram a velocidade da luz, ainda que alguns físicos defendam que superar a velocidade da luz de fato é matematicamente possível.

Os pesquisadores também são cuidadosos em afirmar que esta velocidade está no limite do que o experimento consegue medir com confiabilidade - ou seja, a velocidade é provavelmente muito maior.

Diagramas espaçotemporais da medição da velocidade do entrelaçamento quântico. [Imagem: Juan Yin et al.]

Todos com razão

Para fazer a medição, os físicos criaram feixes de fótons entrelaçados e os separaram a uma distância de 15 quilômetros.

São necessários muitos fótons porque a precisão envolvida no experimento é tamanha que até mesmo a rotação da Terra desloca os fótons em distâncias que são significativas nessas escalas temporais.

Para contrabalançar essas influências, os físicos separaram as duas partículas no sentido leste-oeste, e fizeram o experimento continuamente durante 12 horas.

A equipe de Juan Yin, da Universidade de Ciência e Tecnologia da China, é a mesma que recentemente bateu o recorde de distância do teletransporte - em Setembro do ano passado, seu recorde foi superado por uma equipe europeia:

• Novo recorde de teletransporte quântico

Em resumo, apesar de um resultado capaz de fritar neurônios, o experimento não se contrapõe nem à teoria da relatividade de Einstein - porque não há troca de informações entre as duas partículas -, e nem à mecânica quântica.

Na verdade, uma velocidade de 10.000 vezes a velocidade da luz como limite mínimo parece mais uma vez dar razão à mecânica quântica, que continua afirmando que a ação fantasmagórica à distância é instantânea, ou seja, independente do tempo.

• Teorema abala fundações da mecânica quântica

Bibliografia:

Bounding the speed of "spooky action at a distance"
Juan Yin, Yuan Cao, Hai-Lin Yong, Ji-Gang Ren, Hao Liang, Sheng-Kai Liao, Fei Zhou, Chang Liu, Yu-Ping Wu, Ge-Sheng Pan, Qiang Zhang, Cheng-Zhi Peng, Jian-Wei Pan
arXiv

(Extraído do site: http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=acao-fantasmagorica-distancia-mais-rapida-luz&id=010130130402)

Cogumelo faz biocélula produzir eletricidade continuamente

Energia verde

Há poucos dias, pesquisadores apresentaram uma bateria feita essencialmente de madeira e sal.

Agora, outra equipe encontrou um auxílio inesperado não nas árvores, mas em cogumelos que crescem em árvores.

E a grande vantagem é que eles não construíram uma bateria, mas uma biocélula.

As biocélulas produzem eletricidade de uma forma que é ambientalmente correta e sustentável, tirando proveito do metabolismo de microrganismos.

Em vez dos catalisadores tradicionais - metais nobres como a platina - as biocélulas usam enzimas para otimizar as reações eletroquímicas que geram eletricidade - e essas enzimas podem ser obtidas de fontes renováveis.

Biocatalisador

Sabine Sané e Sven Kerzenmacher, da Universidade de Freiburg, na Alemanha, resolveram enfrentar o grande inconveniente das biocélulas - sua vida útil muito curta.

Para isso, eles desenvolveram uma técnica para reabastecer continuamente a biocélula com seu biocatalisador.

O "frentista" desse reabastecimento é o Trametes versicolor, um cogumelo que cresce em árvores e que libera a enzima laccase.

Permitindo que o cogumelo se desenvolva junto ao catodo - o polo positivo da célula microbiana - o catalisador é liberado continuamente exatamente onde ele é necessário para induzir a conversão eletroquímica do oxigênio.

Os experimentos iniciais mostraram que a técnica permite o funcionamento contínuo da biocélula por até 120 dias. Hoje, as biocélulas operam por, no máximo, 14 dias, antes de terem que receber manutenção e um novo suprimento de catalisador.

Os pesquisadores destacam a drástica redução no custo de operação da biocélula, uma vez que a enzima catalisadora é liberada diretamente na célula a combustível, sem nenhum processo de purificação.

O grupo agora pretende testar a aplicação da biocélula autocatalisadora na geração de eletricidade a partir de águas residuais.

(Extraído do site: http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=cogumelo-biocelula-eletricidade&id=010115130712)

Importante destacar o esforço para compartilhar projetos de equipamentos que qualquer um possa fabricar, usar ou vender.

Hardware livre: um supercomputador por $99

Redação do Site Inovação Tecnológica - 23/05/2013

Um supercomputador ao alcance de todos.[Imagem: Parallella]

Há mais um participante de peso no mundo do hardware livre, um esforço para compartilhar projetos de equipamentos que qualquer um possa fabricar, usar ou vender.

Sem patentes e sem royalties, os ativistas dessa Era das Máquinas Livres  acreditam que será possível contar com equipamentos mais robustos e mais baratos, tornando-os acessíveis a camadas maiores da população e tornando as pessoas independentes de empresas ávidas por lucros trimestrais.

O campo da eletrônica e da informática conhece o sistema de hardware livre há tempos, com o Arduino e o Raspberry Pi sendo os exemplos mais famosos, ocupando espaço equivalente ao que o Linux ocupa no campo do software livre.

O novo membro da turma é o Parallella, um computador completo baseado em uma plataforma projetada para ter múltiplos núcleos e múltiplos processadores.

O grande atrativo da plataforma são processadores maciçamente paralelos, baseados na tecnologia RISC, com 16 ou 64 núcleos, trabalhando a 1 GHz, capazes de atingir picos de 100 GFLOPs - o objetivo é alcançar 2 TFLOPs em 2018.

O grande atrativo da plataforma são os processadores Epiphany, maciçamente paralelos. [Imagem: Parallella]

Mais impressionante ainda é o consumo desse verdadeiro supercomputador do tamanho de um cartão de crédito: ele consome meros 5 Watts de energia.

Tudo livre

O pacote completo é pouco maior do que um cartão de crédito, e já vem com Linux Ubuntu e rodando as linguagens de programação C, C++ e Python.

Com seu alto poder de processamento, o "supercomputador Parallella", como seus criadores o chamam, deverá conquistar áreas como a visão de máquina, controle de robôs, processamento de imagens etc.

Os idealizadores do projeto levantaram recursos por meio do site de doações KickStater - eles pediram US$750 mil e doadores anônimos de todo o mundo contribuíram com quase US$900 mil.

Os primeiros kits do Parallella deverão estar à venda em breve, pelos prometidos US$99,00.

(extraído do site: http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=hardware-livre-supercomputador-parallella&id=010150130523)

Teoria de Tudo: Será Weinstein a superação de Einstein?

Einstein com W

Albert Einstein é o grande ícone da Física - e mesmo da "Ciência", ainda que os filósofos argumentem que ciência com maiúscula é um mito, e o que existe de fato são "ciências", umas muito diferentes das outras.

De fato, Einstein teve que conviver com essas diferenças dentro das fronteiras da própria Física - sua bem-sucedida Relatividade não conversa com a igualmente bem-sucedida Mecânica Quântica.

E, como a realidade funciona do nível atômico ao nível cosmológico sem nenhum constrangimento, todos os físicos admitem que têm um sério problema: superar o ícone Einstein - e todos os ícones da física quântica, alguns injustamente pouco conhecidos - e unificar as duas teorias.

Eles vêm tentando fazer isso há décadas, sem sucesso.

Mas será que essa tarefa caberia a outro sujeito que não trabalha na Academia - Einstein era funcionário público no Escritório de Patentes da Suíça quando escreveu suas teorias - e, caprichosamente, com um nome quase igual?

Eric Weinstein é um operador do mercado financeiro em Nova Iorque, para onde foi depois de adquirir uma sólida formação em matemática e física.

Ele vem discutindo suas teorias há anos com seu amigo e acadêmico Marcus Du Sautoy, da Universidade de Oxford, no Reino Unido, que agora está desempenhando para Eric Weinstein um papel semelhante ao que Max Planck executou para o desconhecido Albert Einstein no início do século passado.

Convencido pelos argumentos e equações de Weinstein, Sautoy convidou-o para apresentar suas ideias na Universidade há algumas semanas. Como introdução, ele publicou um artigo no jornal The Guardian, apresentando as novas teorias de seu amigo.

A apresentação ganhou destaque, e teve que ser repetida, porque coincidiu com um evento de física na universidade, e muitos teóricos não puderam participar. Na semana passada, Weinstein voltou a Oxford e reapresentou suas ideias.

Unidade Geométrica e beleza

Eric Weinstein batizou sua nova teoria do universo de Unidade Geométrica.

Enquanto a comunidade internacional dos físicos continua trabalhando para unificar a Relatividade Geral com a Mecânica Quântica partindo da família de partículas fundamentais do Modelo Padrão da Física, Weinstein prefere uma abordagem mais estética.

Segundo ele, o que vem sendo tentado não dá certo, sendo necessário partir das equações básicas das duas teorias e ampliá-las de forma matematicamente natural, sem se preocupar se elas se encaixam ou não com o universo observável.

Depois, já com todas as equações em mãos, então será oportuno tentar combiná-las com a realidade.

Parece estranho?

Pois este foi o mesmo caminho trilhado por Einstein, cuja teoria teve que enfrentar várias contestações baseadas em observações que aparentemente a contradiziam, até finalmente triunfar - ante às "evidências", Einstein simplesmente comentava que as observações deviam estar erradas.

Este movimento foi tão forte na comunidade dos físicos que Einstein nunca ganhou o Prêmio Nobel de Física por sua Teoria da Relatividade, que os avaliadores do comitê do Nobel afirmavam não ter sustentação adequada - ele ganhou o Nobel de Física pela descoberta do efeito fotoelétrico.

Weinstein vai além, afirmando que sua abordagem segue os passos não apenas de Albert Einstein, mas também de Paul Dirac e Chen Ning Yang, os físicos cujas equações ele está tentando estender e, quem sabe, unificar.

"Os principais autores de todas as nossas três equações mais básicas inscreveram-se na Escola da Estética, enquanto o restante dos físicos perseguia as consequências da beleza com a adesão aos dados", disse ele em sua segunda apresentação em Oxford.

Dirac, por exemplo, previu a existência do pósitron - a versão antimatéria do elétron - com base na simetria das equações que descrevem o elétron - "pela pura beleza da matemática", disse Weinstein, e não com base em qualquer dado experimental, que não existia e nem poderia existir naquela época.

Chen Ning Yang ganhou o Nobel de Física em 1957 ao esboçar as equações que descrevem as chamadas "leis da paridade", um trabalho de incrível arte matemática, e que levou a importantes descobertas experimentais no campo das partículas elementares.

"Observerso"

Weinstein ainda não colocou suas novas equações na passarela - elas ainda não foram publicadas - de forma que os físicos ainda não puderam julgar sua beleza.

Pela descrição em sua apresentação, sua "visão de mundo" é o que ele chama de "Observerso", um espaço de 14 dimensões que contém o mundo quadridimensional ao qual estamos limitados - as três dimensões do espaço mais o tempo.

As outras dimensões, segundo ele, surgem naturalmente quando se estende as equações das quatro dimensões originais descritas na Relatividade Geral - segundo o matemático, as dimensões extras surgem "como entradas diagonais em uma matriz quatro por quatro".

As simetrias matemáticas das equações resultantes coincidem quase totalmente com o Modelo Padrão de partículas, prevendo três famílias, ou gerações de partículas. A diferença é que, para Weinstein, a terceira geração precisa ser destacada do conjunto, porque pertence a uma outra estrutura da realidade.

As equações também preveem a existência de novas partículas ainda desconhecidas, além de uma curiosa família de partículas-espelho, equivalentes a todas as partículas daquilo que seria o universo da física atual - tudo junto, compõe o Observerso.

• Descoberta partícula subatômica que não se encaixa no Modelo Padrão

Weinstein está chamando a atenção justamente por isso: sua teoria propõe meios para que possa ser testada experimentalmente, o que é um grande salto qualitativo em relação à enorme população de teorias alternativas que podem ser encontradas à exaustão em sites e livros igualmente alternativos.

É claro que nada se pode dizer contra as tentativas dos "alternativos", já que tudo o que a Física mais precisa hoje é de uma alternativa para sair de seu beco.

Será que Weinstein será a superação de Einstein?

Por enquanto, o único elo de ligação entre os dois, além da cabeleira generosa, é a origem ex-academica, e a resposta final só virá quando a beleza das equações da Unidade Geométrica e do Observerso puderem ser observadas em detalhes.

(extraído do site: http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=teoria-tudo-weinstein-superacao-einstein&id=010130130607)