A termodin\u00e2mica \u00e9 um dos pilares da f\u00edsica cl\u00e1ssica. Contudo, investig\u00e1-la em termos qu\u00e2nticos, que envolve o c\u00f4mputo da aleatoriedade de certas propriedades de cada part\u00edcula individual, exige experimentos que at\u00e9 agora se mostravam dif\u00edceis de realizar.<\/p>\n\n\n\n
Um passo importante nesse sentido acaba de ser dado por um grupo de pesquisadores brasileiros, em colabora\u00e7\u00e3o com colegas no Reino Unido. Eles conseguiram reconstruir experimentalmente a distribui\u00e7\u00e3o de probabilidade de trabalho em um sistema qu\u00e2ntico fechado fora do equil\u00edbrio.<\/p>\n\n\n\n
Trabalho \u00e9 classicamente definido pelo produto da for\u00e7a feita sobre um objeto pelo deslocamento que ele executa. Na mec\u00e2nica qu\u00e2ntica, o conceito precisa ser redefinido, em raz\u00e3o da natureza n\u00e3o-determin\u00edstica dos sistemas qu\u00e2nticos (ou seja, \u00e9 imposs\u00edvel prev\u00ea-los a cada momento com exatid\u00e3o) e dos efeitos de flutua\u00e7\u00f5es qu\u00e2nticas, que tamb\u00e9m introduzem incertezas.<\/p>\n\n\n\n
Diversas investiga\u00e7\u00f5es te\u00f3ricas da quest\u00e3o produziram a descri\u00e7\u00e3o de efeitos teoricamente observ\u00e1veis, como as rela\u00e7\u00f5es de Crooks e Jarzynski. Mas nada disso havia sido visto experimentalmente.<\/p>\n\n\n\n
A hist\u00f3ria acaba de mudar com o trabalho que tem por autores Tiago B. Batalh\u00e3o e Roberto M. Serra, da Universidade Federal do ABC, em Santo Andr\u00e9 (SP), al\u00e9m de Alexandre M. Souza, Ruben Auccaise, Roberto S. Sarthour e Ivan S. Oliveira, do CBPF (Centro Brasileiro de Pesquisas F\u00edsicas), no Rio de Janeiro.<\/p>\n\n\n\n
Eles criaram um dispositivo que usa espectroscopia de resson\u00e2ncia magn\u00e9tica nuclear para medir o spin individual dos n\u00facleos at\u00f4micos de hidrog\u00eanio e carbono numa amostra de clorof\u00f3rmio l\u00edquida. \u201cO resto da mol\u00e9cula pode ser desconsiderado, forncedendo efeitos ambientais leves que, na escala de tempo dos nossos experimentos, s\u00e3o n\u00e3o-essenciais para os nossos resultados\u201d, explicam os pesquisadores, em seu artigo publicado na \u201cPhysical Review Letters\u201d em 3 de outubro, destacado como \u201cSugest\u00e3o do Editor\u201d.<\/p>\n\n\n\n
Os resultados mostraram bom encaixe com as previs\u00f5es te\u00f3ricas do teorema de Crooks e da rela\u00e7\u00e3o de Karzynski, indicando que h\u00e1 um caminho experimental para a explora\u00e7\u00e3o desses fen\u00f4menos.<\/p>\n\n\n\n
Apesar de os resultados obtidos se limitarem \u00e0 termodin\u00e2mica das part\u00edculas individualmente, os pesquisadores acreditam que o trabalho possa inspirar t\u00e9cnicas experimentais que ajudem a investigar outros fen\u00f4menos que envolvam problemas qu\u00e2nticos de muitos corpos, mais dif\u00edceis de ser explorados.<\/p>\n\n\n\n
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