Não, físicos não criaram “massa negativa”

Traduzido de Backreaction

Imagem da capa: representação do condensado de Bose-Einstein. Autor desconhecido.

 

Na última semana, inúmeros veículos de informação noticiaram que físicos criaram “massa negativa”, com base no artigo publicado “Negative mass hydrodynamics in a Spin-Orbit-Coupled Bose-Einstein Condensate”. O citado artigo reporta resultados de um experimento onde físicos criaram um condensado¹ que se comporta como se tivesse “massa negativa”.

A pequena palavra “efetiva” não aparece no título do artigo – nem nas manchetes dos jornais – mas é importante. Físicos usam o termo “efetivo” para indicar algo que não é fundamental, mas emergente, e a definição exata do termo é comumente uma questão de convenção.

O “raio efetivo” de uma galáxia, por exemplo, não é seu raio. A “carga nuclear efetiva” não é a carga do núcleo. E a “massa efetiva negativa” – você adivinhou – não é massa negativa.

A massa efetiva é meramente uma quantidade matemática útil para descrever o comportamento do condensado.

O condensado em questão é uma nuvem super-resfriada de cerca de dez mil átomos de Rubídio. Para derivar sua massa efetiva, deve-se olhar a relação de dispersão – a relação entre energia e momento – dos constituintes do condensado, e usar a segunda derivada da energia com respeito ao momento. Esta coisa chama-se massa efetiva inversa.  E sim, ela pode ter valores negativos.

A nomenclatura que faria sentido no contexto, mas provavelmente não seria uma boa manchete:

“Físicos criaram aquilo que, por erro histórico, continua sendo chamado de massa negativa”

Isso não significa que o resultado é desinteressante. De fato, é muito legal que os limites de expansão deste fluído advém de efeitos quânticos. Pensar que o fluído possui massa negativa para explicar seu comportamento é uma interpretação útil. Mas isso ainda não significa que físicos criaram massa negativa.

E isto não tem nada a ver com buracos negros, energia escura, buracos de minhoca ou coisas do tipo. Acredite, os físicos ainda estão “de cabeça para cima”.

 

Nota do editor:

¹ um condensado de Bose-Einstein é uma fase da matéria formada por bósons a uma temperatura muito próxima do zero absoluto. Nestas condições, efeitos quânticos são vistos em escala macroscópica.

sobre-o-autor-gabriel-deschamps

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