O que é o 'excitonium', nova forma de matéria finalmente comprovada após 50 anos de buscas

Foto: L. Brian Stauffer/Universidade de Illinois

Na década de 1960, o físico americano Bertrand Halperin teorizou sobre a 

existência de uma nova forma de matéria, a qual ele batizou de "excitonium". 

Desde então, diversas equipes de pesquisadores conseguiram encontrar 

evidências de sua existência, mas nenhuma delas definitiva – até agora.

Cientistas da Universidade de Illinois, nos Estados Unidos, conseguiram provar 

que a tal matéria existe. Liderada pelo físico Peter Abbamonte, a equipe 

desenvolveu um método para demonstrar de cinco formas diferentes que o 

excitonium é real, segundo seu trabalho publicado na revista científica Science. 

"Esse resultado é de importância cósmica", disse Abbamonte.

O excitonium é um condensado, portanto, um sólido, formado por partículas 

chamadas "éxcitons". Essas partículas são compostas por um par improvável: 

um elétron que se excita, ou seja, se energiza, e passa de uma faixa de energia para 

outra, e o "buraco" que ele deixa ao se mover.

Esse buraco "se comporta como se fosse uma partícula com carga positiva e 

atrai o elétron que escapou". A interação entre ambos forma o éxciton, diz o 

comunicado da Universidade de Illinois.

A dupla "estranha e maravilhosa", nas palavras dos cientistas, compõe a partícula. 

Se isso parece complicado, é porque de fato é. Segundo os pesquisadores, o 

excitonium "desafia a razão".

Para que serve?

De acordo com Guilherme Matos Sipahi, do Instituto de Física de São Carlos da 
Universidade de São Paulo (USP), 
a descoberta permitirá explorar melhor a 

mecânica quântica e as previsões feitas nesse campo de conhecimento. "Isso

 promove um avanço da ciência e pode levar a novas tecnologias."

O trabalho foi realizado em parceira com pesquisadores da Universidade da 

Califórnia em Berkeley e da Universidade de Amsterdã, na Holanda. Levou-se 

tanto tempo para chegar a esse resultado porque os cientistas não tinham as 

técnicas necessárias para distinguir o excitonium sem margem de dúvidas, 

uma tarefa que exigiu seis anos.

Em uma entrevista para a revista "Newsweek", Abbamonte contou ter se 

encontrado com Halperin, cientista da Universidade de Harvard hoje 

com 76 anos, e ele teria demonstrado muita felicidade ao saber da 

confirmação empírica de sua teoria.

O excitonium existe na literatura especializada há cinco décadas, mas os 

cientistas ainda não sabem quais são suas propriedades. Tanto que existem 

hipóteses opostas: alguns pensam ser um material isolante, enquanto outros 

imaginam que funcione como um supercondutor ou um superfluido, 

transportando energia sem dissipação.

(Foto: Peter Abbamonte/Frederick Seitz) 

Teorias das propriedades do 'excitonium' ainda são conflituosas 

O novo desafio da equipe da Universidade de Illinois será identificar as 

possíveis funções do excitonium e, assim, apontar futuras aplicações. 

Em entrevista ao jornal britânico The Independent, Abbamonte comparou 

esta descoberta com a do Bóson de Higgs, também conhecida como a 

"partícula de Deus".

"Provar sua existência é crítico para 

validar as leis da Física como as 

conhecemos hoje."

FONTE: https://g1.globo.com/ciencia-e-saude/noticia/o-que-e-o-excitonium-nova-forma-de-materia-finalmente-comprovada-apos-50-anos-de-buscas.ghtml