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."