De acordo com um novo estudo publicado na revista científica Physical Review Research, uma equipe de pesquisadores utilizou um teorema mecânico desenvolvido há 350 anos para explicar os diferentes comportamentos da luz. Trata-se de um teorema criado para explicar como funcionam os pêndulos, inclusive, a proposição também pode explicar como funciona o movimento dos planetas.
Em meados de 1673, o matemático, físico e engenheiro, Christiaan Huygens, escreveu um livro que menciona um teorema mecânico sobre pêndulos. A partir deste teorema, uma equipe de pesquisadores do Stevens Institute of Technology, nos Estados Unidos, conseguiu explicar alguns comportamentos misteriosos da luz.
Huygens explica que a luz se propaga em forma de ondas, contudo, também descreve como a energia é necessária para girar um objeto depende da sua massa e do eixo em que ele girará. Os pesquisadores descrevem que aplicaram o teorema à luz; o único problema é a luz não possui massa, por isso, eles utilizaram a intensidade da luz como o valor para calcular a massa.
O teorema escrito há 350 anos, por Christiaan Huygens, pode ajudar a explicar os comportamentos mais complexos da luz.Fonte: Getty Images
Em uma mensagem publicada no blog da Stevens Institute of Technology, os cientistas afirmam que o estudo prova pela primeira vez que o "grau de emaranhamento não quântico de uma onda de luz existe em uma relação direta e complementar com seu grau de polarização".
“Isso era algo que não havia sido mostrado antes, mas fica muito claro quando você mapeia as propriedades da luz em um sistema mecânico. O que antes era abstrato torna-se concreto: usando equações mecânicas, você pode literalmente medir a distância entre o ‘centro de massa’ e outros pontos mecânicos para mostrar como as diferentes propriedades da luz se relacionam entre si”, disse o professor assistente de física da Stevens Institute of Technology e líder do estudo, Xiaofeng Qian, em comunicado oficial.
A explicação da luz?
A partir das adaptações, a equipe conseguiu visualizar a luz como um sistema mecânico e compreender alguns comportamentos mais complexos, como emaranhamento e polarização das ondas de luz. Uma das questões que os pesquisadores buscavam respostas era entender se a luz apresenta propriedades de ondas ou de partículas; aparentemente, ela apresenta um pouco dos dois.
Os pesquisadores não conseguiram exatamente compreender se a luz é uma onda ou uma partícula, contudo, eles acreditam que existe uma conexão entre as duas estruturas. A conexão é ao nível da física clássica e também das leis quânticas. De qualquer forma, os cientistas continuarão a estudar o tema para investigar mais sobre como a luz funciona.
“Isso ainda está pela frente, mas com este primeiro estudo mostramos claramente que, ao aplicar conceitos mecânicos, é possível compreender os sistemas ópticos de uma forma totalmente nova. Em última análise, esta investigação está ajudando a simplificar a forma como entendemos o mundo, nos permitindo reconhecer as conexões intrínsecas subjacentes entre leis físicas aparentemente não relacionadas”, Qian acrescenta.
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