Idealizado experimento para confirmar o quinto elemento

Redação do Site Inovação Tecnológica - 22/03/2022

Diagrama esquemático do experimento de aniquilação pósitron-elétron proposto para detecção do conteúdo de informação na matéria.
[Imagem: Melvin M. Vopson - 10.1063/5.0087175]

Quinto elemento

Um experimento que poderia confirmar o quinto estado da matéria no Universo pode mudar a física como a conhecemos.

Há alguns anos, o professor Melvin Vopson, da Universidade de Portsmouth, no Reino Unido, vem tentando demonstrar que a informação tem massa e que todas as partículas elementares - os menores blocos de construção conhecidos do Universo - armazenam informações sobre si mesmas, semelhante à forma como o DNA registra as informações necessárias para a existência dos humanos.

Agora ele projetou um experimento para testar se a informação é realmente o que ele acredita ser, a quinta forma da matéria, ao lado de sólido, líquido, gás e plasma.

"Este seria um momento eureca porque mudaria a física como a conhecemos e expandiria nossa compreensão do Universo. Mas não entraria em conflito com nenhuma das leis existentes da física. [Esta ideia] não contradiz a mecânica quântica, a eletrodinâmica, a termodinâmica ou a mecânica clássica. Tudo o que ela faz é complementar a física com algo novo e incrivelmente excitante," disse Vopson.

Embora o termo "quinto elemento" já tenha sido usado nas mais diversas situações, científicas ou não, é mais comum ver o quinto elemento associado ao éter, o meio no qual todas as ondas viajariam, mas que foi deixado de lado por não ser necessário na teoria da relatividade.

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Em busca do DNA da matéria

O experimento que o Dr. Vopson propõe tem como objetivo detectar e medir a informação em uma partícula elementar usando colisões partícula-antipartícula, que se aniquilam ao se encontrar, normalmente emitindo raios gama.

"A informação em um elétron é 22 milhões de vezes menor que a massa dele, mas podemos medir o conteúdo da informação apagando-a. Sabemos que, quando você colide uma partícula de matéria com uma partícula de antimatéria, elas se aniquilam. E a informação da partícula tem que ir para algum lugar quando é aniquilada," explica o pesquisador - lembre-se que o apagamento de informações pode até mesmo resfriar os computadores.

O processo de aniquilação converte toda a massa das partículas em energia, tipicamente fótons gama. Quaisquer partículas contendo informações são convertidas em fótons infravermelhos de baixa energia.

Em seu estudo teórico, o professor Vopson calculou a energia exata dos fótons infravermelhos resultantes do apagamento da informação quando um elétron e sua antipartícula, o pósitron, se aniquilarem.

A bola agora está com os experimentalistas, que precisarão desenvolver o aparato e alcançar a precisão necessária para realizar o experimento.

(a) Processo padrão de aniquilação pósitron-elétron, que produz apenas dois fótons gama de 511 keV e (b) processo de aniquilação pósitron-elétron que produz dois fótons gama de 511 keV e dois fótons adicionais de baixa energia, gerados pelo apagamento de informações.
[Imagem: Melvin M. Vopson - 10.1063/5.0087175]

Informação tem massa?

O professor Vopson acredita que seu trabalho pode demonstrar como a informação é um componente chave de tudo no Universo, o que, se confirmado, poderá dar origem a um novo campo de pesquisa na física.

Em seus trabalhos anteriores, ele vem defendendo que a informação é o bloco de construção fundamental do Universo. E, por decorrência, que a informação tem massa física.

Vopson até afirma que a informação pode ser a fugidia matéria escura, que se calcula compôr quase um terço do Universo, mas que até hoje não deu nenhuma pista de existência concreta.

"Se presumirmos que a informação é física e tem massa, e que as partículas elementares têm um DNA de informação sobre si mesmas, como podemos provar isso? Meu artigo mais recente trata de colocar essas teorias em teste, de modo que possam ser levadas a sério pela comunidade científica," concluiu ele.

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