Os cientistas criam luz a partir do nada, este estudo mostra como manipular o tempo e o espaço para o conseguir

Os investigadores da Universidade de Rostock e da Universidade de Birmingham publicaram as suas descobertas na revista Nature Photonics, abrindo possibilidades interessantes para tecnologias futuras.

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O tempo está, figurativa e literalmente, a tornar-se a nova dimensão da matéria cristalina.

Numa descoberta que soa quase a magia, os cientistas descobriram uma forma de criar flashes de luz que parecem vir do nada e desaparecem de forma igualmente misteriosa. Mas não se trata de um truque - é o resultado de repensar a forma como o próprio tempo pode moldar as leis da física.

O tempo sempre foi a dimensão mais estranha. Enquanto nos podemos mover livremente no espaço, o tempo só anda para a frente. Esta “seta do tempo” foi descrita de forma célebre pelo astrofísico britânico Sir Arthur Eddington há quase um século.

No entanto, apesar da sua singularidade, o tempo tem recebido tradicionalmente menos atenção na física do que o espaço. Esta situação está a começar a mudar. Estudos recentes sobre “cristais espácio-temporais” - estruturas que repetem padrões tanto no espaço como no tempo - inspiraram os cientistas a pensar de forma diferente sobre o papel do tempo.

Poderá a natureza unidirecional do tempo conduzir a efeitos físicos inteiramente novos?

Esta nova investigação responde a esta pergunta com um ousado “sim”. Através de experiências cuidadosamente concebidas, a equipa de investigadores conseguiu fazer com que a luz aparecesse num momento único e exato no espaço e no tempo.

“É quase bíblico. No início não há nada, e depois a física diz: “Que haja luz!” - e aí está ela, num ponto do espaço e do tempo.”

Professor Alexander Szameit da Universidade de Rostock.

Mas estas explosões de luz não são aleatórias. Seguem princípios matemáticos profundos, conhecidos como topologia. A professora Hannah Price, da Universidade de Birmingham, explica que a topologia, embora abstrata, estabelece regras que regem o comportamento físico. Graças a estas regras matemáticas, os flashes de luz são extraordinariamente estáveis.

Esta luz, ao contrário do que é normal, é mais estável

Uma vez que o tempo só avança, estes acontecimentos especiais estão naturalmente protegidos contra perturbações externas, como alterações aleatórias na experiência ou luz difusa. O Dr. Joshua Feis, de Rostock, observou que este tipo de estabilidade é raro; a maioria dos estados de luz conhecidos são facilmente perturbados por fatores externos.

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Ao abraçar a natureza estranha e única do tempo, os investigadores abriram um novo capítulo na compreensão do universo - e a porta para futuras descobertas.

O Dr. Sebastian Weidemann acrescentou que esta proteção integrada pode ser extremamente útil em aplicações do mundo real, como a melhoria dos sistemas de imagem, comunicações e tecnologias laser.

A descoberta mostra que, tratando o tempo como algo mais do que um simples cenário de fundo - e combinando-o com as poderosas ideias da topologia - os cientistas podem encontrar fenómenos inteiramente novos. É um lembrete de que, mesmo em campos bem explorados como a física, ainda há tesouros escondidos à espera de serem descobertos.

Referência da notícia

Joshua Feis, Sebastian Weidemann, Tom Sheppard, Hannah M. Price & Alexander Szameit. Space-time-topological events in photonic quantum walks. Nature Photonics (2025).