Figura 1:Visualizando a quantização do elétron com uma régua
Pesquisadores da Universidade de Gotemburgo observaram a absorção de um único elétron por uma gota levitada com uma ampliação tal que é visível a olho nu e pode até ser medida com uma régua milimetrada normal.
A matéria no universo é composta de partículas elementares como elétrons, prótons, e nêutrons. Eles estão por todas as partes, mas são tão pequenos que não são visíveis. No último século, físicos provaram a existência dessas partículas por meio de diferentes experimentos, mas na maioria dos casos, a observação das partículas foi indireta.
Os elétrons são uma dessas partículas fundamentais. Em 1909, Robert Millikan provou que a carga do elétron é quantizada. Em outras palavras, existe um mínimo, quantidade indivisível de carga. Ao permitir que centenas de gotículas carregadas caiam em um campo elétrico e, em seguida, realizar uma análise estatística de seu movimento, ele demonstrou que a carga do elétron é quantizada.
Um experimento com uma única gota levitada
"Agora, criamos uma versão moderna deste experimento clássico levitando uma única gota no ar usando um laser, "diz Javier Marmolejo, Ph.D. no Departamento de Física da Universidade de Gotemburgo.
Neste experimento, a quantização da carga elétrica é diretamente visível pela primeira vez sem equipamentos avançados ou uma análise estatística complexa.
"Capturamos uma gota usando um laser dentro de um campo elétrico forte e adicionamos elétrons individuais, expondo-a à radiação alfa. A gota executou saltos quantizados toda vez que absorveu um ou alguns elétrons. Ampliando a imagem da gota com uma única lente , pudemos ver o efeito da absorção de um único elétron e medir os saltos com uma régua. O ponto brilhante mudou cerca de um milímetro para cada elétron absorvido. "
A gota tinha um diâmetro de 29 micrômetros, que corresponde aproximadamente à espessura de um cabelo humano. Apesar disso, contém cerca de 3,7 x 10 15 elétrons carregados negativamente.
“A façanha é incrível quando se considera que o efeito de adicionar um único elétron a uma gota que já possui 3, 700, 000, 000, 000, 000 é visível a olho nu. "
Agora que é possível ver o efeito de um único elétron, surge uma nova oportunidade para melhor comunicar a ciência sobre as partículas elementares ao público em geral, os pesquisadores comentam.
