Radiação do corpo negro e a Gravidade

Blackbody radiation induces attractive force stronger than gravity
Visualização artística da interacção entre um átomo e um corpo negro. Devido à força atrativa do corpo negro, o átomo é puxado na direcção desse corpo negro. Crédito: M. Sonnleitner, et al. ©2013 American Physical Society

Os corpos negros são objectos não reflectores perfeitos, que produzem radiação constante quando estão a uma temperatura uniforme. Assim, as propriedades de um corpo negro dependem da temperatura em que este se encontra, pensando-se que esta radiação teria um efeito repulsivo. Agora num novo artigo, os cientistas demonstraram teoricamente que a radiação do corpo negro induz uma segunda força nos átomos e moléculas que estão na sua vizinhança (próximos) que é atrativa e mais forte do que a repulsiva pressão da radiação. Consequentemente, os átomos e moléculas são puxados para a superfície do corpo negro por uma uma força que poderá ser superior à da gravidade. A nova força atractiva — que os cientistas apelidam de “força do corpo negro” — sugere que uma variedade de cenários astrofísicos sejam revisitados.

blackbody_radn_curves_Swinburne University of Technology

À medida que a temperatura diminui, o pico da curva da radiação de um corpo negro se desloca para menores intensidades e maiores comprimentos de onda.

Os cientistas verificaram coisas interessantes na sua formulação. Primeiro, essa força decai com a terceira potência da distância ao corpo negro (F ∝ 1/r3). Segundo, a força é mais forte para objectos pequenos. Terceiro, a força é mais forte para os objectos mais quentes, até certo ponto. Acima de alguns milhares de graus Kelvin, a força de atracção muda para repulsão.

No seu estudo, os cientistas demonstraram que a força do corpo negro num grão de pó, a uma temperatura de 100 K, é muito mais forte do que a atracção gravitacional sobre o grão de pó. No entanto, para uma estrela massiva, a uma temperatura de 6000 K, a força do corpo negro é muito mais fraca do que a força gravitacional.

Fonte: http://phys.org/news/2013-07-blackbody-stronger-gravity.html#jCp

Artigo: M. Sonnleitner, et al. “Attractive Optical Forces from Blackbody Radiation.” PRL 111, 023601 (2013). DOI: 10.1103/PhysRevLett.111.023601

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