E aê? Einstein estava errado?

E aê? Einstein estava errado? Gostei do que o escritor Douglas Adams escreveu em O GUIA DO MOCHILEIRO DAS GALÁXIAS: “Nada no Universo ultrapassa a velocidade da luz. A única exceção são as más notícias, que obedecem a leis próprias“. Mas tem uns cientistas que discordam de teoria.

Pior que isso, discordam de um dos principais postulados da Teoria da Relatividade Especial, a de que nada pode viajar mais depressa do que a luz. Os cientistas estão pondo em xeque a Teoria da Relatividade Especial, de Albert Einstein.

Sério, um grupo do Cern anunciou ter flagrado neutrinos, um tipo de partícula subatômica quase sem massa e pouco interativa, ultrapassando o limite de velocidade do Universo. Caso a experiência seja comprovada, isso exigirá a revisão de grande parte da física moderna.

Os dados foram obtidos de um detector de partículas de 1,8 mil toneladas instalado no laboratório subterrâneo italiano de Gran Sasso. Batizado Opera, o equipamento detecta um feixe de neutrinos lançados pelas experiências no Grande Colisor de Hádrons (LHC), acelerador de partículas do Cern, a cerca de 730 quilômetros de distância. Chegou lá 60 bilionésimos de segundo mais adiantado do que a luz.

Parece pouco, mas esse tanto pode derrubar um dos principais conceitos da Física Moderna. Vamos ver se eles estão certos ou não.

Por enquanto, reservem suas passagens para viajar no tempo, porque novas terias poderão surgir, e nessa brincadeira as viagens estão de volta. Lembram do post que eu falava Acabaram as Viagens no Tempo? Pois bem, elas estão de volta. Até outros cientistas analisarem os dados coletados e darem o veredito final sobre o assunto.

A vida em um acelerador de partículas

Encontrei essa imagem no blog mazaaah e achei muito hilária, o ciclo de vida de um próton no LHC.

E por falar em acelerador de partículas, mas especificamente o Grande Colisor de Hádrons (LHC), vamos ver LHC do CERN em números. As informações à seguir estão no blog The amazing life and chronicles of Christian BS. Um texto interessante que resolvi traduzir e publicar:

Isto inclui também outras estatísticas para comparação.

-271,3 – A temperatura (em graus Celsius) dos ímãs depois de cheios com hélio superfluido.

-193,2 – A temperatura (em graus Celsius) para que os ímãs foram resfriados.

10 ^-13 – A pressão do ar (em Pascal) no interior do LHC.

10 ^-12 – A pressão do ar (em Pascal) na lua.

0,00000000047 – A massa total (em gramas) de prótons circulam no LHC a qualquer momento.

0,000000002 – quantidade de hidrogênio utilizado (em gramas) por dia pelo LHC.

0.0001 – O tempo (em segundos) para um próton circular o LHC.

0.75 – A quantidade (em gramas) de hidrogênio necessário para encher um balão médio.

0,999997828 – O número de vezes na velocidade de luz que os prótons se movem no LHC.

0,999999991 – O número de vezes na velocidade de luz que os prótons se movem em energia máxima no LHC.

1 – A força normal (em teslas) de um ímã de sucata (scrapyard magnet).

1,9 – A temperatura (em Kelvin) dos ímãs depois de cheios com hélio superfluido.

4,8 – A altura (em quilômetros) do Mont Blanc.

5 – O comprimento (em metros) de alguns dos ímãs quadripolares utilizados no LHC.

6,9 – A altura (em quilômetros) de 4 milhões de DVDs empilhados.

7 – A energia máxima que os prótons (em Tera elétron-volts) viajarão no LHC.

7 – O comprimento (em metros) de alguns dos ímãs quadripolares utilizados no LHC.

8,3 – A força (em teslas) dos ímãs supercondutores do LHC.

10,4 – A altura (em quilômetros) de seis milhões de DVDs empilhados.

13 – Tempo gasto (em anos) para construir o Big Ben.

14 – Tempo gasto (em anos) para a construção do LHC.

14 – A energia das colisões frontais (em Tera elétron-volts) dos prótons no LHC.

15 – A estimativade tempo de vida (em anos) do LHC.

15 – O comprimento (em metros) dos ímãs super-condutores bipolares.

15 – A informação (em petabytes) produzidas pelo LHC a cada ano.

27 – A circunferência (em quilômetros) do LHC.

32 – O tempo (em minutos) para circundar o LHC, à 50 km/h.

33 – O número de países com os quais o CERN está colaborando para instalar a Grade (The Grid).

50 – O limite de velocidade (em quilômetros por hora) para a condução em torno do LHC.

60 – A quantidade (em toneladas) de hélio líquido usado para levar a temperatura dos ímãs para baixo a -271,3 ° C.

80 – A temperatura (em Kelvin) para que os ímãs foram resfriadas.

100 – A profundidade aproximada do LHC.

361 – A energia (em megajoules) do USS Ronald Regan navegando à 5,6 nós.

362 – A energia coletiva (em megajoules) de prótons do LHC em alta velocidade.

392 – O número de ímãs quadripolares utilizados no LHC.

1.232 – O número de super-condutores ímãs bipolares no LHC.

2.808 – O número de grupo por feixe de prótons em plena intensidade.

4.650 – O volume interior (em metros cúbicos), do Big Ben.

9.000 – O volume bruto (em metros cúbicos) do sistema de vácuo principal do LHC.

9.300 – O número total de ímãs no interior do LHC.

10.080 – A quantidade (em toneladas) de nitrogênio líquido usado para refrigerar os magnetos.

11.245 – O número de vezes que um próton circula o anel em um segundo.

12.000 – A corrente (em ampères) que funciona através de um ímã super-condutores.

26.659 – A circunferência (em metros) do LHC.

88.000 – O peso total (em toneladas) do USS Ronald Regan.

100.000 – O número de vezes mais quente que o sol, as colisões serão.

1.000.000 – Número aproximado de anos necessários para o LHC para encher um balão de festa com Hidrogênio.

1.700.000 – O número de DVDs com duas camadas que podem ser preenchidos com os dados produzidos pelo LHC a cada ano.

6.000.000 – Número de DVDs necessários para armazenar os dados produzidos pelo LHC.

15.000.000 – A quantidade de informação (em gigabytes), produzido anualmente pelo LHC.

600.000.000 – O número bruto de colisões que ocorrem a cada segundo.

1.000.000.000 – O limite máximo de velocidade aproximada (em metros por segundo) de um próton ao redor do LHC.

4.100.000.000 – O custo (em libra – £) da construção do LHC.

4.500.000.000 – O custo (em dólares americanos – US$) da construção do USS Ronald Regan.

7.199.190.000 – O custo (em dólares americanos – US$) da construção do LHC.

115.000.000.000 – O número de prótons em cada grupo por feixe.

O Big Bang é aqui!

O Big Bang é aqui! Ontem, o Grande Colisor de Hádrons (LHC) bateu um novo recorde, e virou notícia em vários periódicos, noticiários online e TV. O acelerador de partículas conseguiu produzir a colisão de dois feixes de prótons a 7 trilhões de elétron-volts (7 TeV), uma nanofração de segundo mais lenta que a velocidade da luz, criando uma explosão que os cientistas estão chamando de um “Big Bang em miniatura“. O feito emocionou a equipe do Centro Europeu de Pesquisa Nuclear (Cern), que aplaudiu de pé o resultado da experiência assistida por pesquisadores do mundo todo.

Finalmente eles conseguiram colocar esse acelerador para funcionar. Os dados obtidos chegaram à marca desejada pelos cientistas do Cern. Entretanto, os dados obtidos devem levar anos para serem analisados por milhares de cientistas do mundo.

Os cientistas esperam que o LHC lance luz sobre grandes mistérios do Universo. Será que vão conseguir?A principal motivação é identificar o bóson de Higgs, também conhecido como “partícula de Deus“. Proposto em 1964 pelo escocês Peter Higgs, o bóson seria o responsável por dotar de massa tudo o que existe no Universo, transformando gases em galáxias, estrelas e planetas. A partícula também possibilitaria o surgimento da vida na Terra e, talvez, em outros locais do cosmos. Por isso há tanta expectativa de que o LHC forneça provas de sua existência.

Outra missão do Cern é encontrar evidências relacionadas à matéria escura, ou invisível, que seria responsável por cerca de 25% da massa do Universo. Apenas 5% do cosmos reflete luz. Espera-se, ainda, que o LHC, em seus estimados 20 anos de vida, encontre provas reais da existência de energia escura, que representaria os 70% restantes do Universo. Será que vão ter construir um acelerador maior para explicar isso?

Teoria de tudo

Aqui eu escrevo um pouco de tudo, e por falar em tudo, a teoria do tudo explicaria tudo. Será?  Tá bom, não é tudo, tudo, mas é quase. Quase não tudo, mas nesse caso é muita coisa. Não explicaria tudo, mas unificaria tudo, resumiria tudo a uma unica coisa. Nesse caso, resumi-se a uma corda.

Inicialmente, o termo, teoria de tudo, foi usado com uma conotação irônica para referir-se a várias teorias sobregeneralizadas. Depois o termo se popularizou na Física quântica ao descrever uma teoria que poderia unificar ou explicar através de um modelo simples de teorias de todas as forças fundamentais conhecidas (gravitacional, interações eletromagnéticas, fracas e fortes) e matéria (quarks e léptons) em um sistema matemático completo.

A teoria das cordas é um ramo de desenvolvimento da mecânica quântica e relatividade geral com o objectivo de fundir e conciliar as duas áreas de física em uma teoria quântica de gravidade (quantum theory of gravity).  As cordas da teoria das cordas são linhas unidimensionais oscilantes, melhor dizendo, é um modelo físico cujos blocos fundamentais são objetos extensos unidimensionais, semelhantes a uma corda, e não por pontos sem dimensão (partículas) que eram a base da física tradicional.

Desde a sua criação como o modelo de ressonância dupla, quedescreveu como hádrons interagindo como cordas. A teoria das cordas tem sido alterada para incluir qualquer grupo relacionados as teorias de supercordas. Uma propriedade comum de todas essas teorias é o princípio holográfico. A teoria das cordas vem de diferentes formulações, cada uma com uma estrutura matemática diferente, e cada uma descrever melhor as diferentes condições físicas. Mas os princípios compartilhados por estas abordagens. A sua consistência lógica em comum, e o fato de que algumas delas incluem a facilidade do modelo padrão da física de partículas, levou muitos físicos como Leonard Susskind e Edward Witten a acreditar que a teoria é a correta descrição fundamental da natureza. Em particular, a teoria das cordas é o primeiro candidato para a teoria de tudo (TOE), um maneira de descrever as interações fundamentais da natureza.

Trabalhos na teoria das cordas têm levado a avanços na matemática, principalmente em geometria algébrica. A teoria das Cordas tem também levado a novas descobertas na teoria da supersimetria que poderão ser testadas experimentalmente pelo Grande Colisor de Hádrons. Os novos princípios matemáticos utilizados nesta teoria permitem aos físicos afirmar que o nosso universo possui 11 dimensões: 3 espaciais (altura, largura e comprimento), 1 temporal (tempo) e 7 dimensões recurvadas (sendo a estas atribuídas outras propriedades como massa e carga elétrica, por exemplo), o que explicaria as características das forças fundamentais da natureza.

Em resumo, a teoria das cordas é a menor parte da matéria. De acordo com a teoria todas aquelas partículas que considerávamos como elementares, como os quarks e os elétrons, são na realidade filamentos unidimensionais vibrantes, a que os físicos deram o nome de cordas. Ao vibrarem as cordas originam as partículas subatómicas juntamente com as suas propriedades. Para cada partícula subatómica do universo, existe um padrão de vibração particular das cordas.

Para saber que letrinhas são essas leia outro post, Elementar, meu caro Watson. Se você está com preguiça, essas são as partículas elementares.

Liquidificador

Liquidificador, segundo a Wikipédia – um utensílio culinário eléctrico que serve para transformar em puré uma grande variedade de alimentos. E para traçar um paralelo com o liquidificador, meu post de hoje, vai fazer uma sopa do que está acontecendo no momento.

O Carnaval acabou, para alguns. Agora começa o ano realmente, e eu vou tentar manter uma regularidade de no blog. Bom, minha mãe está dizendo que eu não tenho escrito nada. Vou liquidificar meus pensamentos em textos, e contar o que eu tenho visto de novo.

Começo contando que a Editora JBC: Hikaru no Go. Em resumo, o mangá conta a história do garoto Hikaru que encontra um tabuleiro de Go de seu avô que possui um espírito que o ajuda no jogo.

Para quem desconhece, Go é um jogo de tabuleiro que teve origem na China há cerca de 4.000 anos. A sua introdução no Japão data de mais de 1.300 anos. Durante este período, a antiga forma do Go foi modificada e aperfeiçoada pelos japoneses.

O mangá foi publicado entre 1999 e 2003 no Japão, sendo que o roteiro é de Yumi Hotta e os desenhos de Takeshi Obata (desenhista de Death Note e Bakuman). A série durou 23 volumes e ganhou um animê de 75 episódios, que foi exibido entre 2001 e 2003.

Existe uma passagem que está no segundo volume, onde Hikaru explica como imagina o jogo. Como se o tabuleiro fosse o universo e as pedras cada qual posta no tabuleiro seriam estrelas. As pedras, pretas e brancas montam um céu diferente a cada jogada e cada jogo.

Por falar em Universo a revista Scentific American Brasil, neste mês, está falando de Multiverso, assunto que eu já escrivi aqui, no blog. E para entender melhor sobre esse universos múltiplos ou multiverso leia também meu post, Dimesões.

E a Scentific American Brasil está com uma edição especial, chamada: De que é feito o Universo? Falando dos projetos e dos avanços que pesquisadores de diferentes áreas estão desenvolvendo para desvendar os mistérios da recriação da matéria, dos mensageiros cósmicos e da gravitação. Fala também sobre o Grande Colisor de Hádrons (LHC), que produzirá energia dez vezes mais alta que aceleradores anteriores, poderá nos ajudar a encontrar a partícula Higgs, ou melhor bóson de Higgs, e discuti as consequências teóricas de sua existência.

Mais Hádrons

Depois de um ano de reparos e ajustes, o Grande Colisor de Hádrons – ou em inglês, Large Hadron Collider (LHC) – voltou a funcionar na semana passada. Os engenheiros e físicos do maior acelerador de partículas do mundo reiniciaram o experimento para recriar as condições do “Big Bang“, pesquisa esta que gerou sugestões de que por causa dele a Terra seria tragada por milhões de buracos negros.

Cientistas formaram raios de luz capazes de movimentar as partículas em ambas as direções no Grande Colisor de Hádrons, um passo que já está além de onde o experimento parou no primeiro teste, em setembro de 2008.

O LHC foi inaugurado no dia 10 de setembro. Nove dias depois, enquanto realizavam o experimento, através do qual pequenas partículas são amassadas em uma tentativa de aprender mais sobre o nascimento do universo, os pesquisadores do Centro Europeu de Investigação Nuclear (CERN) constaram um vazamento de hélio no túnel e, por isso, decidiram desligar o acelerador de partículas para reparos, que durou mais do que o esperado. Em meio a muita polêmica e acidentes estranhos, o aparelho da Organização Européia para Pesquisa Nuclear continua sendo mais conhecido como a “Máquina do Fim do Mundo“. Adoro essa denominação, a ignorância produz pérolas como essa. O CERN, uma organização de 55 anos que conta com 10 mil cientistas e técnicos no mundo inteiro em seus projetos de pesquisa, rejeitou qualquer sugestão de que o experimento poderia acabar com o mundo.

Localizado entre as fronteiras da França e da Suiça, o LHC é um anel com 27 quilômetros de extensão. Ele é subterrâneo e fica a 100 metros abaixo da superfície. O custo dele foi de mais de 3,5 bilhões de euros.

Se o progresso se mantiver nesse ritmo, os cientistas podem ser capazes de acelerar partículas no mais alto nível de energia já testado antes do próximo Natal. Apesar disso, as colisões em alta energia, que podem esclarecer os segredos do universo, só devem ocorrer no ano que vem. O experimento estará completamente operante quando os raios de luz das partículas colidirem a altos níveis de energia. Isso provavelmente acontecerá em janeiro.

O próximo passo importante no experimento será o de colisões movidas a baixa energia, o que deve acontecer daqui uma semana, de acordo com o CERN.

Grande Colisor de Hádrons

Semana passada, eu li uma notícia sobre o Grande Colisor de Hádrons – ou em inglês, Large Hadron Collider (LHC) – o gigantesco acelerador de partículas que é o maior e mais complexo instrumento científico já construído. É sempre um acontecimento quando falam dele, mas eu ainda não vi um retorno científico por parte dele.

O acelerador, cujo custo é estimado em US$ 8 bilhões, começou a operar em setembro de 2008 entre as fronteiras da França e da Suíça. Como o aparelho apresentou problema de vazamento, teve que ser aquecido para ser consertado. E a notícia era sobre o final do reparo, e o LHC voltou a se tornar um dos lugares mais frios do Universo.

Todos os oito setores do túnel de 27 km de circunferência que abriga o Grande Colisor de Hádrons estão operando a uma temperatura de -271ºC (ou 1.9 kelvin) – mais frio do que o espaço profundo. A temperatura atingida pelo LHC é pouco superior ao “zero absoluto” (-273,15°C), a mais baixa possível. Em regiões remotas do espaço sideral, a temperatura é de cerca de -270°C. E para atingir essa temperatura, os cientistas usaram hélio líquido.

O LHC foi projetado para atirar partículas de prótons umas contra as outras quase à velocidade da luz. A liberação maciça de energia causada pelo choque das partículas simularia as condições após a explosão que deu origem ao universo. No experimento realizado em 19 de setembro de 2008, os engenheiros circularam partículas de prótons dentro do túnel de 27 km de circunferência que abriga o LHC. Após o sucesso dessa primeira parte, o próximo passo será projetar outras partículas na direção oposta para que possam colidir, recriando as condições que existiam no universo imediatamente após o Big Bang.

Essa parte da pesquisa que muito me interessa que ficou parada devido ao problema de vazamento, e segundo os cientistas da Organização Europeia para Pesquisa Nuclear (CERN), que opera o aparelho, o LHC deve voltar a funcionar em novembro, mas os choques de alta energia só devem ocorrer a partir de janeiro.

Os físicos teóricos predizem há anos a existência de um fenômeno subatômico conhecido como bóson de Higgs, mas apelidado de “partícula de Deus“, mas nenhum instrumento sobre a Terra foi capaz de encontrá-lo. Se os cientistas de fato detectarem a partícula de Deus, a descoberta poderá resolver uma das maiores questões da ciência: por que existe toda a matéria do Universo?