sábado, 18 de junho de 2011

MISTÉRIO DA FÍSICA A SER SOLUCIONADO

Cientistas perto de solucionar um dos maiores mistérios da física
 

Mistério da física está mais próximo de ser solucionado

Redação do Site Inovação Tecnológica - 16/06/2011
De onde veio toda a matéria do Universo? E para onde foi a antimatéria?
Este é um dos maiores mistérios da física moderna.

É por isso que a comunidade científica está tão entusiasmada com o anúncio de uma descoberta feita por um experimento conhecido com Superkamiokande, no Japão.

Os resultados indicam uma intrigante nova propriedade das enigmáticas partículas conhecidas como neutrinos.

Oscilações do neutrino
Existem três tipos, ou sabores, de neutrinos - neutrino do elétron, neutrino do múon e neutrino do tau.

Experiências anteriores têm demonstrado que estes diferentes sabores de neutrinos podem, espontaneamente, transformar-se um no outro, um fenômeno chamado de "oscilação" de neutrinos.

Dois tipos de oscilações já foram observados, mas em seu primeiro período completo de funcionamento, o experimento T2K (Tokai-to-Kamioka) já encontrou indícios de um novo tipo de oscilação - o aparecimento de neutrinos de elétrons em um feixe de neutrinos do múon.

Um feixe de neutrinos do múon foi gerado no acelerador de prótons J-PARC, localizado em Tokai, e dirigido ao longo de 295 quilômetros até o detector subterrâneo Superkamiokande, localizado na costa leste do Japão.
Uma análise dos eventos induzidos por neutrinos no Superkamiokande indica que uma pequeno número dos neutrino do múon - seis, exatamente - transformaram-se em neutrinos do elétron durante a viagem.
Isto significa que agora já se observou experimentalmente que os neutrinos podem oscilar em todas as formas possíveis.

Partículas e anti-partículas
Esse nível de complexidade abre a possibilidade de que as oscilações de neutrinos e suas anti-partículas (chamadas de anti-neutrinos) possam ser diferentes.

E se as oscilações dos neutrinos e dos anti-neutrinos são diferentes, isso seria um exemplo do que os físicos chamam de violação de CP (carga-paridade).
Isto poderia ser a chave para explicar porque há mais matéria do que antimatéria no Universo - um excesso de uma delas não deveria acontecer dentro das leis conhecidas da física.

Cientistas perto de solucionar um dos maiores mistérios da física
Nesse diagrama projetado do cilindro de sensores do SuperKamiokande, cada ponto colorido mostra um fotomultiplicador que detecta luz. Os neutrinos do elétron interagem com a água no detector para produzir elétrons, que induzem "chuveiros eletromagnéticos", emitindo luz de Cherenkov, que é detectada por uma estrutura em formato de anel. [Imagem: SuperKamiokande Team]
 
"Quase certamente"
O experimento funcionou de janeiro de 2010 até 11 de março deste ano, quando foi drasticamente interrompido pelo terremoto japonês.

Seis eventos de neutrinos do elétron foram observados claramente nos dados anteriores ao terremoto - na ausência de oscilações, deveria ter sido apenas 1,5.

Ainda que tal excesso só pudesse acontecer por acaso cerca de uma vez em cem, ele não é suficiente para confirmar uma descoberta real em física - a observação é chamado de "indicação".

"As pessoas às vezes pensam que as descobertas científicas são como interruptores de luz, que passam de desligado para ligado, mas, na realidade, elas vão do 'talvez' ao 'provavelmente', e daí para 'quase certamente' conforme você obtém mais dados. Agora nós estamos em algum lugar entre o 'provavelmente' e o 'quase certamente'," explicou o professor Dave Wark, do Imperial College London e membro do T2K.
Fonte:
INOVAÇÃO Tecnológica
http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=universo-holografico-holograma&id=010130090130


A TERRA É REDONDA. MAS O UNIVERSO É PLANO?


Espaço

A Terra é redonda. Mas o Universo é plano?

Eugenie Samuel Reich/New Scientist - 22/07/2009
A Terra é redonda. Mas o Universo é plano?
"Hoje nós chamamos os defensores da Terra plana de ignorantes, mas estamos prestes a cometer um erro quase idêntico - não com relação ao nosso planeta, mas em relação do universo inteiro," diz o cientista.[Imagem: Fredrik]   
 
Por séculos, os antigos acreditaram que a Terra era plana. As evidências em contrário eram ou ignoradas ou facilmente integradas na visão dominante do mundo.

Hoje nós chamamos os defensores da Terra plana de ignorantes, mas estamos prestes a cometer um erro quase idêntico - não com relação ao nosso planeta, mas em relação ao universo inteiro.
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Universo plano
Quando se trata do universo, "plano" refere-se ao fato de que os feixes de luz viajam longas distâncias paralelos uns aos outros. Se o universo for "plano", os feixes permanecerão sempre paralelos. Entretanto, matéria, energia e energia escura, todos produzem curvaturas no espaço-tempo. Se o espaço-tempo do universo é positivamente curvado, como a superfície de uma esfera, os feixes paralelos deverão se juntar. Se for negativamente curvado, em um universo em forma de sela, os feixes paralelos deverão divergir.

Graças em parte à sonda espacial WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe), que revelou a densidade da matéria e da energia nos estágios iniciais do universo, a maioria dos astrônomos está confiante em que o universo é plano.
Interpretação incorreta dos dados
Mas esta visão está sendo agora questionada por Joseph Silk e seus colegas da Universidade de Oxford, que afirmam que é possível que as observações da WMAP tenham sido interpretadas de forma incorreta.

Em um artigo publicado no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, eles pegaram dados da WMAP e de outros experimentos cosmológicos e os analisaram usando o teorema de Bayes, que pode ser usado para mostrar como a certeza associada a uma determinada conclusão é afetada por diferentes pressupostos iniciais.

Usando os pressupostos da moderna astronomia, que pressupõe um universo plano, eles calcularam a probabilidade de que o universo esteja em um de três estados: plano, positivamente curvado e negativamente curvado. Isto produziu uma probabilidade de 98% de que o universo seja de fato plano.
Quando eles rodaram novamente os cálculos usando uma postura mais mente-aberta, entretanto, a probabilidade mudou para 67%, tornando o universo plano uma certeza muito menos convincente do que os astrônomos concluem.

Preconceitos
"É uma hipótese plausível que o universo não seja inteiramente plano," diz Silk, acrescentando que os cálculos revelam o quanto os preconceitos dos astrônomos podem afetar suas conclusões.

David Spergel, da Universidade de Princeton, e porta-voz da equipe da WMAP, concorda. "Eles desenvolveram uma forma estatisticamente rigorosa de examinar a questão," disse ele.

Silk afirma que os astrônomos precisam alcançar um nível de segurança de 99,9999% com relação ao universo plano, o que seria alto o suficiente para resultar convincente quaisquer que fossem as hipóteses iniciais. É possível, entretanto, que nenhuma medição seja capaz de atingir esse nível de precisão.

Para conhecer uma forma totalmente diferente de conceber o nosso universo, veja a reportagem Nosso Universo pode ser um gigantesco holograma.

Nosso Universo pode ser um gigantesco holograma

Redação do Site Inovação Tecnológica - 30/01/2009
Nosso Universo pode ser um gigantesco holograma
Componentes ópticos que guiam o feixe de laser do experimento GEO600, destinado a detectar ondas gravitacionais.[Imagem: MPI for Gravitational Physics] 
 
  Há sete anos, os cientistas do experimento GEO600, instalado na Alemanha, vêm procurando por ondas gravitacionais. Eles ainda não encontraram nenhuma, mas podem ter feito, por acaso, uma das maiores descobertas da física nos últimos 50 anos.

As ondas gravitacionais, previstas por Einstein, são oscilações no tecido do espaço-tempo causadas por objetos astronômicos superdensos, como estrelas de nêutrons ou buracos negros (veja Jóia de precisão vai ajudar a detectar ondas gravitacionais).

Convulsões quânticas
Nessa busca, os cientistas do GEO600 depararam-se com um efeito inexplicável: uma espécie de ruído captado continuamente pelo seu gigantesco detector, que mergulha a cerca de 600 metros de profundidade terra adentro.
Agora, Craig Hogan e seus colegas acreditam ter encontrado a explicação para esse ruído. "Parece que o GEO600 está sendo atingido pelas convulsões quânticas microscópicas do espaço-tempo," diz ele.

Segundo os pesquisadores, eles podem ter se deparado com os limites fundamentais do espaço-tempo - o ponto onde o espaço-tempo deixa de se comportar como o suave contínuo descrito por Einstein, e se transforma em "grânulos", da mesma forma que uma foto em um jornal se dissolve em pontos de tinta à medida que se faz um zoom sobre ela.

Holograma cósmico
"Se o resultado do GEO600 é o que nós suspeitamos que seja, então nós estamos todos vivendo em um gigantesco holograma cósmico," diz Hogan.
A ideia de que vivemos em um holograma pode parecer absurda inicialmente, mas ela é uma extensão natural das atuais teorias sobre os buracos negros e dos nossos melhores entendimentos sobre a estrutura do cosmos.

Ou seja, ela está de acordo com as teorias da física aceitas por virtualmente toda a comunidade científica. Na verdade, essa ideia de um universo holográfico foi sugerida ainda nos anos 1990, por Leonard Susskind e Gerard't Hooft.

Evaporação dos buracos negros
Nos anos 1970, Stephen Hawking demonstrou que os buracos negros não eram realmente negros, podendo emitir uma radiação que, ao longo de eras, poderia fazê-los evaporar inteiramente e desaparecer.

O problema é que a radiação de Hawking não carregaria nenhuma informação sobre o buraco negro e, quando ele finalmente evaporasse por inteiro, toda a informação sobre a estrela que colapsou para formá-lo estaria irremediavelmente perdida.

Isso contraria 
o princípio largamente aceito
de que a informação 
nunca pode ser destruída.

Jacob Bekenstein logo propôs uma solução para esse paradoxo da informação dos buracos negros. Segundo ele, a entropia do buraco negro - que pode ser entendida como o conteúdo de informações do buraco negro - é proporcional à área superficial do seu horizonte de eventos, uma espécie de fronteira imaginária, além da qual nada escapa à gravidade do buraco negro.

Universo holográfico
Trabalhos teóricos posteriores demonstraram que ondas quânticas microscópicas poderiam codificar as informações do interior do buraco negro na superfície bidimensional de seu horizonte de eventos.
Estava então aberto o caminho para a ideia de um universo holográfico, uma vez que toda a informação tridimensional da estrela precursora do buraco negro poderia estar registrada em uma espécie de holograma 2D.
Para propor um universo holográfico, Leonard Susskind e Gerard't Hooft estenderam esse princípio para todo o Universo.

Desta forma, toda a informação contida no Universo, inclusive os raciocínios que você está desenvolvendo ao ler esta matéria, estariam codificadas bidimensionalmente na esfera imaginária que circunda nosso Universo.
Exatamente como o holograma encontrado no seu cartão de crédito, podendo mostrar a informação tridimensional completa - seus raciocínios, inclusive - a partir de um desenho 2D.

Interpretações
Para que a teoria seja verdadeira, a esfera imaginária que representa a fronteira final do nosso Universo deve conter uma espécie de "pixels cósmicos," pequenos quadrados, cada um dos quais contendo um bit de informação.
São esses pixels cósmicos que Hogan acredita que o experimento GEO600 está registrando. É importante perceber que o cientista não afirma que o ruído seja uma "evidência" de que vivamos em um Universo holográfico. 

O ruído pode ser só ruído mesmo,
de uma fonte interna 
do experimento ainda não localizada.

O que Hogan afirma com todas as letras é: a proposta de um Universo holográfico está de acordo com todas as atuais teorias da física e o ruído captado pelo GEO600 faz sentido como uma explicação dos bits de informação bidimensional gravados na esfera imaginária que nos envolve.

Ao final, olhar para os dados com outra perspectiva pode ser uma mera questão de mudar o holograma de posição e passar a ver outra imagem.

Mistério da física está mais próximo de ser solucionado

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BURACOS NEGROS GIGANTES NO INÍCIO DO UNIVERSO

Espaço

Buracos negros gigantes já existiam no início do universo


Redação do Site Inovação Tecnológica - 16/06/2011

Buracos negros gigantes já existiam no início do universo
Retratados na maioria das vezes como portais para outras dimensões, ou como aspiradores de pó cósmicos, os equívocos em torno de buracos negros são muitos e variados. [Imagem: NASA/JPL-Caltech]
O que são buracos negros?

Retratados em filmes e nos programas de TV na maioria das vezes como portais para uma outra dimensão, ou como aspiradores de pó cósmicos sugando tudo ao seu alcance, os equívocos em torno de buracos negros são muitos e variados.


Na realidade, os buracos negros se formam quando, no final do seu ciclo de vida, as estrelas de grande massa colapsam e explodem em uma supernova.

Estes buracos negros relativamente insignificantes podem representar uma "semente" para o desenvolvimento dos buracos negros gigantes - os chamados supermassivos - encontrados no centro das galáxias.

Eles crescem absorvendo gás,
estrelas e
outros buracos negros.


Buracos negros no início do universo

Usando a mais distante imagem de raios X já captada, astrônomos encontraram agora o primeiro indício direto de que buracos negros maciços eram comuns no início do universo.


A descoberta, feita a partir do Telescópio Chandra, mostra que os buracos negros muito jovens crescem de forma mais agressiva do que se pensava, acompanhando o crescimento de suas galáxias.


Esse crescimento acelerado significa que os buracos negros vistos pelo Chandra são versões menos extremas dos quasares - objetos raros, muito luminosos, alimentados material caindo sobre buracos negros supermassivos.

No entanto, as fontes de raios X agora detectadas são cerca de 100 vezes mais fracas, e os buracos negros têm uma massa 1.000 vezes menor do que os quasares.


Censo de buracos negros

As observações constataram que entre 30 e 100 por cento das galáxias distantes contêm buracos negros supermassivos em crescimento.

Extrapolando estes resultados, a partir da pequena área observada para o céu inteiro, haveria pelo menos 30 milhões de buracos negros supermassivos no início do universo.


Isto é 10.000 mais 
do que o número de quasares
até agora estimado para o universo primordial.


Como a atmosfera da Terra absorve a grande maioria dos raios X, eles não são detectáveis a partir de telescópios terrestres, sendo necessário um telescópio espacial para fazer essas observações.

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Buracos negros supermassivos não são ativados por colisões entre galáxias 

Por Natasha Romanzoti 

em 18.07.2011 

No centro de praticamente todas as grandes galáxias, existem buracos negros supermassivos com até bilhões de vezes a massa do sol. 

Em muitas galáxias, incluindo a nossa Via Láctea, esse buraco negro central é calmo, mas em outras galáxias conhecidas, ele é ativo, com a matéria do núcleo da galáxia emitindo radiação intensa, uma vez que é sugada para dentro desse buraco negro.

E o que cria esses buracos negros supermassivos, então? Anteriormente, os cientistas acreditavam que uma colisão entre galáxias criava uma “festa de matéria” a ser comida pelos enormes buracos negros ocultos em seus centros. 

Os cientistas pensavam que os buracos mais ativos eram “disparados” (começavam suas atividades) por duas galáxias em fusão, ou passando perto uma da outra. Tais distúrbios titânicos poderiam dirigir o material de uma galáxia em direção ao núcleo de um buraco negro.

Agora, uma nova pesquisa indica que essas colisões entre galáxias não são responsáveis pelas ingestões excessivas de buracos negros. Em vez disso, forças misteriosas dentro das galáxias podem ser culpadas pelo nascimento dos gigantes.

Uma equipe internacional de cientistas analisou mais de 600 galáxias ativas, o que lhes permitiu fazer um mapa tridimensional mostrando suas localizações.
Como a luz leva tempo para viajar, conhecer a distância dessas galáxias da Terra também ajuda a revelar suas idades. 

Os cientistas calcularam que as galáxias ativas mais brilhantes eram mais comuns no universo cerca de 3 a 4 bilhões de anos após o Big Bang, enquanto os núcleos menos brilhantes apareceram mais tarde, atingindo um máximo de cerca de oito bilhões de anos após o Big Bang (o universo tem agora cerca de 13,7 bilhões de anos).

Embora algumas das galáxias ativas sejam extremamente brilhantes, a maioria deles é apenas moderadamente brilhante. Surpreendentemente, os pesquisadores descobriram que as colisões galácticas não eram responsáveis por ativar a maioria desses núcleos mais comuns, menos brilhantes.

Se núcleos ativos fossem consequências de galáxias em colisão, como era esperado, os cientistas teriam os encontrado apenas em galáxias com massa moderada – cerca de um trilhão de vezes a massa do sol. 

Em vez disso, os pesquisadores descobriram que os núcleos mais ativos residem nas galáxias com massas cerca de 20 vezes maior do que a teoria da colisão havia previsto – galáxias que contêm grande quantidade da matéria escura invisível, ainda não identificada, que compõe cerca de 85% de toda a matéria no universo.

Mesmo no passado distante, até quase 11 bilhões de anos atrás, quando o universo era novo, colisões de galáxias só podiam representar uma pequena percentagem das galáxias moderadamente brilhantes ativas.
Naquele tempo, as galáxias estavam mais próximas e fusões deveriam ser mais frequentes do que no passado mais recente, por isso os novos resultados são ainda mais surpreendentes.

As descobertas indicam que os buracos negros são geralmente alimentados por processos dentro da própria galáxia. Por exemplo, nuvens moleculares em um disco de galáxia massiva poderiam ter impulsionado seu buraco negro central através de perturbações no disco, o que o fez começar a se alimentar. Mais estudos devem esclarecer essa questão.[LiveScience]
 INOVAÇÃO Tecnológica
http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=buracos-negros-inicio-universo&id=020130110616&ebol=sim
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quinta-feira, 16 de junho de 2011

ESTRELA POLARIS - ALFA URSAE MINORIS -

Riscos no Céu

Crédito: Hugo Silva
Telescópio: Canon EF 50mm f/1.4 a f/2.8
Instrumento: Canon EOS 350D
 
É um facto bem conhecido que a Estrela Polar indica o norte, mas na verdade, Polaris, a alpha Ursae Minoris, a estrela mais brilhante da imagem, não indica perfeitamente o ponto cardeal Norte, estando neste momento afastada deste aproximadamente 43 minutos de arco, aproximadamente 2/3 de grau.
 
Nesta fotografia de longa exposição é visível perto do centro e mais brilhante a estrela Polar, bem como inúmeras outras estrelas que durante os 30 minutos de exposição mudaram de posição aparente devido à rotação do nosso planeta, desenhando arcos que são tanto maiores quanto mais afastada a estrela está do pólo norte celeste.
 
Também nesta imagem é visível uma das mais subtis e mal estudadas formas de poluição: a luminosa. Apesar de a imagem ter sido capturada num local com excelente qualidade de céu e a aproximadamente 600m de altitude, a presença de alguma humidade no ar e uma povoação perto é suficiente para contaminar ligeiramente mas de forma visível o céu.
Fonte:
Portal do Astrónomo - Portugal
http://www.portaldoastronomo.org/npod.php?id=3178


ECLÍPSE TOTAL DA LUA - 15 de junho 2011


Eclipse Total da Lua dia 15 de Junho de 2011



Geometria do Eclipse Lunar de Junho de 2011 (Credito: NASA/Espenak)
No início da noite da Quarta-feira, dia 15 de Junho pouco antes da 21 horas, a Lua cheia irá nascer em Portugal completamente mergulhada na parte central da sombra da Terra. Durante os próximos 4 anos este é o último eclipse da Luano qual podemos ver parte da fase da totalidade. Só em Setembro 2015 será possível acompanhar outra vez um eclipse
total lunar.

A totalidade dura ainda mais uma hora e a saída da Lua da sombra central ocorre às 23:01. A Lua deixa a penumbra da Terra à meia-noite e volta mostrar o brilho
típico de uma lua cheia
.

Devido às várias erupções vulcânicas acentuadas nos últimos tempos, nomeadamente na Islândia e no Chile, parte das camadas superiores da nossa atmosfera
estão carregadas com partículas dessas erupções, o que irá provavelmente afectar a cor que a Lua apresenta durante a totalidade.

O NUCLIO convida todos os interessados a acompanhar o fenómeno connosco a partir das 20 horas no Centro de Interpretação Ambiental da Pedra do Sal/Estoril. O evento começa com uma pequena apresentação sobre o que irá acontecer e sugestões de como registar as fases do eclipse com câmaras fotográficas.

Horário do eclipse 15.6.2011 (hora de Verão Portugal continental)
Nas zonas costeiras a Lua nasce as 20:54, e portanto já eclipsada.

Primeiro contacto com a penumbra: 18:23
Início da fase parcial : 19:22
Início da totalidade: 20:21
Máximo da totalidade: 21:12
Fim da totalidade: 22:02
Fim da fase parcial: 23:01
Último contacto com a penumbra: 00:01 (16.6.)

O eclipse pode ser observado em toda a Terra, com excepção do extremo Norte da Ásia e da Europa, e toda a América do Norte. O eclipse na integra pode ser acompanhado na Índia, Ásia Menor e toda a zona Este da África e África do Sul.


Eclípse da Lua - Belo Horizonte


A lua despiu-se
verticalmente graciosa
na minha varanda

Parece que o céu
desfila seus segredos
eu, no camarote

Um privilégio
estar diante do Portal
- noite e dia.
Feliz na varanda
leio o livro secreto
- celeste navegação
Fonte:
Portal do Astrónomo - Portugal
http://www.portaldoastronomo.org/noticia.php?id=773
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