Nosso universo é o único?
Nosso universo pode viver em uma bolha que está sob uma rede de universos bolha no espaço. Crédito: Sandy MacKenzie | Shutterstock
De ficção científica a fato, existe uma proposta que sugere que poderiam haver outros universos além de nosso, onde todas as escolhas que você fez nesta vida são jogadas em realidades alternativas. Então, em vez de recusar uma oferta para trabalhar na China, em um universo alternativo, você já estava de malas prontas para lá!
A ideia é difundida em quadrinhos e filmes. Por exemplo, na reinicialização de "Star Trek" em 2009, a premissa é que o Kirk e Spock, interpretados por Chris Pine e Zachary Quinto estão em uma linha temporal alternativa além das versões dos personagens de William Shatner e Leonard Nimoy
O conceito é conhecido como um "universo paralelo" e é uma faceta da teoria astronômica do multiverso. Na verdade, existe pouca evidência para um multiverso. Primeiro, é útil entender como o nosso universo veio a existir.
Discutindo um multiverso
Há cerca de 13,7 bilhões anos, falando simploriamente, tudo o que conhecemos no cosmos foi uma singularidade infinitesimal. Então, de acordo com a teoria do Big Bang, alguns desconhecidos gatilhos causaram a expansão e inflação do espaço tridimensional. A medida que a imensa energia dessa expansão inicial se resfriou, a luz começou a brilhar. Eventualmente, as pequenas partículas começaram a formar os pedaços maiores de matéria que conhecemos hoje, tais como galáxias, estrelas e planetas.
Existe uma pergunta nessa teoria: somos o único universo existente? Com nossa tecnologia atual, estamos limitados às observações dentro deste universo, porque o universo é curvo e estamos dentro do aquário, incapazes de vermos o exterior (se houver um exterior).
Há pelo menos cinco hipótese para um multiverso ser possível:
1. Não sabemos qual a forma do espaço-tempo é exatamente. Uma teoria proeminente é que ele é plano e dura para sempre. Isso apresentaria a possibilidade de muitos universos existentes. Mas com esse tema em mente, é possível que os universos podem começar a se repetir.
2. Uma outra teoria para múltiplos universos vem da "inflação eterna." Baseada em pesquisa do cosmólogo Alexander Vilenkin, da Tufts University. Tufts, ao olhar para o espaço-tempo como um todo, viu que algumas áreas do espaço pararam de se inflar a medida que o Big Bang inflou nosso próprio universo. Se podemos imaginar o nosso próprio universo como uma bolha, ele está então em uma rede de universos-bolha no espaço. O que é interessante sobre esta teoria é que os outros universos poderiam ter diferentes leis da física, uma vez que eles não estão ligados.
3. Ou talvez múltiplos universos podem seguir a teoria da mecânica quântica (que explica como partículas subatômicas se comportam), como parte da teoria do "universo filho". Se você seguir as leis da probabilidade, para cada resultado que poderia vir de uma das suas decisões, haveria uma gama de universos — cada um dos quais verá com um resultado diferente de acordo com sua escolha. Então em um universo, você aceitou aquela proposta de trabalho e viajou para a China. Em outro, talvez você estaria em seu caminho e seu avião pousou em um lugar diferente e você decidiu ficar. E assim por diante.
4. Uma outra via possível é explorar universos matemáticos, o que, simplificando, explica que a estrutura da matemática pode mudar dependendo em qual universo você reside. "Uma estrutura matemática é algo que você pode descrever de uma maneira que é completamente independente da bagagem humana," segundo a teoria proponente de Max Tegmark do Massachusetts Institute of Technology, como citado no artigo 2012. "Eu realmente acredito que há neste universo algo que pode existir independentemente de mim que continuaria a existir mesmo se não houvesse nenhum ser humano."
5. E por último mas não menos importante na a ideia de universos paralelos. Voltando para a ideia de que o espaço-tempo é plano, o número de configurações possíveis de partículas em múltiplos universos seria limitado a 10^10^122 (10 elevado a 10 elevado a 122) possibilidades distintas, para ser exato. Então, com um número infinito de manchas cósmicas (universos), arranjos de partículas devem ser repetir infinitamente dentro deles. Isto significa que existem infinitamente muitos "universos paralelos": "manchas cósmicas" exatamente iguais à nossa (contendo alguém exatamente como você), bem como manchas que diferem pela posição de uma partícula, manchas que diferem por posições de duas das partículas e assim por diante até manchas que são totalmente diferentes das nossas.
Argumentando contra um universo paralelo
Nem todos concordam com a teoria do universo paralelo, no entanto. Um artigo de 2015, o astrofísico Ethan Siegal concorda que esse espaço-tempo poderia continuar para sempre, em teoria, mas disse que existem algumas limitações com essa ideia.
O problema-chave é que o universo tem pouco menos de 14 bilhões anos de idade. Então, obviamente, a idade do nosso universo em si não é infinita, mas uma quantidade finita. Isso seria (simplificando) limitar o número de possibilidades de partículas para reorganizar-se e infelizmente, torná menos possível a sua própria alternativa de chegar naquele avião para ver a China.
Além disso, a expansão no início do universo ocorreu exponencialmente porque não havia tanta "energia inerente ao próprio espaço", ele disse. Mas ao longo do tempo, a medida que a inflação desacelerou — aquelas partículas de matéria criadas no Big Bang não continuam a expandir, ressaltou. Entre as suas conclusões: isso significa que múltiplos universos têm diferentes taxas de inflação e épocas diferentes (mais ou menos) para a inflação. Isso diminui as possibilidades de universos semelhantes ao nosso.
"Mesmo deixando de lado questões de poder haver um número infinito de valores possíveis para as constantes fundamentais, partículas e interações, e até mesmo deixando de lado interpretação de questões tais como se a interpretação de muitos mundos realmente descreve nossa realidade física," disse Siegal, "o fato da questão é que o número de resultados possíveis sobe tão rapidamente — muito mais rápido do que a mera forma exponencial — que a menos que a inflação tenha ocorrido durante um tempo verdadeiramente infinito, não há universos paralelos idênticos a este."
Mas ao invés de ver esta falta de outros universos como uma limitação, disse Siegal, ao invés disso, a filosofia mostra como é importante celebrar por sermos únicos. Ele aconselha fazer as escolhas que sejam boas para você, que "deixam-o sem arrependimentos". Por que não há nenhuma outra realidade onde as escolhas de seus sonhos se auto reconstroem; Você, portanto, é a única pessoa que pode fazer essas escolhas acontecerem.
Traduzido e adaptado de Space.com
A lua tem um lugar místico na história da cultura humana, por isso, não é de admirar que muitos mitos - de lobisomens a loucura induzida a ataques epiléticos e mudanças de comportamento - se acumularam sobre seus supostos efeitos sobre nós.
"Deve ser por conta da lua cheia", é uma frase ouvida sempre que as coisas loucas acontecem e é murmurada pela polícia de fim de noite, pela equipe de psiquiatria e pelo pessoal da sala de emergência.
Na verdade, uma série de estudos que visa trazer à tona qualquer ligação estatística entre a lua - particularmente a lua cheia - e a biologia humana ou comportamento. A maioria dos estudos não encontraram nenhuma conexão, enquanto alguns têm-se revelado inconclusivos, e muitos que pretendiam revelar conexões acabaram por envolver métodos falhos ou nunca foram reproduzidos (Para que uma hipótese seja aceita como teoria científica, ela deve ser reproduzida várias e várias vezes para ser corroborada, além disso, ela deve ser falseável).
Estudos confiáveis comparando as fases lunares aos nascimentos, ataques cardíacos, mortes, suicídios, violência, internações psiquiátricas e crises epilépticas, entre outras coisas, tem uma e outra vez encontrado pouca ou nenhuma conexão.
Uma possível ligação indireta: Antes de iluminação moderna, a luz da lua cheia manteve as pessoas à noite, levando à privação do sono que poderia ter causado outros problemas psicológicos, de acordo com uma hipótese que aguarda apoio de dados.
Abaixo, reveremos vários estudos - o bom, o mau e o no meio tero - mas primeiro um pouco de física básica:
A lua, as marés e você
O corpo humano tem cerca de 75 por cento de água, e assim, as pessoas muitas vezes perguntam se as marés estão no trabalho dentro de nós.
A lua e o sol se combinam para criar marés nos oceanos da Terra (na verdade, o efeito gravitacional é tão forte que a crosta do nosso planeta é esticada diariamente por esses mesmos efeitos de maré).
Mas marés são eventos de grande escala. Elas ocorrem devido à diferença no efeito da gravidade em um dos lados de um objeto (tal como a Terra) em comparação com o outro. Eis aqui como funciona as marés.
O oceano no lado da Terra virado para a lua fica puxado para a lua mais do que o centro do planeta. Isso cria uma maré alta. Do outro lado da Terra, outra maré alta ocorre, porque o centro da Terra está sendo puxado em direção à lua mais do que é o oceano do outro lado. O resultado essencialmente puxa o planeta longe do oceano (uma força negativa que eleva efetivamente o oceano a uma distância da superfície do planeta).
No entanto, não há nenhuma diferença mensurável no efeito gravitacional da lua para um lado do seu corpo contra o outro. Mesmo em um grande lago, as marés são extremamente menor. Sobre os Grandes Lagos, por exemplo, as marés nunca excedem 2 polegadas, de acordo com a National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), que acrescenta: "Essas pequenas variações são mascaradas pelas maiores flutuações nos níveis de lagos produzidos pelas mudanças de vento e pressão barométrica. Consequentemente, os Grandes Lagos são considerados essencialmente não-marés".
Isso não quer dizer marés não existem em escalas menores.
O efeito da gravidade diminui com a distância, mas nunca vai embora. Portanto, em teoria, tudo está puxando tudo no universo. Mas: "Os pesquisadores calcularam que uma mãe segurando seu bebê exerce 12 milhões de vezes a força de angariação de maré sobre a criança do que a lua faz, simplesmente em virtude de estar mais perto," de acordo com Straightdope.com, um site que estuda a lógica e a razão para mitos e lendas urbanas.
Considere também que as marés nos oceanos da Terra acontecem duas vezes por dia a medida que a Terra gira sobre seu eixo a cada 24 horas, trazendo a lua constantemente para cima e para baixo no céu. Se o puxão da lua afeta o corpo humano, pode-se presumir que estaríamos fora de equilíbrio, pelo menos, duas vezes por dia (e talvez nós estejamos!).
Estudos dos efeitos de lua cheia
Aqui estão alguns dos estudos respeitáveis em revistas e jornais que não conseguiram encontrar conexões:
EPILEPSIA: Um estudo na revista Epilepsy & Behavior em 2004 não encontrou nenhuma conexão entre crises epilépticas e da lua cheia, embora alguns pacientes acreditam que seus ataques serem desencadeados pela lua cheia. Os pesquisadores observaram que as crises epilépticas já foram atribuídas a bruxaria e possessão demoníaca, contribuindo para uma propensão humana de longa data para encontrar explicações míticas em vez de médicas.
VISITAS PSIQUIÁTRICAS: Um estudo de 2005 de pesquisadores da Clínica Mayo, relatadas na revista Psychiatric Services, observou quantos pacientes verificados em um departamento de emergência psiquiátrica durante seis horas ao longo de vários anos. Eles não encontraram nenhuma diferença estatística no número de visitas nas três noites que cercam luas cheias versus outras noites.
ATENDIMENTOS: Os investigadores examinaram 150.999 registros de atendimentos de emergência para um hospital suburbano. Seu estudo, publicado no American Journal of Emergency Medicine, em 1996, não encontrou nenhuma diferença na lua cheia vs. outras noites.
RESULTADOS DE CIRURGIA: os médicos e enfermeiros atrapalham-se mais durante a lua cheia? Não de acordo com um estudo na edição de outubro de 2009 da revista Anesthesiology, de fato, os pesquisadores descobriram que os riscos são os mesmos, não importa o dia da semana ou hora do mês que você marca a cirurgia de revascularização do miocárdio.
Nem todos os estudos descartar a influência lunar.
LESÕES PET: Ao estudar 11.940 casos na Universidade de Centro Estadual de Medicina Veterinária do Colorado, os pesquisadores descobriram que o risco de visitas à emergência costumam ser 23 por cento mais elevados para os gatos e 28 por cento maior para cães em dias que cercam as luas cheias. Possa ser que as pessoas tendem a ter animais de estimação mais durante a lua cheia, aumentando as chances de uma lesão, ou talvez algo mais está em questão - o estudo não determinou a causa.
MENSTRUAÇÃO: Este é um daqueles temas em que você vai encontrar muita especulação e pouca evidência. A ideia é que a lua está cheia todos os meses e as mulheres menstruam mensalmente. Aqui está a coisa: os ciclos menstruais das mulheres, na verdade, variam de comprimento e tempo - em alguns casos, bastante - com uma média de cerca de cada 28 dias, enquanto o ciclo lunar é bastante fixo em 29,5 dias. Ainda assim, há um estudo (de apenas 312 mulheres), por Winnifred B. Cutler, em 1980, publicado no American Journal of Obstetrics & Gynecology, que aponta uma conexão. Cutler encontrou 40 por cento dos participantes tiveram o início da menstruação dentro de duas semanas de lua cheia (o que significa que 60 por cento tiveram). Se alguém pode me dizer como este estudo muito citado prova alguma coisa, eu sou todo ouvidos. Além disso, deve ser cético que, nas três décadas subsequentes, ninguém parece ter produzido um estudo apoiando a afirmação de Cutler.
ANIMAIS SELVAGENS: Um par de estudos conflitantes no British Medical Journal em 2001 deixa espaço para futuras pesquisas. Em um dos estudos, mordidas de animais leveram pessoas britânicas para a sala de emergência durante as luas cheias em comparação com outros dias. Mas no outro estudo, na Austrália, os cães foram encontrados mordendo as pessoas com frequência similares em qualquer noite. Alguns animais selvagens se comportam de maneira diferente durante a lua cheia: Por exemplo, leões costumam caçar à noite, mas depois de uma lua cheia, eles são mais propensos a caçar durante o dia - provavelmente para compensar a difícil jornada em uma noite enluarada.
PRIVAÇÃO DE SONO: Houve bastante investigação sobre este tema. No Journal of Affective Disorders em 1999, os pesquisadores sugeriram que, antes de iluminação moderna, "a lua era uma fonte significativa de iluminação noturna que afetou ciclo sono-vigília, que tende a causar privação de sono na época da lua cheia." Eles especularam que "esta privação parcial do sono teria sido suficiente para induzir mania/hipomania em pacientes bipolares sensíveis e convulsões em pacientes com distúrbios convulsivos." Quando escrevi pela primeira vez esta história em 2009, eu olhei estas sugestões mais citadas, vasculharam a literatura científica, e não puderam encontrar nenhum que tivesse sido testado ou verificado com quaisquer números ou estudo rigoroso de qualquer tipo. Desde então, tem ocorrido alguns estudos sobre o tema.
Um pequeno estudo em 2013, com apenas 33 adultos voluntários, descobriram que dormiam menos durante a lua cheia, mesmo quando eles não podiam ver a lua e não estavam cientes da fase lunar atual. Os pesquisadores dizem que os resultados precisariam ser replicados antes que pudessem ser considerados confiáveis. Então, em 2014, uma ampla revisão da pesquisa sobre sono-lunar, feita por cientistas do Max-Plank Institute of Psychiatry, não encontrou nenhuma correlação estatisticamente significativa entre o ciclo lunar e o sono.
Mais recentemente, a pesquisa publicada em Março de 2016, com 5.800 crianças com idade entre 9 a 11 anos, de 12 países diferentes, descobriu que elas dormiam cerca de 5 minutos a menos em noites de lua cheia. Isso é "pouco provável que seja importante" a partir de uma perspectiva de saúde, segundo os pesquisadores, mas é interessante. Eles especulam que o brilho da lua cheia pode ser a razão, mas com toda a luz artificial em torno destes dias, eles duvidam que isso seja a conclusão correta.
É preciso esperar mais pequenos estudos no futuro para sugerir uma ligação, e não se surpreenda se mais amplas revisões científicas encontrarem as possíveis conexões serem instáveis.
Mitos ainda persistem
Se presume que a iluminação moderna e mini-persianas têm praticamente eliminado a uma fonte plausível de loucura lunar relacionada aos humano mas, por que tantos mitos ainda persistem?
Vários pesquisadores apontam uma resposta provável: Quando coisas estranhas acontecem na lua cheia, as pessoas notam e admiram a grande esfera brilhante e não associam isso a uma mera coincidência celeste. Quando coisas estranhas acontecem durante o resto do mês, bem, elas são apenas considerado estranhas, e as pessoas não amarram-nas a eventos celestes (isso se não houver nenhum deles no céu, como uma chuva de meteoros ou um eclipse solar/lunar, que geralmente também são associados a maus presságios). "Se a polícia e os médicos esperam que noites de lua cheia sejam mais agitadas, eles podem interpretar traumas e crises como sendo mais extremos do que o habitual em uma noite comum de ", explica o colunista Benjamin Radford . "Nossas expectativas influenciam nossas percepções, e nós olhamos para a evidência que confirma as nossas crenças."
E isso leva a esta nota final, que é talvez o maior prego lógico no caixão dos mitos da Lua:
As marés mais altas não ocorrem apenas na lua cheia, mas também na lua nova, quando a lua está entre a Terra e o sol (e não podemos ver a lua) e o nosso planeta sente o efeito gravitacional combinado destes dois objetos. No entanto, ninguém afirma qualquer evento engraçado ou mau pressagioso relacionado com a lua nova (exceto para o fato de que há mais poluição na praia na lua cheia e nova...). Este fato por si só já refuta todas as teorias da conspiração sobre a influência da Lua cheia sobre nossas vida.
Traduzido e adaptado de LiveScience
Será que finalmente Stephen Hawking ganhará o seu Nobel?
Cerca de 42 anos atrás, o renomado físico teórico Stephen Hawking propôs que nem tudo o que entra em contato com um buraco negro sucumbe à sua nulidade insondável. Minúsculas partículas de luz (fótons) são por vezes expulsas de volta para fora, roubando o buraco negro de uma quantidade infinitesimal de energia, e esta perda gradual de massa ao longo do tempo significa que cada buraco negro se evapora fora da existência.
Conhecidas como radiação de Hawking, estas partículas que escapam nos ajudam a fazer sentido de um dos maiores enigmas do Universo conhecido, mas depois de mais de quatro décadas, ninguém foi capaz de realmente provar que elas existem, e a proposta de Hawking permaneceu firmemente em território hipotético.
Mas tudo isso pode estar prestes a mudar. Dois grupos independentes de pesquisadores relatam que eles encontraram provas para sustentar as afirmações de Hawking, e, como isso, poderemos ver um dos maiores físicos vivos finalmente ganhar um prêmio Nobel.
Então vamos voltar a 1974, quando tudo isso começou.
Hawking tinha entrado em uma discussão com um estudante de graduação da Universidade de Princeton, Jacob Bekenstein, que sugeriu em sua tese de PhD que a entropia de um buraco negro - a "desordem" de um sistema, relacionados ao seu volume, energia, pressão e temperatura - era proporcional a área do seu horizonte de eventos.
Como Dennis Overbye explica no The New York Times, este era um problema, porque de acordo com o entendimento aceito de leis físicas no momento - incluindo o próprio trabalho de Hawking - a entropia e o volume de um buraco negro nunca poderia diminuir.
Hawking investigou as alegações, e em seguida, percebeu que ele estava errado. "[Dr] Hawking fez um cálculo prodigioso incluindo a teoria quântica, as estranhas regras que regem o mundo subatômico, e ficou chocado ao encontrar partículas próximas de distância do buraco negro, indicando que ele não era tão negro afinal", escreve Overbye.
Hawking propôs que o Universo está repleto de "partículas virtuais" que, de acordo com o que sabemos sobre como a mecânica quântica funciona, elas piscam dentro e fora de existência e se aniquilam mutuamente, logo que entram em contato - exceto se acontecer de aparecerem em ambos os lados do horizonte de eventos de um buraco negro. Basicamente, uma partícula é engolida pelo buraco negro, e a outra irradia para o espaço.
A existência de radiação de Hawking respondeu a uma série de perguntas sobre como os buracos negros realmente funcioam, mas no processo, isso levantou um monte de problemas que os físicos ainda estão tentando conciliar.
"Nenhum resultado em física teórica tem sido mais fundamental ou influente do que sua descoberta de que os buracos negros têm entropia proporcional à sua área de superfície", diz Lee Smolin , físico teórico do Instituto Perimeter de Física Teórica no Canadá.
Enquanto Bekenstein recebeu o Prêmio Wolf em 2012 e prêmio Einstein da Sociedade Americana de Física em 2015 por seu trabalho, que o The New York Times diz que muitas vezes são precursores para o Prémio Nobel. Bekenstein faleceu no ano passado, mas Hawking está agora mais perto do que nunca para ver sua hipótese comprovada.
O problema? Lembra quando eu disse que os fótons que escapam estavam roubando uma quantidade infinitesimal de energia a partir de um buraco negro toda vez que eles escaparam? Bem, infelizmente para Hawking, esta radiação é tão delicada que é praticamente impossível detectá-la a milhares de anos-luz de distância.
Mas o físico Jeff Steinhauer da Universidade Technion em Haifa, Israel, pensa que chegou a uma solução - se não podemos detectar a radiação Hawking em reais buracos negros a milhares de anos-luz de distância de nossos melhores instrumentos, por que não trazer os buracos negros para nossos melhores instrumentos?
Como relata Oliver Moody para The Times, Steinhauer conseguiu criar um "buraco negro" sonoro, e quando ele chutou a engrenagem, ele testemunhou partículas roubarem a energia de suas franjas.
Relatando sua experiência em um artigo publicada no site arXiv.org, Steinhauer diz que arrefeceu o hélio para um pouco acima do zero absoluto, em seguida, agitou-o tão rápido, que formaram uma 'barreira', através do qual o som não deveria ser capaz passar.
"Steinhauer disse ter encontrado sinais de que fônons, os pacotes muito pequenos de energia que compõem as ondas sonoras, foram vazando para fora do buraco negro sônico tal como equações de Hawking preveem que deveria", relata Moody.
Para ser claro, os resultados dessa experiência ainda não foram revistos por pares - que é o ponto de colocar tudo para o público ver em arXiv.org. Eles estão agora sendo visto por físicos de todo o mundo, e eles já estão provando a controversa, digna de uma investigação mais aprofundada.
"Os experimentos são bonitos," disse o físico Silke Weinfurtner da Universidade de Nottingham, no Reino Unido, que está concorrendo seus próprios experimentos em Terra para tentar detectar a radiação Hawking . "Jeff tem feito um trabalho incrível, mas algumas das afirmações que ele faz são abertas ao debate. Isto vale a pena discutir."
Enquanto isso, um artigo publicado na Physical Review Letters, no mês passado descobriu outra maneira de fortalecer o caso para a radiação Hawking. Os físicos Chris Adami e Kamil Bradler da Universidade de Ottawa descreveram uma nova técnica que lhes permite seguir a vida de um buraco negro ao longo do tempo.
Isso é uma coisa emocionante, porque isso significa que qualquer informação ou material que passa ao longo do horizonte de eventos não "desaparece", mas está lentamente vazando para trás durante os últimos estágios da evaporação do buraco negro.
"Para fazer este cálculo, tivemos de adivinhar como um buraco negro interage com o campo de radiação Hawking que o rodeia", disse Adami num comunicado de imprensa . "Isso ocorre porque há atualmente nenhuma teoria da gravidade quântica que poderia sugerir tal interação. No entanto, parece que fizemos um palpite bem-educado, porque o nosso modelo é equivalente a teoria de Hawking no limite de buracos negros imutáveis fixos."
Ambos os resultados serão agora precisam ser confirmados, mas eles sugerem que estamos avançando mais perto de descobrir uma solução de como podemos confirmar ou refutar a existência de radiação de Hawking, e isso é uma boa notícia para o seu homônimo.
Como aponta Moody, Peter Higgs, que previu a existência do bóson de Higgs, teve que esperar 49 anos para o seu prêmio Nobel, nós vamos ter que esperar e ver se Hawking acaba com o seu Jejum científico.
[Science Alert]
A luz está em tudo à nossa volta, mas quanto você realmente sabe sobre os fótons em alta velocidade passando por você?
Há mais luz do que aparenta. Aqui estão oito fatos esclarecedoras sobre fótons:
1. fótons podem produzir ondas de choque na água ou no ar, semelhante a bombas sônicas.
Nada pode viajar mais rápido que a velocidade da luz no vácuo. No entanto, a luz desacelera no ar, água, vidro e outros materiais a medida que os fótons interagem com átomos e isso tem algumas consequências interessantes.
Os raios gama de energia maior do espaço bateu na atmosfera mais rápido que a velocidade da luz no ar. Estes fótons produzem ondas de choque no ar, muito parecido com uma bomba sônica. Observatórios como o VERITAS no Arizona procuram esses fótons secundários, que são conhecidos como radiação de Cherenkov. Reatores nucleares também apresentam Cherenkov leve na água ao redor do combustível nuclear.
2. a maioria dos tipos de luz são invisíveis aos nossos olhos.
As cores são o caminho dos nossos cérebros para interpretar o comprimento de onda de luz: até onde a luz viaja antes do onda padrão repetir-se. Mas as cores que vemos — chamada de "visível" ou luz "óptica"— são apenas uma pequena amostra do espectro eletromagnético total.
O vermelho é a luz de comprimento de onda mais longo. Se esticar mais as ondas obterá o infravermelho, microondas e ondas de rádio. Comprimentos de onda mais curtos do que o violeta são chamados de de ultravioleta, raios x e raios gama. Comprimento de onda é também um substituto para a energia: os longos comprimentos de onda de rádio tem baixa energia e os raios gama de comprimentos de onda curtos têm a maior energia, e são perigosas para os tecidos vivos.
3. os cientistas podem realizar medições em fótons únicos.
Luz feita de partículas chamadas fótons, pacotes do campo eletromagnético que carregam uma quantidade específica de energia. Com experimentos suficientemente sensíveis, você pode contar os fótons ou mesmo realizar medições em um único deles. Pesquisadores têm até mesmo congelado a luz temporariamente.
Mas não pense que fótons são bolas de bilhar. Eles também são ondas: eles podem interferir uns com os outros para produzir padrões de luz e escuridão. O modelo do fóton foi um dos primeiros triunfos da física quântica; o trabalho posterior mostrou que elétrons e outras partículas da matéria também têm propriedades de onda.
1. fótons podem produzir ondas de choque na água ou no ar, semelhante a bombas sônicas.
Nada pode viajar mais rápido que a velocidade da luz no vácuo. No entanto, a luz desacelera no ar, água, vidro e outros materiais a medida que os fótons interagem com átomos e isso tem algumas consequências interessantes.
Os raios gama de energia maior do espaço bateu na atmosfera mais rápido que a velocidade da luz no ar. Estes fótons produzem ondas de choque no ar, muito parecido com uma bomba sônica. Observatórios como o VERITAS no Arizona procuram esses fótons secundários, que são conhecidos como radiação de Cherenkov. Reatores nucleares também apresentam Cherenkov leve na água ao redor do combustível nuclear.
2. a maioria dos tipos de luz são invisíveis aos nossos olhos.
As cores são o caminho dos nossos cérebros para interpretar o comprimento de onda de luz: até onde a luz viaja antes do onda padrão repetir-se. Mas as cores que vemos — chamada de "visível" ou luz "óptica"— são apenas uma pequena amostra do espectro eletromagnético total.
O vermelho é a luz de comprimento de onda mais longo. Se esticar mais as ondas obterá o infravermelho, microondas e ondas de rádio. Comprimentos de onda mais curtos do que o violeta são chamados de de ultravioleta, raios x e raios gama. Comprimento de onda é também um substituto para a energia: os longos comprimentos de onda de rádio tem baixa energia e os raios gama de comprimentos de onda curtos têm a maior energia, e são perigosas para os tecidos vivos.
3. os cientistas podem realizar medições em fótons únicos.
Luz feita de partículas chamadas fótons, pacotes do campo eletromagnético que carregam uma quantidade específica de energia. Com experimentos suficientemente sensíveis, você pode contar os fótons ou mesmo realizar medições em um único deles. Pesquisadores têm até mesmo congelado a luz temporariamente.
Mas não pense que fótons são bolas de bilhar. Eles também são ondas: eles podem interferir uns com os outros para produzir padrões de luz e escuridão. O modelo do fóton foi um dos primeiros triunfos da física quântica; o trabalho posterior mostrou que elétrons e outras partículas da matéria também têm propriedades de onda.
4. fótons de aceleradores de partículas são usados em química e biologia.
Comprimentos de onda da luz visível são maiores do que os átomos e moléculas, então não podemos literalmente ver os componentes da matéria. No entanto, os comprimentos de onda curtos da luz ultravioleta e raios-x são adequados para mostrar tal estrutura pequena. Com métodos para ver esses tipos de alta energia de luz, os cientistas obtém um vislumbre do mundo atômico.
Aceleradores de partículas podem fazer fótons de comprimentos de onda específicos acelerando elétrons usando campos magnéticos; Isso é chamado de "radiação síncrotron." Os pesquisadores utilizam aceleradores de partículas para fazer raios-x e luz ultravioleta para estudar a estrutura de moléculas e vírus e até mesmo fazer filmes de reações químicas.
5. a luz é a manifestação de uma das quatro forças fundamentais da natureza.
Fótons carregam a força eletromagnética, uma das quatro forças fundamentais (juntamente com a força fraca, a força forte e gravidade). Como um elétron se move através do espaço, outras partículas carregadas senti-lo graças a atração ou repulsão elétrica. Como o efeito é limitado pela velocidade da luz, outras partículas reagem, na verdade, onde o elétron estava em vez de onde está. Física quântica explica isto descrevendo o espaço vazio como uma sopa fervilhante de partículas virtuais. Os elétrons levantam fótons virtuais, que viajam à velocidade da luz e atingem com outras partículas, trocando energia e momentum.
6. fótons são facilmente criados e destruídos.
Ao contrário da matéria, todos os tipos de coisas podem criar ou destruir os fótons. Se você está lendo isso em uma tela de computador, a luz de fundo está fazendo fótons viajarem para o seu olho, onde eles são absorvidos — e destruídos.
O movimento dos elétrons é responsável pela criação e a destruição dos fótons, e que é o caso de muita produção e absorção de luz. Um elétron movendo-se em um forte campo magnético irá gerar fótons apenas de sua aceleração.
Da mesma forma, quando um fóton de comprimento de onda certo atinge um átomo, ele desaparece e transmite toda a sua energia para chutar o elétron em um novo nível de energia. Um novo fóton é criado e emitido quando o elétron cai para trás em sua posição original. A absorção e emissão são responsáveis para o único espectro de luz em cada tipo de átomo ou molécula. É assim que os químicos, os físicos e os astrônomos identificam substâncias químicas.
7. A luz é um subproduto da aniquilação de matéria e antimatéria.
Um elétron e um pósitron tem a mesma massa, mas propriedades quântica tais como a carga elétrica, opostas. Quando eles se encontram, os opostos se cancelam mutuamente, convertendo as massas das partículas em energia sob a forma de um par de fótons de raios gama.
8. você pode colidir fótons para criar partículas.
Fótons são suas próprias antipartículas. Mas aqui está a um pouco de diversão: as leis da física que regem os fótons são simétricas no tempo. Isso significa que se nós podemos colidir um elétron e um pósitron para obter dois fótons de raios gama, devemos ser capazes de colidir dois fótons de energia e obter um par de elétron-pósitron.
Na prática, é difícil de fazer: experiências bem sucedidas geralmente envolvem outras partículas do que apenas a luz. No entanto, dentro do LHC, o grande número de fótons produzidos durante colisões de prótons significa que alguns deles ocasionalmente batem uns nos outros.
Alguns físicos estão pensando sobre a construção de um Colisor de fóton fóton, que emitiria feixes de fótons em uma cavidade cheia de outros fótons para estudar as partículas que saem de colisões.
Traduzido e adaptado de Symmetry magazine
Em 14 de fevereiro de 1990, famoso cientista Carl Sagan deu-nos uma perspectiva incrível sobre o nosso planeta que nunca tinha sido vista antes.
Como a nave espacial Voyager 1 da NASA estava prestes a deixar o nosso sistema solar em 1989, Sagan, que era um membro da equipe de imagens da missão, pediu aos funcionários para ligar a câmera ao redor para dar uma última olhada de volta para a Terra antes da nave espacial deixar nosso sistema solar .
A imagem resultante, com a Terra como um pontinho a menos de 0,12 pixels de tamanho, tornou-se conhecida como "o Pálido Ponto Azul."
Os astronautas já tinham tomado muitas fotos bonitas de nosso planeta nesse ponto, e este granulado instantâneo, de baixa resolução não era um deles.
Mas em vez de beleza, esta imagem mostrou a vastidão incomensurável do espaço, e nosso lugar inegavelmente pequeno dentro dele.
"Todo mundo que você ama, todos que você conhece, todo mundo que você nunca ouviu falar, cada ser humano que já foi, viveram suas vidas", Sagan escreveu mais tarde. "Em um grão de poeira suspenso num raio de sol."
"Eu fiquei impressionado com o planeta, quando eu o eu vi brilhando em um raio de sol", disse Candy Hansen, cientista planetário do Jet Propulsion Laboratory, que trabalhou na equipe de imagens da Voyager. "Ele também me fez pensar sobre o quão vulnerável o nosso pequeno planeta é."
Voyager 1 já havia terminado sua missão principal de estudar Júpiter e Saturno no final de 1980, mas sua missão foi alargada - e continua até hoje - para que ele pudesse estudar os confins do espaço interestelar.
Lançada pela primeira vez em 1977, a nave espacial robótica já havia capturado imagens incríveis de planetas no Sistema Solar, e, eventualmente, os pesquisadores precisavam desativar sua câmera para que ele tivesse o poder que precisava para manter a transmissão de volta à NASA.
A fotografia impressionante quase não foi tirada. Logo no início da missão da Voyager, Sagan havia tentado obter a aparência da Terra, mas outros membros da equipe preocupados que o Sol iria acabar fritando a câmera. Mas, eventualmente, com a missão o desenrolar da missão, Sagan finalmente conseguiu o que queria - o presente no último minuto do Dia dos Namorados em 1990.
"Você sabe, eu ainda fico com arrepios nas minhas costas", disse Candice Hansen-Koharcheck, pesqusiadora da NASA. "Porque aqui é o nosso planeta, banhado neste raio de luz, e ele só parecia ser incrivelmente especial."
A Voyager 1 tomou uma série de "retratos de família" de quase 4 bilhões de milhas de distância, antes de sua câmera ser desligada. A nave espacial é agora o objeto feito pelo homem mais distante no espaço a cerca de 12.000 milhões milhas de distância, e leva cerca de 17 horas para que possa transmitir dados para a Terra.
"O Pálido Ponto Azul". Os raios de luz são artefatos na foto do Sol
Sagan viria a escrever sobre a fotografia - e o significado mais profundo que ele adquirida a partir dela - em seu livro de 1994, "Pálido Ponto Azul: Uma Visão do futuro da humanidade no espaço."
Eis o que ele escreveu:
"Desse ponto de vista distante, a Terra não pode parecer de qualquer interesse particular. Mas, para nós, é diferente. Considere novamente esse ponto. É aqui. É nosso lar. Somos nós.
Nele, todos que você ama, todos que você conhece, todos de quem você já ouviu falar, todo ser humano que já existiu, viveram suas vidas. A totalidade de nossas alegrias e sofrimentos, milhares de religiões, ideologias e doutrinas econômicas, cada caçador e saqueador, cada herói e covarde, cada criador e destruidor da civilização, cada rei e plebeu, cada casal apaixonado, cada mãe e pai, cada crianças esperançosas, inventores e exploradores, cada educador, cada político corrupto, cada “superstar”, cada “lidere supremo”, cada santo e pecador na história da nossa espécie viveu ali, em um grão de poeira suspenso em um raio de sol.
A Terra é um palco muito pequeno em uma imensa arena cósmica. Pense nas infindáveis crueldades infringidas pelos habitantes de um canto desse pixel, nos quase imperceptíveis habitantes de um outro canto, o quão frequentemente seus mal-entendidos, o quanto sua ânsia por se matarem, e o quão fervorosamente eles se odeiam.
Pense nos rios de sangue derramados por todos aqueles generais e imperadores, para que, em sua gloria e triunfo, eles pudessem se tornar os mestres momentâneos de uma fração de um ponto. Nossas atitudes, nossa imaginaria auto-importância, a ilusão de que temos uma posição privilegiada no Universo, é desafiada por esse pálido ponto de luz.
Carl SaganNASA / domínio público
Carl Sagan, em 1980.
Nosso planeta é um pontinho solitário na grande e envolvente escuridão cósmica.
Em nossa obscuridade - em toda essa vastidão - não há nenhum indício de que a ajuda virá de outro lugar para nos salvar de nós mesmos.
A Terra é o único mundo conhecido até agora que sustenta vida. Não ha lugar nenhum, pelo menos no futuro próximo, no qual nossa espécie possa migrar. Visitar, talvez, se estabelecer, ainda não. Goste ou não, por enquanto, a terra é onde estamos estabelecidos.
Foi dito que a astronomia é uma experiência que traz humildade e constrói o caráter. Talvez, não haja melhor demonstração das tolices e vaidades humanas que essa imagem distante do nosso pequeno mundo. Ela enfatiza nossa responsabilidade de tratarmos melhor uns aos outros, e de preservar e estimar o único lar que nós conhecemos… o pálido ponto azul, o único lar que eu já conheci. "
Traduzido e adaptado de Techinsider
Não tente isso em casa!
O Large Hadron Collider (LHC) tem feito notícia desde sua criação em 1984. Ao longo dos anos, ele forneceu-nos com um tesouro de descobertas no mundo da física. É realmente uma façanha de engenharia que ajudou e ainda nos ajuda a compreender as regras fundamentais do universo, a um ritmo alarmante.
Mas, ao mesmo tempo que essas descobertas são feitas, pessoas no mundo inteiro fazem muitas perguntas a respeito desse gigante acelerador de partículas: o que aconteceria se você prender sua cabeça dentro do LHC?
Embora pareça um estilo de execução reservado para super-vilões em um universo de quadrinhos, a resposta para o que aconteceria surgiu nos anos 70, quando alguém enfiou sua cabeça no colisor.
De acordo com Daven Hiskey, a estranha história começa em 13 de julho de 1978, quando o cientista russo Anatoli Bugorski de Petrovich estava trabalhando o síncrotron U-70, um acelerador de partículas soviético.
Durante o que era provavelmente um dia de rotina no escritório, Bugorski inclinou-se para o acelerador para ver um pedaço problemático do equipamento, quando ele acidentalmente atravessou a cabeça um feixe de prótons em alta velocidade, que o levou a ver um flash de luz "mais brilhante que mil sóis".
Apesar desta visão estranha, ele supostamente não sentia dor, mas o estrago já estava feito.
Para entender completamente a quantidade de dano que o feixe na fez na cabeça do Bugorski em questão de segundos, primeiro precisamos conversar sobre uma unidade de medida chamada um gray (Gy).
"Um 'gray' é uma unidade SI de energia absorvida da radiação ionizante," Hiskey explica. "Um gray é igual à absorção de 1 joule de energia de radiação de 1 quilograma de matéria."
Normalmente, continua Hiskey, necessita-se apenas de cerca de 5 toneladas de gray para matar uma pessoa - um destino que normalmente toma forma cerca de 14 dias após a exposição.
Rosto de Bugorski algum tempo depois do ocorrido. Na direita, abaixo, uma radiografia feita do crânio do cientista mostra a trajetória do feixe de prótons.
O raio que atravessou a cabeça do Bugorski foi avaliado em 2.000 tons de cinza. Quando saiu, o feixe tinha 3.000 de leitura. Nesse nnível de loucura, isso deve ter deixado-o com um buraco bem através de seu rosto como uma arma a laser seria em um filme de ficção científica, mas isso não aconteceu.
Embora ele parecesse bem no início, esta poderosa explosão de partículas causou um inchaço no lado esquerdo da cabeça e algumas parte de sua pele descascassem no local onde o feixe entrou e saiu de seu crânio. Também queimou uma linha direto pelo seu cérebro, embora ele experimentou nenhum declínio mental.
Apesar de muitos dos médicos dizerem que ele provavelmente iria morrer a qualquer momento, Bugorski sobreviveu. Ele ainda está vivo hoje, mas é claro, houve complicações.
Ele eventualmente perdeu a audição no ouvido esquerdo, começado a sofrer ataques, e metade do rosto ficou paralisado. Surpreendentemente, nada disso o impediu de mais tarde ganhar seu PhD.
Uma das descobertas mais estranhas deduzidas no incidente é que prótons podem prevenir rugas na pele, porque a metade do rosto do Bugorski que levou o feixe parece não ter envelhecido até hoje.
Rosto de Bugorski. Percebam o lado esquerdo do rosto dele, parece não ter envelhecido, enquanto o lado direito está cheio de rugas.
Então a resposta curta é que enfiar a cabeça dentro de um acelerador de partículas deve causar um 'buraco de minhoca' e uma queimadura diretamente através de seu crânio. Ou, se você tiver sorte como Bugorski teve, você vai pular o buraco da cabeça e só tem que lidar com uma série de outros problemas de saúde (Apesar de ficar com metade do rosto jovem). Mas a moral da história é clara, de qualquer maneira: por favor, não coloque a cabeça dentro de um acelerador de partículas!
Traduzido e adaptado de Science Alert
50 anos depois, essa técnica é mais relevante do que nunca.
Neste mundo acelerado das notícias de mídia social, pode ser cansativo para constantemente tem que descobrir qual das manchetes legítimas que aparecem em seu feed são ciência propriamente dita, e quais delas não passam do porão da pseudociência.
Para tornar as coisas mais complicadas, anti-vaxxers (negacionistas de vacinas e técnicas de imunologia) e negacionistas da mudança climáticas tem o hábito de usar termos científicos para levar as pessoas a também negarem os fatos, e, apesar de todo o nosso pensamento cético, os pesquisadores mostraram que é incrivelmente fácil para os seres humanos caírem no que eles chamam de 'baboseira pseudo-profunda' - por exemplo, Deepak Chopra cita que eles podem dizer palavras inteligentes, mas, quando você começar a perceber, realmente elas não significam absolutamente nada. Como por exemplo, "O bem-estar requer exploração para percorrer a missão é tornar-se um só com ela".
Mas, por mais difícil que seja, é muito importante ser capaz de classificar o fato da ficção nos dias de hoje.
Então, como você sabe o que é real e o que não é sem um grau avançado em ciência? Em 1966, o físico teórico Richard Feynman veio com uma técnica surpreendentemente simples, que hoje é mais relevante do que nunca.
Acontece que, tudo o que você precisa fazer quando você ler ou ouvir algo que soa inteligente, é tentar traduzi-lo de volta para a linguagem comum - ou melhor ainda, ter uma pessoa que explique isso para você - sem o uso de jargão científico ou termos, e ver se ele ainda faz sentido.
Por exemplo, dizer que a imunização causa o autismo porque "a administração simultânea de múltiplas vacinas oprime ou enfraquece o sistema imunológico" pode soar bastante impressionante. Mas você pode explicar em termos leigos o que isso significa? Como a injeção de pedaços de vírus mortos em alguém - de modo que seu corpo pode reconhecê-lo e atacá-lo se mesmo sem nunca ter encontrado uma versão viva - pode trazer um amplo espectro de mudanças de comportamento? Não? Não, eu acho que não.
Cinqüenta anos atrás, Feynman não estava falando sobre negacionistas da mudança climática ou anti-vaxxers, mas sim de educação científica. Em um discurso para a Associação Nacional de Professores de Ciências nos EUA, em 1996, ele estava tentando transmitir sobre os educadores de amanhã a diferença entre saber o nome para alguma coisa e realmente entendê-la.
Ele disse-lhes sobre em um livro de ciência de primeiro grau que tinha visto, que começou por mostrar aos alunos imagens de coisas como um cão de brinquedo à corda, um cão real, e uma moto, e perguntou aos alunos: "O que os faz mover ? "
Isso pode ser uma maneira muito interessante de começar uma discussão sobre os conceitos básicos da ciência, mas em vez da resposta, a resposta edição de professor do livro, observou Feynman, foi simplesmente, "Energia os faz mover", para cada opção.
"Agora, a energia é um conceito muito sutil," disse Feynman. "É muito, muito difícil de acertar. O que eu quis dizer é que não é fácil de entender a energia suficiente para usá-la, para que você possa deduzir algo corretamente usando a ideia de energia - isto está além do primeiro grau. Seria igualmente dizer que 'Deus os faz mover', 'O espírito o faz mover' ou 'a mobilidade o faz mover'. (Na verdade, pode-se dizer igualmente, 'energia o faz parar')."
Em vez disso, ele sugeriu que os professores devem responder a pergunta como um ser humano comum sem o conhecimento científico, ao invés de voltar a cair em um termo complexo - por exemplo, explicando que um cachorro de brinquedo se move porque você força a mola e então ela tenta relaxar e empurra a engrenagem ao redor.
E então ele ofereceu alguns dos melhores conselhos na história da comunicação de ciência:
"Finalmente descobri uma maneira de testar se te ensinaram uma ideia ou só ensinaram uma definição. Deve testá-la desta maneira: tente explicar 'sem usar a palavra nova que você acabou de aprender e tente reformular o que você aprendeu apenas no seu próprio idioma. Sem usar a palavra 'energia', diz-me o que sabe sobre o movimento do cão agora.' Você não pode. Então você não aprendeu nada sobre ciência."
Os conselhos de Feynman na educação científica é igualmente útil quando se trata de testes de outra pessoa, reclamações, como explica Simon Oxenhman em BigThink:
"Se alguém não pode explicar algo na sua língua, então deveríamos questionar se eles realmente entendem o que eles professam. Se a pessoa em questão está se comunicando ostensivamente para um público não-especialista usando termos especializados fora do contexto, a primeira pergunta em nossos lábios deve ser: 'Por quê'? Nas palavras de Feynman, 'é possível seguir a forma e chamá-la de ciência, mas,na verdade, é pseudociência.' "
É um conceito incrivelmente simples, e para aqueles de nós na comunicação da ciência é algo que tem sido perfurado durante anos. Mas quando você levá-la para o mundo real, a técnica simplesmente tenta reformular algo na sua linguagem simples para ver se a) faz sentido, e b) entende, pode ser uma ferramenta surpreendentemente poderosa para cortar a baboseira. Nós recomendamos que você dar-lhe um ir.
E caso você esteja se perguntando como estritamente Feynman seguiu seu próprio conselho, só assistir a entrevista filmada quase 20 anos depois (vídeo abaixo, em inglês). Nela, Feynman recusa-se a explicar como os ímãs funcionam a um jornalista da BBC porque é impossível para ele descrever em termos que o entrevistador se familiarize.
Traduzido e adaptado de Science Alert
A chuva de meteoros anual Líridas está ativa a cada ano durante os dias 16 e 25 de abril. Em 2016, o pico desta chuva - que tende a vir em uma explosão e, geralmente, dura menos de um dia - é esperado para cair na madrugada entre os dias 21 e 22 abril, embora sob a luz ofuscante da lua cheia. O maior número de meteoros caem geralmente durante as poucas horas antes do amanhecer, que é a melhor hora para observação. Em 2016, no entanto, o momento não poderia ser muito pior pois o pico das Líridas praticamente está na mesma hora que a lua cheia de abril 2016. As perspectivas da chuva de meteoros Líridas são muito desfavoráveis para esse ano! Mas se você é daqueles persistentes, poderá ver alguns meteoros mesmo com a Lua cheia.
Quantos meteoros Líridas posso esperar para ver em 2016?
Você pode achar um meteoro das Líridas no céu a qualquer momento durante 16-25 de abril, mas os maioria dos meteoros provavelmente cairão nas horas escuras antes do amanhecer em 22 de abril. Em um céu sem lua, você pode ver cerca de 10 a 20 meteoros uma hora no pico do chuva. Mas este ano, em 2016, a lua cheia e o pico da chuva de meteoros Líridas cairão na mesma data. Então você vai ver muito menos meteoros, se houverem!
Claro, chuvas de meteoros são notórias por desafiarem as previsões mais cuidadosos. As Líridas não tem nenhuma exceção. Uma explosão de meteoros (ou tempestade) Líridas é sempre uma possibilidade (embora nenhuma explosão Líridas esteja previsto para 2016).
Por exemplo, observadores americanos viram uma tempestade de cerca de 100 meteoros por hora em 1982. Cerca de 100 meteoros por hora foram vistos na Grécia, em 1922 e do Japão, em 1945.
Estas tempestades são escassas, e, este ano, não importa como muitos meteoros estão caindo, a lua cheia vai ofuscar a maioria dos meteoros da vista.
A propósito, se você conseguir ver um meteoro... observe se sai uma trilha persistente – ou seja, uma trilha de gás ionizado que brilha por alguns segundos depois que o meteoro passar. Cerca de um quarto dos meteoros Líridas deixam trilhas persistentes.
Outro ponto de vista da estrela brilhante Vega, que quase coincide com a chuva de meteoros no ponto radiante das Líridas. Imagem via AlltheSky
Onde está o ponto radiante da chuva de meteoros Líridas?
Se você rastrear os caminhos de todos os meteoros Líridas, eles parecem irradiar da constelação Lira, ou harpa, perto da brilhante estrela Vega. Este é apenas um alinhamento. Os meteoros são queimados na atmosfera a cerca de 100km. Enquanto isso, Vega fica trilhões de vezes mais longe a 25 anos-luz. E é da constelação da estrela Vega, Lira, que a chuva de meteoros Líridas leva o seu nome.
Você não precisa identificar Vega ou sua constelação Lira, para assistir as Líridas. A ideia é que você deve reconhecer o ponto radiante de uma chuva de meteoros para ver qualquer meteoro é completamente falsa. Quaisquer meteoros visíveis no céu frequentemente aparecem inesperadamente, em quaisquer partes do céu.
O ponto radiante da chuva de meteoros Líridas aproxima-se da m brilhante estrela Vega na constelação de Lira, a harpa.
No entanto, saber o tempo de subida do ponto radiante ajuda a saber quando a chuva está melhor visível no seu céu. Quanto mais a estrela Vega subir para o céu, mais meteoros você irá ver. Esteja ciente de que a estrela Vega reside muito longe ao norte do Equador Celeste, então, por essa razão, a chuva de meteoros Líridas favorece o hemisfério norte. Caso tenha alguma dificuldade, use aplicativos para celular como SkyView, Carta Celeste ou Star Walk 2 (para Android e IOS).
Já para o hemisfério Sul, você também verá a chuva de meteoros, embora você fique com mais dificuldade de ver a constelação de Lira quanto mais ao Sul você residir. Por exemplo, para pessoas de São Paulo, a estrela Vega estará bem perto do horizonte, mas para as pessoas do Rio Grande do Norte, sua posição da estrela ficará um pouco acima no céu (cerca de 39º de declinação máxima). Para procurar a estrela Vega, olhe para o Nordeste geográfico (Veja imagem abaixo no Stellarum).
Posição da Constela~~ao de Lira e a estrela Vega para quem reside em São Paulo. Imagem: Stellarum
A história dos Meteoros Líridas na história.
A chuva de meteoros Líridas está entre o mais velha conhecida. Registros desta chuva datam de cerca de 2.700 anos.
Os antigos chineses disseram ter observado as Líridas "caindo como chuva" no ano 687 BC.
Esse período de tempo na China antiga, a propósito, corresponde com o que é chamado o período de outono e primavera (aproximadamente 771 a 476 A.C.), onde tradição associa o professor chinês e o filósofo Confúcio, um dos primeiros a abraçar o princípio: "Não faça aos outros o não quer fazer consigo mesmo." Eu me pergunto se alguém trancou Confúcio dentro do calabouço para que ele não visse a chuva Líridas.
O cometa Thatcher é a fonte de meteoros Líridas.
Todos os anos, na parte posterior de abril, o nosso planeta Terra cruza o caminho orbital do cometa Thatcher (C/1861 G1), de que não há nenhuma fotografia devido a sua órbita de mais ou menos 415 anos em torno do sol. Cometa Thatcher visitou pela última vez o sistema solar interior em 1861, antes que o processo fotográfico se generalizasse. Este cometa não é esperado para retornar até o ano 2276.
Pedaços derramados por lixos desse cometa bombardeiam a atmosfera da terra a 177.000 quilômetros por hora. As estrias de vaporização de detritos se tornam os meteoros Líridas.
É quando a Terra passa por um invulgarmente espesso aglomerado de entulho do cometa que um elevado número de meteoros pode ser visto.
Resumindo: a chuva de meteoros Líridas dispõe de 10 a 20 meteoros por hora em seu pico em uma noite sem lua. Em 2016, o pico é na manhã do dia 22 de abril. A lua cheia ocorre na noite do pico da chuva deste ano, podendo ofuscar a visualização. Como todas as chuvas de meteoros, a Líridas não é completamente previsível. Em raros casos, eles podem bombardear o céu com até cerca de 100 meteoros por hora. Nenhuma tempestade de meteoros Líridas está prevista para este ano... mas nunca se sabe. Ademais, busque um lugar tranquilo, pouco iluminado e de preferência com um bom gramado e uma boa companhia. Bons céus a todos e uma ótima observação.
Antimatéria tem alimentado muitos contos sobrenaturais. Ela também é fascinante por si só.
Antimatéria é coisa de ficção científica. No livro e filme Anjos e Demônios, o Professor Langdon tenta salvar o Vaticano de uma bomba de antimatéria. A nave do Star Trek, Enterprise, usa propulsão de aniquilação matéria-antimatéria para viajar mais rápido que a luz.
Mas a antimatéria também é a essência da realidade. Partículas de antimatéria são quase idênticas aos seus homólogos de matéria, exceto que eles carregam a carga e a rotação (spin) opostos. Quando antimatéria se encontra com a matéria, elas imediatamente aniquilam-se em energia.
Enquanto bombas antimatéria e naves espaciais movidas a antimatéria são muito forçados, ainda existem muitos fatos sobre antimatéria que agradarão as células do cérebro.
1. antimatéria deveria ter aniquilado toda a matéria do universo depois do big bang.
De acordo com a teoria do big bang, no começo dos tempos, deveria-se ter criado matéria e antimatéria em quantidades iguais. Quando a matéria e antimatéria se encontram, eles aniquilam, deixando apenas a energia para trás. Então, em princípio, nenhum de nós deveríamos existir.
Mas nós estamos aqui. E, segundo os físicos, no entanto, havia uma partícula de matéria extra para cada bilhão de pares de matéria-antimatéria. Os físicos estão trabalhando para tentar explicar essa assimetria.
2. antimatéria está perto de você do que você pensa.
Pequenas quantidades de antimatéria constantemente chovem sobre a Terra na forma de raios cósmicos, partículas energéticas do espaço. Estas partículas de antimatéria atingem nossa atmosfera a uma taxa variando de menos de um metro quadrado para mais de 100 pelo medidor quadrado. Os cientistas têm também provas de produção de antimatéria acima das trovoadas.
Mas outras fontes de antimatéria são ainda mais perto de casa. Por exemplo, as bananas produzem antimatéria, liberando um pósitron — o equivalente a anti-matéria do elétron — a cada 75 minutos. Isso ocorre porque as bananas contêm uma pequena quantidade de potássio-40, um isótopo natural do potássio. Como o potássio-40 se decompõe, ele ocasionalmente cospe um pósitron no processo.
Nossos corpos também contêm potássio-40, que significa que pósitrons estão sendo emitidos a partir de você, também. Anti-matéria aniquila-se imediatamente ao entrar em contato com a matéria, então estas partículas de antimatéria tem uma vida muito curta.
3. Os seres humanos criaram apenas uma pequena quantidade de antimatéria.
Aniquilações de Matéria-antimatéria têm o potencial de liberar uma quantidade enorme de energia. Um grama de antimatéria pode produzir uma explosão do tamanho de uma bomba nuclear. No entanto, os seres humanos têm produzido apenas uma minúscula quantidade de antimatéria.
Todos os antiprótons criados no acelerador de partículas do Fermilab Tevatron somaram apenas 15 nanogramas. Aqueles feitos no montante do CERN somam cerca de 1 nanograma. No DESY, na Alemanha, aproximadamente 2 nanogramas de pósitrons foram produzidas até à data.
Se toda a antimatéria já feita por seres humanos fosse aniquilada ao mesmo tempo, a energia produzida não seria suficiente nem para ferver uma xícara de chá.
O problema reside na eficiência e custo de produção e armazenamento de antimatéria. Para fazer 1 grama de antimatéria seria necessários aproximadamente 25 milhões de bilhões quilowatts-hora de energia e custou mais de um milhão de bilhões de dólares.
4. não há tal coisa como uma armadilha de antimatéria.
Para estudar a antimatéria, você precisa impedir que ela se aniquile com a matéria. Os cientistas criaram maneiras de fazer isso.
Partículas de antimatéria carregadas, tais como pósitrons e antiprótons, podem ser capturadas em aparelhos chamados Armadilhas de Penning. Estas são comparáveis a pequenos aceleradores. Dentro, uma espiral de partículas em torno de como campos eletromagnéticos evitam colidir com as paredes da armadilha.
Mas as armadilhas de Penning não funcionarão em partículas neutras como anti-hidrogênio. Porque eles não têm nenhuma carga, estas partículas não podem ser confinadas por campos elétricos. Em vez disso, eles são mantidos em armadilhas Ioffe, que trabalham, criando uma região do espaço onde o campo magnético fica maior em todas as direções. A partícula fica presa na área com o campo magnético mais fraco, muito parecido com uma bola de gude rolando em torno do fundo de uma tigela.
Campo magnético da terra também pode atuar como uma espécie de armadilha de antimatéria. Antiprótons foram encontrados nas zonas ao redor da terra chamado cinturão de radiação de Van Allen.
5. a antimatéria pode cair tudo.
Partículas de matéria e antimatéria têm a mesma massa, mas diferem em propriedades tais como a carga elétrica e rotação. O modelo padrão prevê que a gravidade deve ter o mesmo efeito sobre a matéria e antimatéria; no entanto, isso ainda tem que ser visto. Experiências como Égide, ALPHA e GBAR estão fazendo um duro trabalho de tentar descobrir isso.
O efeito da gravidade observado na antimatéria não é tão fácil como ver uma maçã cair de uma árvore. Estas experiências precisam segurar a antimatéria em uma armadilha ou retardá-la refrigerando-a a temperaturas pouco acima de zero absoluto. E como a gravidade é a mais fraca das forças fundamentais, os físicos devem usar partículas de antimatéria neutras nesses experimentos para impedir a interferência, a mais poderosa força elétrica.
6. a antimatéria é estudada em desaceleradores de partículas.
Você já ouviu falar em aceleradores de partículas, mas sabia que também existem desaceleradores de partículas? O CERN abriga uma máquina chamada Antiproton Decelerator, um anel de armazenamento que pode capturar e frear antiprótons para estudar suas propriedades e comportamento.
Em aceleradores de partículas circulares como o Grande Colisor de Hádrons, partículas aumentar sua energia cada vez que completarem uma rotação. Desaceleradores trabalham em sentido inverso; em vez de um aumentar a energia, partículas sofrem um chute para trás para diminuir suas velocidades.
7. neutrinos podem ser suas próprias antipartículas.
Uma partícula de matéria e sua parceira de antimatéria carregam cargas opostas, tornando-as fáceis de distinguir. Os neutrinos, partículas quase sem massa que raramente interagem com matéria, não tem nenhuma carga. Os cientistas acreditam que eles podem ser partículas de Majorana, uma classe hipotética de partículas que são suas próprias antipartículas.
Projetos como o Demonstrador de Majorana e EXO-200 visam determinar se os neutrinos são partículas de Majorana, olhando para um comportamento chamado Duplo Decaimento Beta Sem Neutrinos.
Alguns núcleos radioativos simultaneamente decaem, lançando dois elétrons e dois neutrinos. Se os neutrinos forem suas próprias antipartículas, eles iriam aniquilar uns aos outros no rescaldo da duplo decaimento, e os cientistas observarão apenas elétrons.
Encontrar os neutrinos Majorana poderia ajudar a explicar por que existe assimetria matéria-antimatéria. Os físicos hipotetizam que os neutrinos de Majorana podem ser leves ou pesados. A luz que existe hoje, e o seu peso, só existiriam logo após o big bang. Esses neutrinos pesados de Majorana teria se decomposto assimetricamente, levando a pequena matéria em excesso que permitiu que nosso universo existisse.
8. a antimatéria é usada na medicina.
O PET (tomografia por emissão de pósitrons) usa pósitrons para produzir imagens de alta resolução do corpo. Isótopos radioativos emissores de pósitrons (como os encontrados em bananas) estão ligados às substâncias químicas como a glicose que são usadas naturalmente pelo corpo. Estes são injetados na corrente sanguínea, onde eles são naturalmente decompostos, liberando pósitrons que atendem os elétrons no corpo e aniquilam-se. As aniquilações produzem raios gama que são usados para construir imagens.
Os cientistas do projeto ACE do CERN estudaram antimatéria como potencial candidato para a terapia do câncer. Os médicos já descobriram que elas podem direcionar os tumores com feixes de partículas que vão liberar sua energia somente após a passagem com segurança com tecido saudável. Usar antiprótons adiciona uma explosão extra de energia. A técnica foi encontrada para ser eficaz em células de hamster, mas pesquisadores ainda têm de realizar estudos em células humanas.
9. a antimatéria que deve ter nos impedido de existir ainda pode estar à espreita no espaço.
Uma maneira que os cientistas estão tentando resolver o problema de assimetria matéria-antimatéria é procurar por antimatéria que sobrou do big bang.
O Espectrômetro magnético Alpha é um detector de partículas que fica em cima da estação espacial internacional para procurar estas partículas. AMS contém campos magnéticos que dobram o caminho das partículas cósmicas para separar a matéria da antimatéria. Seus detectores avaliar e identificam as partículas que passam através dele.
Colisões de raios cósmicos produzem rotineiramente pósitrons e antiprótons, mas a probabilidade de criação de um átomo de antihélio é extremamente baixa por causa da enorme quantidade de energia que seria necessário. Isto significa que a observação do mesmo um núcleo único antihélio seria uma forte evidência para a existência de uma grande quantidade de antimatéria em outro lugar no universo.
10. As pessoas realmente estão estudando combustível de espaçonave com antimatéria.
Apenas um punhado de antimatéria pode produzir uma enorme quantidade de energia, tornando-se um combustível popular para veículos futuristas em ficção científica.
Propulsão de foguete de antimatéria é hipoteticamente possível; a limitação principal é reunir suficiente antimatéria para que isso aconteça.
Não há atualmente nenhuma tecnologia disponível para produzir em massa ou coletar antimatéria no volume necessário para esta aplicação. No entanto, um pequeno número de pesquisadores têm realizado estudos de simulação na propulsão e armazenamento. Estes incluem Ronan Keane, Zhang Wei-Ming, que fez o seu trabalho na Western Reserve Academy e a Universidade de Kent, respectivamente, e Marc Weber e seus colegas na Universidade do estado de Washington. Um dia, se descobrirem uma maneira de criar ou coletar grandes quantidades de antimatéria, seus estudos podem ajudar viagens interestelares de propulsão antimatéria se tornar realidade.
Symmetry Magazine
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