14.056 – A Antigravidade


detector alfa
Um dos fatos mais surpreendentes sobre a ciência é como são aplicáveis universalmente as leis da natureza. Cada partícula obedece as mesmas regras, experimenta as mesmas forças e vê as mesmas constantes fundamentais, não importando onde ou quando elas existam. Gravitacionalmente, todas as entidades do universo experimentam, dependendo de como você as vê, ou a mesma aceleração gravitacional ou a mesma curvatura do espaço-tempo, não importando as propriedades que possui.
Pelo menos, é como as coisas são na teoria. Para o astrofísico Ethan Siegel, fundador e escritor de Starts With A Bang, na prática, algumas coisas são notoriamente difíceis de medir. Fótons e partículas normais e estáveis caem como esperado em um campo gravitacional, com a Terra fazendo com que qualquer partícula massiva acelere em direção ao seu centro a 9,8 m / s 2 . Apesar de nossos melhores esforços, nunca medimos a aceleração gravitacional da antimatéria. Deveria acelerar exatamente da mesma maneira, mas até medirmos isso, não podemos saber.
Um experimento está tentando decidir o assunto, de uma vez por todas. Dependendo do que encontrar, pode ser a chave para uma revolução científica e tecnológica. Se quisermos saber como a antimatéria se comporta gravitacionalmente, não podemos simplesmente sair do que teoricamente esperamos ; temos que medir isso. Felizmente, há um experimento em execução agora que foi projetado para fazer exatamente isso: o experimento ALPHA no CERN .
A colaboração ALPHA foi a mais próxima de qualquer experimento a medir o comportamento da antimatéria neutra em um campo gravitacional. Com o próximo detector ALPHA-g, poderemos finalmente saber a resposta. Crédito: Maximiniel Brice/CERN)
Um dos grandes avanços que foram dados recentemente é a criação não apenas de partículas de antimatéria, mas estados neutros e estáveis do mesmo. Antiprótons e pósitrons (antielétrons) podem ser criados, desacelerados e forçados a interagir uns com os outros, onde formam um anti-hidrogênio neutro. Usando uma combinação de campos elétricos e magnéticos, podemos confinar esses antiátomos e mantê-los estáveis, longe do assunto que os faria aniquilar.
O novo detector ALPHA-g, construído na instalação Triunf do Canadá e enviado ao CERN no início deste ano, deve melhorar os limites da aceleração gravitacional da antimatéria até o limiar crítico. Do ponto de vista teórico e de aplicação, qualquer resultado que não os esperados +9,8 m/s2 seria absolutamente revolucionário. A contraparte da antimatéria de todas as partículas de matéria deve ter: a mesma massa, a mesma aceleração em um campo gravitacional, a carga elétrica oposta, a rotação oposta, as mesmas propriedades magnéticas, deve se unir da mesma forma em átomos, moléculas e estruturas maiores e deve ter o mesmo espectro de transições de positrons nessas variadas configurações.
Alguns destes foram medidos por um longo tempo: massa inercial da antimatéria, carga elétrica, spin e propriedades magnéticas são bem conhecidos. Suas propriedades de ligação e transição foram medidas por outros detectores no experimento ALPHA e se alinham com o que a física de partículas prevê. Mas se a aceleração gravitacional voltar negativa em vez de positiva, literalmente viraria o mundo de cabeça para baixo.
(O detector ALPHA-g, construído na instalação de aceleração de partículas do Canadá, TRIUMF, é o primeiro de seu tipo projetado para medir o efeito da gravidade na antimatéria. Quando orientado verticalmente, deve ser capaz de medir em qual direção a antimatéria cai e em qual magnitude. Crédito: Stu Shepherd/ Triumf)
Atualmente, não existe tal coisa como um condutor gravitacional. Em um condutor elétrico, cargas livres vivem na superfície e podem se mover, redistribuindo-se em resposta a quaisquer outras cargas ao redor. Se você tiver uma carga elétrica fora de um condutor elétrico, o interior do condutor será protegido dessa fonte elétrica.
Mas não há como se proteger da força gravitacional. Não há como montar um campo gravitacional uniforme em uma região do espaço, como você pode fazer entre as placas paralelas de um capacitor elétrico. O motivo? Porque ao contrário da força elétrica, que é gerada por cargas positivas e negativas, há apenas um tipo de “carga gravitacional”, e isso é massa e energia. A força gravitacional é sempre atraente e simplesmente não há maneira de contornar isso.
Mas se você tem massa gravitacional negativa, tudo isso muda. Se a antimatéria realmente se torna antigravitacional, caindo em vez de cair, então a gravidade a vê como se fosse feita de antimassa ou antienergia. Sob as leis da física que atualmente entendemos, quantidades como antimassa ou antienergia não existem. Podemos imaginá-los e falar sobre como eles se comportariam, mas esperamos que a antimatéria tenha massa normal e energia normal quando se trata de gravidade.
(A ferramenta Virtual IronBird para o Centrifuge Accommodation Module é uma maneira de criar gravidade artificial, mas requer muita energia e permite apenas um tipo específico de força de busca de centro. A verdadeira gravidade artificial exigiria que algo se comportasse com massa negativa. Crédito: NASA/AMES)
Se antimassa existe, no entanto, uma série de grandes avanços tecnológicos, imaginados por escritores de ficção científica por gerações, de repente se tornariam fisicamente possíveis. Podemos construir um condutor gravitacional e nos proteger da força gravitacional. Podemos montar um capacitor gravitacional no espaço, criando um campo de gravidade artificial uniforme. Poderíamos até mesmo criar um drive de dobra, já que teríamos a capacidade de deformar o espaço-tempo exatamente da maneira que uma solução matemática para a Relatividade Geral, descoberta por Miguel Alcubierre em 1994, exige.
É uma possibilidade incrível, que é considerada altamente improvável por praticamente todos os físicos teóricos. Mas não importa quão selvagens ou domesticadas sejam suas teorias, você deve confrontá-las com dados experimentais; somente medindo o Universo e colocando-o à prova, você pode determinar com precisão como as leis da natureza funcionam.

14.055 – De Olho no Eclipse – Eclipse total do Sol é festejado no Chile e na Argentina


eclipse
Da região de La Serena, no Chile , até a província de San Juan, na Argentina , centenas de milhares de pessoas acompanharam na tarde desta terça-feira o eclipse total do Sol. Considerado por muitos cientistas o fenômeno astronômico do ano , o evento só foi observado em sua totalidade por aqueles que se dirigiram a uma faixa de 150 quilômetros que se estendeu sobre os dois países vizinhos. Entre jornalistas, pesquisadores e curiosos, cerca de mil convidados estavam no Observatório de La Silla , situado no topo de uma montanha chilena próxima ao deserto do Atacama, quando a Lua se colocou entre o astro e a Terra. Por cerca de dois minutos, o dia se transformou em noite e a temperatura baixou 15ºC.
Quem foi até lá se deparou com um clima favorável e livre de nuvens. Quando finalmente a sombra da Lua ocupou completamente o céu, aplausos e gritos deram lugar ao silêncio total. Coquimbo, onde La Silla se situa, conta com um dos céus mais propícios para a observação astronômica. Por conta disso, a região responde por cerca de 45% de toda a atividade mundial nesta área.
— Estar em um planalto bem acima do nível do mar, onde a pressão atmosférica é menor, favorece muito a observação — explica o brasileiro Eugênio Reis, do Observatório Nacional. — Além disso, o Atacama faz com que haja menos umidade, o que também é positivo. É claro que o governo chileno deu todos os incentivos para que os observatórios se instalassem ali, mas a localização em um planalto desértico é muito boa.
Localizado a 2.400m acima do nível do mar, La Silla foi inaugurado em 1960 e é administrado pelo Observatório Europeu do Sul. O presidente chileno Sebastián Piñera visitou o lugar antes de se dirigir ao povoado de La Hilguera para assistir ao eclipse.
— Hoje é um dia muito importante que nós esperamos por muito tempo. O Chile é a capital do mundo em matéria de astronomia. Somos os olhos e os sentidos da humanidade para observar e estudar o Universo.
Ao se dar sobre os telescópios do observatório chileno, o eclipse apresentou uma oportunidade incomum para os cientistas. Nos últimos cinquenta anos, apenas duas vezes um fenômeno semelhante pode ser observado com ajuda dos equipamentos de observatórios astronômicos: em 1961, no francês Observatoire de Haute-Provence, e em 1991, no Mauna Kea, situado no Havaí (EUA). Cientistas dos observatórios chilenos de La Silla e de Cerro Tololo pretendiam realizar experimentos que podem revelar fatos desconhecidos sobre o Sol e a coroa solar.
Os pesquisadores planejaram repetir, inclusive, um experimento feito na cidade cearense de Sobral em 1919, quando ficou provado que a força de gravidade do astro altera o caminho da luz de outras estrelas até a Terra. O fato ajudou a comprovar a Teoria da Relatividade Geral proposta por Albert Einstein.
No Brasil, apenas em 2045
De acordo com a Sociedade Chilena de Astronomia, a região de Coquimbo não assistia a um eclipse desde 1592. O próximo deve acontecer por lá apenas em 2165. No Chile, autoridades estimam que entre 300.000 e 350.000 mil turistas se dirigiram à região onde foi possível acompanhar o eclipse total. Todas as vagas nos hotéis de Vicuña, La Serena e Coquimbo estavam reservadas há meses.
Na capital chilena, o fenômeno foi parcial e a lua encobriu 92% do Sol. Colégios liberaram estudantes e uma multidão se reuniu nos parques e no topo de prédios para olhar os céus. Em Buenos Aires, no entanto, o clima ruim e os arranha-céus impediram que o evento fosse observado. Além dos dois países, Brasil, Equador, Peru, Bolívia, Paraguai, Uruguai, Venezuela e Panamá puderam ver o eclipse de maneira parcial.
O próximo eclipse total do Sol vai acontecer novamente no ano que vem, em dezembro. Ele vai passar por Argentina e Chile outra vez, além de partes da África e da Antártida. Em 2024, fenômeno semelhante se dará nos EUA, Canadá e México. Quem quiser acompanhar um evento deste porte no Brasil terá que esperar até 2045.

14.054 – Terra, Eterna Enquanto Dura – Vida na Terra acabará em 2 bilhões de anos, mas Humanidade vai antes


terra e lua
Um modelo de cálculo executado por computadores estima que a vida no nosso planeta vai acabar em exatos 2.000.002.013 (dois bilhões e dois mil treze) anos. A equação foi elaborada pelo astrobiólogo Jack O’Malley-James, da Universidade de St. Andrews, na Escócia, em parceria com um grupo de pesquisadores de seu campus.
Ao jornal argentino “Clarín”, O’Malley-James explica que a temperatura média da Terra subirá gradualmente ao longo da evolução do sol, e o aumento das temperaturas levará ao aumento da evaporação da água, colocando mais vapor de água na atmosfera. Uma consequência disso é que haverá mais chuva, o que, segundo o astrobiólogo, vai reduzir os níveis de CO2 da atmosfera.
Com o tempo, os níveis de CO2 ficarão tão baixos que as plantas não serão capazes de fazer fotossíntese e muitas grandes plantas e árvores que vemos ao nosso redor todos os dias serão extintas, na análise do cientista. E, sem planta, toda a cadeia alimentar se perderá e todos nós seremos extintos, por causa também dos baixos níveis de oxigênio.
E agora a notícia pior: o cientista escocês garante que os humanos e as plantas deixarão a face da Terra muito antes, na metade deste tempo, daqui a um bilhão de anos. E o processo se extinção se seguirá até que, ao fim dos dois bilhões de anos, os últimos micróbios desaparecerão.

Mas, tais previsões sinistras podem não chegar a acontecer. Boa parte dos cientistas também acredita que seremos salvos por nossa tecnologia.