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terça-feira, 3 de agosto de 2010

Marcelo Gleiser



Marcelo Gleiser (Rio de Janeiro, 19 de março de 1959) é um físico, astrônomo, professor, escritor e roteirista. Conhecido nos EUA por seus lecionamentos e pesquisas científicas, no Brasil é mais popular por suas colunas de divulgação científica na Folha de S.Paulo, um dos principais jornais do país. Escreveu sete livros e publicou três coletâneas de artigos. Já participou de programas de televisão do Brasil, dos EUA e da Inglaterra, entre eles, Fantástico. Em 2007, foi eleito membro da Academia Brasileira de Filosofia.

Biografia
Quando criança, morando no Rio de Janeiro, gostava de tocar violão e jogar vôlei. Mesmo não se interessando então por matemática, desde cedo eram claros seu interesse e paixão pela Natureza. Queria ser músico, mas seu pai Isaac, dentista, convenceu-o a mudar de idéia, pois segundo ele, a música seria uma escolha arriscada, tornando incerto seu futuro profissional. Após cursar dois anos de Engenharia Química, Gleiser transferiu-se para o curso de Física da Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro.

Bacharelou-se em 1981. No ano seguinte fez seu mestrado na Universidade Federal do Rio de Janeiro e em 1986 obteve seu doutorado no King's College London na Universidade de Londres. Desde 1991, é professor de Física e Astronomia e pesquisador em uma renomada universidade norte-americana, a Dartmouth College em Hanover, EUA. Já fez parte do grupo de pesquisadores do Fermilab, em Chicago, e do Institute for Theoretical Physics da Califórnia. Recebeu bolsas para pesquisas da NASA, National Science Foundation e da OTAN.

Articulista do jornal Folha de S. Paulo desde 1997, Gleiser divulga a ciência trazendo explicações simples para milhares de leitores. Dentre outras, ministra uma disciplina em Dartmouth chamada "Física para Poetas", extremamente popular na universidade, atraindo pessoas que não possuem ligações com a física. Essas aulas se caracterizam por relatos da história da ciência e dos cientistas juntamente com explicações sobre os fundamentos da física no laboratório através de experiências e demonstrações em sala de aula.

Em 1994 ganhou do presidente norte-americano Bill Clinton o prêmio Presidential Faculty Fellows Award por seu trabalho de pesquisa em cosmologia e por sua dedicação ao ensino. Em 1995 ganhou o Dartmouth Award for Outstanding Creative or Scholarly Work e venceu em 2001 o prêmio José Reis de Divulgação Científica. Em 2001, Gleiser foi eleito Fellow da American Physical Society, a Sociedade de Física Americana, da qual é membro. Seu ensaio Emergent Realities in the Cosmos apareceu na antologia Best American Science Writing 2003, editada por Oliver Sacks.

Em 1997 lançou no Brasil seu primeiro livro, A Dança do Universo, que trata da questão da origem do Universo tanto sob o ponto de vista científico quanto religioso. O livro, escrito para o público não-especializado, tornou-se num marco da divulgação científica no Brasil.

Em 1998 ganhou o Prêmio Jabuti por esse livro, prêmio que viria a repetir em 2002 pelo livro O fim da Terra e do Céu. No ano de 2005 lançou uma coletânea de suas colunas publicadas na Folha de S. Paulo de 1999 a 2004 intitulada Micro Macro. A sua primeira obra inspirou uma peça de teatro do grupo Arte e Ciência no Palco, que estreou no Festival de Curitiba, e foi apresentada em vários teatros e festivais no Brasil e em Portugal. Em 2006, publicou A Harmonia do Mundo, seu primeiro romance e também um best seller, sobre a vida e obra do astrônomo alemão Johannes Kepler. Em 2010, publicou o livro "Criação Imperfeita: Cosmo, Vida e o Código Oculto da Natureza", onde critica ideias de unificação na física, argumentando que assimetrias e imperfeições causam a formação de estruturas na Natureza, do átomo às células. O livro foi publicado em sete línguas.

Em Setembro de 2006 estreou nos cinemas o filme O Maior Amor do Mundo, de Cacá Diegues, com consultoria de Gleiser. O filme conta a história de um astrofísico que volta ao Brasil.

Em 2006, apresentou um bloco no programa dominical Fantástico, da Rede Globo, chamado "Poeira das Estrelas". O programa fala sobre ciência, mantendo o foco na astronomia e na origem da vida, muito semelhante à série Cosmos, de Carl Sagan.

Em 2008, apresentou no programa Fantástico mais uma série com conteúdo científico, intitulada "Mundos Invisíveis", onde explorou a história da física e da química da alquimia à física de partículas elementares.

Atividades
Marcelo Gleiser, além de dar aulas na universidade, realiza palestras e também leciona em cruzeiros com caçadores de eclipses. Já viajou de Zanzibar a Madagáscar e pelo Mar Negro. Nessas viagens aproveita para praticar mergulho.

Possui como hobby a pesca com isca artificial (fly fishing), que pratica na cidade onde mora, Hanover. Lá, além da pesca, gosta de praticar alpinismo. Mantém amizade com o escritor estadunidense Oliver Sacks, a quem faz visitas em Nova Iorque. Também é amigo de Roald Hoffmann, ganhador do prêmio Nobel de Química de 1981. Roald já desfilou com Gleiser pela escola de samba Unidos da Tijuca vestidos de Santos Dumont, no carnaval de 2004.

Vive com a família no estado de New Hampshire, nos EUA.


Artigos científicos selecionados
"An Analytical Characterization of Oscillons: Their Energy, Radius, Frequency, and Lifetime", with David Sicilia, Phys. Rev. Lett. 101, 011602 (2008).
"A Class of Nonperturbative Configurations in Abelian-Higgs Models: Complexity from Dynamical Symmetry Breaking", with Joel Thorarinson, Physical Review D 79, 025016 (2009).
"An Extended Model for the Evolution of Prebiotic Homochirality: A Bottom-Up Approach to the Origin of Life", with Sara Walker, Orig. Life Evol. Biosph. {\bf 38}, 293-315 (2008).
"Punctuated Chirality", with Joel Thorarinson and Sara I. Walker, Orig. Life Evol. Biosph. {\bf 38}, 499-508 (2008).
"Long-lived Oscillons from Asymmetric Bubbles," with A. Adib and C. A. S. Almeida, Phys. Rev. D66 (2002) 085011.
"Gauged Fermionic Q-Balls," with T. S. Levi, Phys. Rev. D66 (2002) 087701.
"Nonequilibrium Precursor Model for the Onset of Percolation in a Two-Phase System," with Rafael Howell and Rudnei Ramos, Phys. Rev. E65 (2002) 036113.
"Anisotropic Stars: Exact Solutions," with Krsna Dev, Gen. Rel. Grav. 24 (2002) 1793.
"Bubbling the False Vacuum Away", with Barrett Rogers and Joel Thorarinson, Phys. Rev. D {\bf 77}, 023513 (2008).

Cientistas dão mais um passo para descobrir a “Partícula do Big Bang”







E segue a busca dos cientistas pelo Bóson de Higgs. Trata-se de uma partícula hipotética, enunciada pela primeira vez em 1964, que promete responder, se descoberta, algumas perguntas básicas sobre o surgimento do universo. Um dos possíveis caminhos para se encontrar o Bóson é a descoberta de quarks (um dos elementos básicos que constituem a matéria, o outro é o lépton) em estado livre, já que até hoje só se observou quarks na constituição de prótons e nêutrons. Ainda não se sabe exatamente como é um quark quando este for identificado, mas os cientistas conseguiram, graças ao LHC (Grande Colisor de Partículas, em português, uma máquina instalada embaixo da Terra que se dedica a novas descobertas da física), elencar algumas partículas “candidatas” a ser o quark em estado livre.

Existem, segundo os cientistas do projeto, três ou quatro partículas com boa possibilidade de ser o quark procurado. No contexto do LHC, eles podem representar um avanço nas descobertas, porque há fortes evidências de que o Bóson de Higgs, se realmente existir, tem interação com os quarks. Basicamente, é necessário descobrir este quark porque ele seria a partícula básica com a maior massa possível. Logo, o Bóson de Higgs seria mais leve. Com isso, os cientistas poderiam quebrar um quark e dar origem ao Bóson de Higgs e uma terceira partícula, mas isso ainda está no campo das especulações.

A comunidade científica ficou sabendo da existência do quark pela primeira vez em 1995, graças a um laboratório nos Estados Unidos. Eles conseguiram descobrir a partícula enquanto realizavam estudos sobre a desintegração do nêutron. Desde então, há um avanço lento, mas contínuo, nesse campo. A única teoria que os cientistas têm em comum sobre o que ainda está por descobrir é o seguinte: para entender como o universo surgiu, é necessário se quebrar uma partícula mais e mais vezes, chegar o mais próximo possível do limite mínimo, o que ainda não foi conseguido. [BBC News]

quarta-feira, 28 de julho de 2010

Lisa Randall



Lisa Randall (Brooklyn, 18 de Junho de 1962) é uma física teórica estadunidense.
Conhecida por pesquisas de física de partículas e cosmologia. Trabalha atualmente com modelos que competem entre si da teoria das cordas em uma missão para explicar o "tecido" do universo, e foi a primeira mulher a receber tenure, isto é, proteção contra demissão sumária, no departamento de física da Universidade de Princeton, e a primeira mulher física teórica a receber tenure no MIT e na Universidade de Harvard. Seu trabalho despertou tamanho interesse que está dentre um dos mais citados de toda ciência[carece de fontes?]. Em conjunto com muitos outros cientistas deste campo, entretando, nenhum de seus trabalhos teóricos foi confirmado por experimentos.
Randall estuda física de partículas e cosmologia atualmente na Universidade de Harvard, onde ela ocupa o cargo de professora de Física Teórica. Sua pesquisa envolve partículas elementares e forças fundamentais, envolvendo ainda, uma variedade de modelos, o mais recente sendo as extra-dimensões do espaço. Ela trabalha ainda em supersimetria, Modelo Padrão observáveis, inflação cósmica, bariogênese, Teorias da Grande Unificação, Relatividade Geral. Escreveu em 2005 um livro com o título Warped Passages: Unraveling the Mysteries of the Universe's Hidden Dimensions, que esteve incluído na lista dos livros mais notados de 2005 do The New York Times.
Randall obteve seu doutorado pela Universidade de Harvard e ocupou cargos de professora no MIT e na Universidade de Princeton antes de retornar para Harvard em 2001. Ela é um membro da American Academy of Arts and Sciences (Academia Americana de Artes e Ciências), uma bolsista da American Physical Society (Sociedade Americana de Física), ela é uma ex-vencedora dos prêmios Alfred P. Sloan Foundation Research Fellowship Award, National Science Foundation Young Investigator Award, DOE Outstanding Junior Investigator Award, e Westinghouse Science Talent Search Award. Em 2003, ela recebeu outro prêmio Caterina Tomassoni e Felice Pietro Chisesi Award, pela universidade de Roma, La Sapienza. Em outono, de 2004, ela era a física teórica mais citadada em Física de Partículas em cinco anos. Em 2006, ela recebeu o prêmio Klopsted pela American Association of Physics Teachers 'AAPT' (Sociedade Americana de Professores de Física 'SAPF'). A professora Randall foi reportagem da revista Seed Magazine's sob o tópico “2005 Year in Science Icons (Ícones da Ciência em 2005) ” e na revista Newsweek “Who's Next in 2006”. Ela ajudou a organizar várias conferências e esteve em várias equipes de edição de jornais de Física.

sábado, 24 de julho de 2010

terça-feira, 13 de julho de 2010

Viagem no Tempo

quinta-feira, 17 de junho de 2010

terça-feira, 15 de junho de 2010

segunda-feira, 14 de junho de 2010

Curso de Matematica

http://pessoal.sercomtel.com.br/matematica/superior/superior.htm

Curso de Astronomia e Astrofísica

http://astro.if.ufrgs.br
Mário Novello, um dos nomes mais importantes da física brasileira, foi um dos primeiros cientistas a dizer que Big Bang não é necessariamente o “começo-de-tudo”, embora ainda haja, segundo ele, quem considera esta identificação uma verdade científica. Para ele, isto não passa de resquícios de cosmogonias arcaicas que ainda povoam e infantilizam o imaginário da espécie humana.

Dedicando-se há anos ao estudo da origem e evolução do Universo e autor do livro O que é Cosmologia, publicado pela editora Jorge Zahar Editor, o professor titular do Instituto de Cosmologia e Relatividade Astrofísica concedeu ao Núcleo José Reis uma enriquecida e abrangente conversa, dividida em três partes. A primeira delas foi publicada na edição 34 da revista Espiral e inclui a Teoria da Pré-Gravidade, juntamente com os inesperados fenômenos observáveis os quais ela procura elucidar, sobretudo a expansão acelerada do Universo. Nesta segunda parte, Novello diferencia, de maneira simples e esclarecedora, os consensos científicos de hipóteses grandiosas a respeito do Big Bang.








"Costumo dizer a meus alunos que almejar Nobel é ter pouca ambição"

Vox Scientæ – No livro "O que é cosmologia" o senhor afirma valorizar os saberes tradicionais, incluindo as cosmogonias. Essa valorização vem do fato de elas procurarem explicar o "tudo-que-existe", papel que o senhor também atribui à cosmologia, embora o método e o conhecimento, em um e outro caso, sejam de natureza distinta?
Mário Novello – Veja bem, todas as civilizações em algum momento de suas histórias produziram mitos cosmogônicos de criação. Parece que a espécie humana dificilmente consegue organizar-se sem alguma referência aos “começos”. No momento atual, que apresenta uma sociedade globalizada e técnica, é fácil entender que o papel do mito de criação deveria vir da ciência, isto é, da cosmologia. Uma tal análise deveria levar inevitavelmente a respeitar o modo pelo qual, no passado, tratamos essa questão. Somente uma arrogância, ingênua e simplista, permite aceitar que aquilo que realizamos neste momento é (e para sempre) imensamente superior ao que fizemos no passado.
Essa ausência de perspectiva e de respeito pelos modos de apreensão do real e sua interpretação é, penso eu, um dos alicerces sobre os quais se organiza um positivismo simplista e desestruturante de um pensamento global. Entender os mitos cosmogônicos do passado não é retê-los como verdadeiros, mas sim dar-lhes o crédito merecido de gerador dos caminhos pelos quais chegamos ao que somos hoje. Só assim poderemos relativizar nosso modo racional de descrição da natureza e gerar uma coexistência pacífica e ativa com outros saberes, sem a necessidade infantil de impor, por arrogância ou ignorância, um dado saber como uma verdade absoluta. Mas note bem, esse respeito não deve ser confundido com uma relativização levada, de modo ineficaz, ao seu extremo. Esta é uma questão complexa, que traz aspectos não somente políticos como éticos, que nos levaria a uma longa conversa.


Vox – O senhor faz uma análise crítica de algumas definições de "cosmologia" e conclui afirmando que nenhuma delas — nem os físicos em geral — chega à questão de fundo dessa ciência (o "tudo") porque, além de generalista, ela remete a campos que estão além do alcance da física, como filosofia e religião. Além disso, propõe a refundação da física regional e da física como um todo, para que ela procure dar sentido a questões fundamentais como a formação (ordenação) do Universo e o vazio anterior a essa ordenação. Não é pedir muito a seres humanos cuja formação em ciência é essencialmente positivista e compartimentalizada? Nesse sentido, o senhor proporia então o surgimento de um "novo" cientista, capaz de entender a importância dessas questões fundamentais e ir a elas sem receio? Teríamos então de, em primeiro lugar, refundar as universidades, os institutos de pesquisa, para que atendessem às exigências de uma formação científica mais ampla, interdisciplinar? Há outras saídas?
Novello – Você tem razão. Estou particularmente me dirigindo aos jovens e por uma razão trivial: são eles que estão (ainda) interessados em sonhar, em produzir alguma coisa que poderia estar próximo de uma utopia. Nosso país, jovem no mundo da ciência, parece ser extraordinário e desagradavelmente velho em projetos inovadores de profundidade. E se minha análise está correta – o que espero ansiosamente que não – tão cedo não sairemos desta situação. Parece que nos contentamos em ingressar no mundo “sério e competente” dos grandes países científicos, aqueles que produzem ganhadores de Nobel.
Enquanto pensarmos assim, o máximo que conseguiremos como nação é tentar aqui e ali sermos aceitos como sócios do clube deles, dos países que importam. Como se não pudéssemos pensar a ciência e seus fundamentos de modo diferente e que o caminho que estes países seguiram representam um “eldorado” maravilhoso de sociedade tecnológica bem estruturada e graciosamente constituída, que deve ser copiada e imitada a todo custo! Mas uma sociedade como a que existe hoje nos Estados Unidos, que tem 10% de sua população cumprindo penas em prisões, não pode pretender ser aceita como representativa do melhor dos mundos!
Para encurtar uma história que nos levaria longe, pois se levarmos sua pergunta às últimas consequências, é esta análise sócio-política dos modos de fazer ciência que deveríamos examinar, eu me concentraria numa só questão: o cientista no Brasil está sendo formado para que ele tenha uma alta colocação, segundo os critérios impostos pelas agências fomentadoras de pesquisa, em particular pelo CNPq. Enquanto, o ideal do cientista for obter uma boa avaliação deste Conselho ou de órgãos similares, minha proposta de renovação está a priori fadada ao fracasso.

Vox – E qual é a alternativa?
Novello – Costumo dizer aos meus alunos e colaboradores que almejar o Nobel é ter pouca ambição. O objetivo não deve ser trabalhar exclusivamente nas pesquisas valorizadas pelo CNPq, mas sim naquelas que de alguma forma nos coloquem frente a frente com questões fundamentais, mesmo que não possamos resolvê-las no momento. Uma estrada de 100 quilômetros, dizia um famoso dirigente chinês, começa com o primeiro passo. Mas para isso o jovem não deve dialogar com o CNPq, com sua máquina limitadora e construtora de papers, mas sim com a natureza. O cientista não deve procurar em suas pesquisas a escolha fácil e gratificante que pode levar a ter reconhecimentos e honrarias impostas e de acesso quase obrigatório dessas agências tipo CNPq, mas sim procurar o diálogo às vezes difícil e mesmo quase impossível com a natureza. Assim, estaremos colocando os cientistas para desempenhar um papel equivalente ao reservado aos dirigentes, profetas e religiosos, produtores no passado dos mitos cosmogônicos das antigas civilizações. Seria isso pedir demais aos jovens?

Vox – O senhor demonstra profundo conhecimento filosófico. Qual era a visão filosófica de Einstein?
Novello – Eu não gostaria de comentar aquilo que podemos chamar de “a visão filosófica de Einstein”. Não agora. Meu embate com ele está neste momento, no terreno da disputa científica, posto que a pré-gravidade tem a pretensão de substituir parte da relatividade geral, como expliquei em pergunta anterior. Mas eu poderia comentar a necessidade de uma resposta à durabilidade de nosso universo. Esta é uma questão técnica e que pode ser respondida pela união de uma teoria cosmológica e observações da estrutura global do universo. O cosmólogo John Richard Gott III, propôs uma curiosa descrição do universo onde existiriam curvas do tipo tempo fechadas, permitindo o processo que simplificadamente chamamos de volta-ao-passado, segundo suas palavras o universo seria a “mãe de si próprio”.
O que ele quer dizer com esta frase estranha pode ser resumido na afirmação de que em um universo possuindo aqueles caminhos ao passado, a origem poderia estar não no começo, mas no eterno processo de (re)construção do universo. É difícil mostrar que este cenário de J. R. Gott III esteja certo ou errado, mas ele aponta na direção de que se deixarmos de lado a hipótese grandiosa — mas sem grande apoio observacional — de que o universo admite um tempo único global, muitas e estranhas (para o nosso sentido newtoniano convencional) histórias do universo podem ser feitas.

Vox – No seu "O que é Cosmologia", o senhor cita vários pensadores, problematizando os contextos em que eles pensaram a origem das coisas. Deixa, porém, de citar Bento de Espinosa, que no século XVII já propunha um mundo produtor de si mesmo, cuja existência é necessária, afastando, por filosófica e logicamente absurda, a idéia de um Deus criador e transcendente. O modelo espinosano, no entanto, é o que mais se aproxima, entre os filósofos antigos e modernos, daquilo que conhecemos hoje. Einstein foi leitor de Espinosa, chamava-o de "mestre, o primeiro de todos nós" e referiu-se a ele em várias cartas. O que senhor pensa da filosofia de Espinosa, no que tange à explicação do "tudo-que-existe"? Ele poderia vir a ser o filósofo de referência para a cosmologia?
Novello – Conheço pouco Spinoza, mas este pouco me permite ter por ele uma enorme admiração. Mas como disse em meu livro não devemos considerar estes amigos da sabedoria como nossos companheiros, mas sim como leais concorrentes. Segundo Gilles Deleuze, filosofar é inventar conceitos. A ciência, como os demais saberes, tem seu modo particular de interpretar o mundo. Eu, como cosmólogo, gostaria de me limitar a este modo. Em outro momento poderemos voltar a esta questão e estendê-la para além da ciência da cosmologia. Talvez fosse conveniente acrescentar que o livro termina com o seguinte comentário: “Como vimos nessa caminhada, o cosmólogo pode afirmar, a partir da constatação formal da instabilidade do Vazio, a partir do decaimento e transformação deste Vazio, que não seria possível não haver alguma coisa: o Universo estava condenado a existir”. A partir desta conclusão, não seria necessário repensar a eternidade e o sentido que podemos atribuir a esta “condenação”?

Vox – Como o senhor explicaria, para o público leigo, os modelos cosmológicos atuais (teoria-M, supercordas, tetraedro...)? Poderia resumir os mais importantes, apresentando também seus pressupostos e indicando a que tipo de Universo (ou de representação de Universo) cada modelo pode levar?
Novello – Precisamos separar o que é especulação, dentro de uma teoria comprovada de propostas de solução, de teorias não-comprovadas. A teoria das cordas não possui nenhum suporte observacional até este momento. Assim é salutar para uma atitude científica considerá-la como uma dentre várias outras candidatas possíveis de gerar uma descrição da natureza que ainda não tiveram sucesso a não ser (no caso da teoria das cordas) de público, e isto graças a certos livros de divulgação que transmitem não o conhecimento científico, mas sim a especulação do mês.
Eu me limitarei então a comentar as propostas que foram feitas até aqui usando a relatividade geral. No que diz respeito à cosmologia, existem duas formas principais de geometrias compatíveis com a teoria atual da gravitação e com os dados observacionais. A importante distinção entre elas pode ser simplificada argumentando que, uma possui uma singularidade separada de nós por um tempo finito e que foi interpretada como “começo do universo” e a outra proponente de um universo que se estende para um passado infinito, o que chamaríamos de universo eterno. Note que ambos cenários pressupõem a possibilidade de definir um tempo gaussiano global.

Vox – Quais as diferenças entre estes dois cenários?
Novello – No primeiro caso, o universo teria um começo singular onde tudo-que-existe (incluindo o espaço-tempo) seria projetado na realidade em uma situação que todas as quantidades físicas divergem, isto é, teriam valor infinito. Assim, a densidade de energia e a temperatura de equilíbrio do universo valeriam infinito. Em outras palavras, seriam inobserváveis. E, como tudo o que segue, dependeria deste momento inacessível. Esta estrutura do universo seria irracional: não poderíamos ter dele – e para sempre – uma descrição racional completa. Para o outro cenário competitivo, o universo teria passado por uma fase anterior colapsante, onde o seu volume total diminuiria com o passar do tempo cósmico, atingiria um mínimo e inverteria o processo passando a uma fase de expansão, a atual, onde o volume espacial total aumenta com o passar do tempo.
Para ambos os modelos, a fonte da geometria pode ser associada a um fluido perfeito. A principal diferença reside na equação de estado que relaciona a densidade de energia com a pressão. Enquanto, no caso do universo singular, a fonte tem pressão positiva ao longo de toda sua história, no caso do universo eterno isto não acontece. Neste caso, o fluido perfeito pode ser identificado a campos não-lineares, como por exemplo, o campo eletromagnético modificado da versão linear de Maxwell. Contrariamente ao que a mídia internacional e a nacional tem propagado há anos, ambos cenários são compatíveis com dados observacionais que nos vêm do universo. No estágio atual de nosso conhecimento científico, é impossível decidir entre um ou outro destes dois modelos.



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* Os autores são, dentre formações diversas, alunos do Curso de Especialização em Divulgação Científica, pelo Núcleo José Reis ECA-USP.

sexta-feira, 11 de junho de 2010



quarta-feira, 9 de junho de 2010



terça-feira, 8 de junho de 2010


Santo Large Hadron Collider, Batman!

Valentin Kuznetsov acaba de apresentar um trabalho na Conferência Internacional sobre Ciência Computacional sobre a utilização do CERN MongoDB para os dados do Large Hadron Collider. O papel, o CMS de agregação de dados do sistema, está disponível como um PDF no ScienceDirect.

Um resumo

“CMS” significa Compact Muon Solenoid, um detector de partículas da física construída sobre o Large Hadron Collider. O projeto CMS publicado possui alguns quadrinhos que proporcionam uma agradável e simples explicação do que o CMS / LHC faz.
O LHC gera enormes quantidades de dados de todas as variedades, que é distribuído através de uma rede mundial. Ele envia mensagens de status para alguns dos computadores, informações do trabalho de monitoramento para outros computadores, informações contábeis ainda em outro lugar, e assim por diante.
Isto significa que cada local tem consultas especializadas que pode fazer sobre os dados que possui, mas até agora tem sido muito difícil para consultar através de toda a rede.

Como funciona.

O sistema de totalização MongoDB usa como cache. Ele verifica se Mongo tem a agregação que o usuário está pedindo e retorna-o, caso contrário, o sistema faz a agregação e salva-o Mongo.
Eles consultam o sistema usando uma SQL, linguagem simples, como a que eles transformam em uma consulta MongoDB. Então, algo como file = “abc”, execute> 10 torna-se “file:” abc “,” executar: (“$ (gt”: 10)). (Não é o mesmo que o SQL, mas o código para isso poderia ser interessante para pessoas que querem usar consultas SQL com MongoDB).
Se o cache não contém a consulta solicitada, o sistema itera sobre todos os lugares do mundo que poderia ter essa informação e consulta-los, recolhendo os seus resultados. Em seguida, ele mescla todos os resultados, fazendo uma espécie de “GROUP BY” operação baseada em pré-identificação dos grupos e insere as informações agregadas no cache.
Ele foi construído usando o driver Python.

Objetivos
Eles estão ansiosos para testá-lo em campo e escalar horizontalmente o sistema com sharding. Como se trata de uma grid aggregation/querying tool, eles também estão interessados na sua aplicação a problemas fora do LHC e o CERN.

artigo original em: http://www.nosqlbr.com.br/santo-large-hadron-collider-batman.html

segunda-feira, 7 de junho de 2010

domingo, 6 de junho de 2010

FÍSICOS FORMULAM NOVA TEORIA DA PROPRIEDADES MECÂNICAS DO HELIO

É difícil imaginar que um líquido possa escoar subindo pelas paredes de um copo. Mas isso acontece com o hélio (He) líquido quando ele está abaixo de uma determinada temperatura. Esta característica do He que, além disso, a temperaturas muito baixas, apresenta viscosidade praticamente nula, levou os estudiosos a cunhar o termo superfluidez para caracterizar um escoamento sem resistência. A superfluidez que, ao que tudo indica, é também observada mesmo no He sólido – em que recebe mais apropriadamente o nome de supersolidez – confere-lhe propriedades mecânicas muito particulares a temperaturas vizinhas ao zero absoluto, isto é, próximas a -273 graus Celsius.
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Tentando explicar as propriedades mecânicas do He 4 sólido que fogem do comportamento usual – experimentalmente observadas ao longo de anos recentes – e intrigados com as explicações aventadas, ou inconformados com a falta delas, os físicos e professores Maurice de Koning e Sílvio Antonio S. Vitiello, do Departamento de Física da Matéria Condensada, do Instituto de Física “Gleb Wataghin” (IFGW) da Unicamp, propuseram-se ao estudo desses fenômenos.

Para tanto, uniram a experiência do primeiro em ciências dos materiais – que procura entender o comportamento mecânico destes – e do segundo em muitos corpos quânticos, assim denominados os sistemas compostos de muitas partículas que obedecem à mecânica quântica. O trabalho interdisciplinar por eles orientado foi realizado pelo doutorando Renato Pessoa e levou a uma nova interpretação das propriedades mecânicas ostentadas pelo He 4 sólido. As conclusões do estudo foram publicadas recentemente no Physical Review Letters, periódico de tradição na divulgação de trabalhos importantes, atuais, de impacto e de interesse geral.

O He 4 sólido conjuga características de um sólido com propriedades de superfluidez, ou supersolidez, conforme preferem alguns, em temperaturas muito baixas e por isso tem atraído recentemente a atenção de pesquisadores. As características do He 4 permitem sua caracterização como sólido quântico – assim considerado porque cada um de seus átomos possui uma amplitude de oscilação grande quando comparada a distância de seus vizinhos.

Vitiello enfatiza que é o caso do He 4, mas não de outros materiais: “Na verdade, na mecânica quântica perde-se a capacidade de localização precisa da posição das partículas. Esse efeito quântico assume importância maior quanto menor a massa da partícula. O He além de extremamente leve – é o átomo mais leve depois do hidrogênio – não forma moléculas e, por isso, os efeitos quânticos assumem nele dimensão maior”. Ademais, lembra o docente, o modelo quântico se coaduna com as propriedades macroscópicas apresentadas pelo He 4, que são aquelas passíveis de serem medidas.

Os pesquisadores destacam a natureza de pesquisa básica e teórica que envolveu o trabalho. Desenvolveram o projeto partindo de resultados experimentais obtidos por grupos de outros países. O estudo foi realizado em computador adquirido com recursos da Fapesp e nos super computadores do Centro Nacional de Processamento de Alto Desempenho (Cenapade), que funciona junto ao Centro de Computação da Unicamp.

Vitiello e de Koning mostram-se particularmente entusiasmados não só pelo fato de trabalho ter sido aceito por uma revista de visibilidade, mas também por sido realizado total e exclusivamente no Brasil e na Unicamp. “Neste corredor”, dizem brincando, referindo-se ao acesso às salas do departamento. Vitiello frisa que, dentro de suas características, o estudo, que resultou do casamento de competências muito particulares, não havia sido feito até então. Credita à qualidade e ao ineditismo sua aceitação pela revista.

Por sua vez, de Koning esclarece que a abordagem de ciência dos materiais que aplicaram é a mesma utilizada em outros tipos de sistemas, caso dos metais, que não apresentam efeitos quânticos tão significativos. Por outro lado, foi a primeira vez que um sistema como o do He 4 foi estudado com esta abordagem.

Para Vitiello, o estudo serviu também para a formação de pessoal de excelência. Lembra que o estudante Renato Pessoa foi o primeiro colocado no concurso que o levou ao ingresso no Instituto Federal Goiano em que concorreu com candidatos que já haviam concluído o doutorado. Diz, com orgulho, que o fato é indicativo do nível de formação adquirido na Unicamp pelo aluno por eles orientado.

O macroscópico

Nos trabalhos experimentais realizados por outros grupos, o He 4 foi solidificado em uma cápsula colocada na extremidade de um eixo de um dispositivo chamado pêndulo de torção, em que o material pode ser posto a oscilar em pequenos movimentos de vaivém executados em torno do eixo. Nesses casos, quaisquer sólidos apresentam um momento de inércia, que pode ser entendido como a dificuldade que o corpo tem para iniciar o movimento de rotação ou a dificuldade em pará-lo. As medidas dos momentos de inércia são classicamente muito bem definidas e podem ser determinadas para quaisquer materiais. Para o He 4 sólido, não foi diferente.

Mas, quando submetido a progressivo abaixamento de temperatura, repentinamente a resistência ao giro caia abruptamente, como se uma pequena fração do material permanecesse imóvel. Os resultados observados foram publicados pela primeira vez em 2004 e posteriormente vários laboratórios os reproduziram. E não havia explicação para a quebra da resistência ao movimento.

Posteriormente foi descrito outro experimento com o He 4 sólido envolvendo agora a medida da resistência elástica do material, que é uma propriedade mecânica. Para isso, o sólido foi submetido a uma pequena deformação e mediu-se a força aplicada para consegui-la. O experimento foi realizado no mesmo regime de temperatura do anterior.

Os experimentadores constataram que, com a redução da temperatura, de repente, para conseguir o mesmo grau de deformação havia necessidade de aplicar força maior. Mediram também as variações das intensidades dessas forças em função do grau de impureza do He 4, contaminado pelo He 3, com o qual constitui uma mistura isotópica natural e estável. Comparando os resultados obtidos com os divulgados em 2004, na mesma faixa de variação de temperatura, concluíram que os resultados se assemelhavam. Ou seja, às mesmas temperaturas, no primeiro experimento se observava a diminuição da resistência ao movimento de rotação e no segundo, o aumento da resistência à deformação.

Discordância

O grupo envolvido neste último experimento tentou uma explicação. Um cristal real não tem grade cristalina – entendida como a disposição relativa dos átomos que o constituem – perfeitamente uniforme e apresenta vários defeitos de formação. Um desses defeitos de cristalização se chama discordância, que pode ser representada, por exemplo, pela retirada de metade dos átomos de um dos planos em que estão alojados, dando origem a falhas de formação. As discordâncias são importantes na definição das propriedades mecânicas dos metais.

Quando o material é tensionado, a discordância se desloca e quanto mais ela caminha mais facilmente o material se deforma. Como ao baixar a temperatura o movimento ficou mais difícil, propuseram que as discordâncias que seriam aprisionadas pelas impurezas disseminadas pelo retículo estariam perdendo sua mobilidade e dificultariam o movimento de todo o sistema. Utilizavam uma explicação sobejamente adotada no estudo dos metais. Esse mesmo modelo, aplicado ao He 4, constituiu a explicação oferecida pelo grupo.

Maurice de Koning, que acumula experiências recentes na área, achou essa explicação incompleta porque, diz ele, mesmo em um material real desprovido de impurezas e, portanto sem pontos que dificultem o movimento, existem obstáculos ao movimento de uma discordância. E justifica: “As discordâncias se situam no cristal como se estivessem na parte mais baixa de telhas com ondulações, formadas pelos planos cristalinos. A superação destas verdadeiras barreiras dificultam a movimentação da discordância. Eles ignoraram esse fato. Por que no He 4 não haveria essa calha? Achei muito estranho, mesmo porque em outros materiais que conheço a resistência imposta por essas ondulações é muito alta.”

Como de Koning conhece os métodos que permitem calcular a resistência contra o movimento das discordâncias e Vitiello sabe como modelar quanticamente as interações do He 4, juntaram esses conhecimentos para calcular a resistência que o material impõe às deformações e verificaram que ela não é nada desprezível. Concluíram então que a explicação que fora dada é ao menos incompleta.

Vitiello explica que não havia sido levado em conta que o sólido não é um continuo, mas sim que possui uma rede cristalina com sítios em torno dos quais os átomos oscilam. E mais, que as discordâncias se manifestam diferentemente nos diversos tipos de redes que existem na natureza e que, por isso, o tipo de cristal também deve ser levado em conta.

Segundo Vitiello, a explicação dada foi que, reduzindo a temperatura, as impurezas encontram dificuldade em caminhar, o que dificulta o movimento das discordâncias por elas aprisionadas. “Dissemos que essa interpretação não pode estar completa porque, mesmo que não existissem essas impurezas, a discordância possui uma resistência ao movimento produzida pela própria rede cristalina. E isso se deve à circunstância de que as discordâncias moram no cristal, na parte baixa das telhas, o que determina uma resistência ao movimento. O modelo matemático que aplicaram não é completo já que deve ser levado em consideração o reticulo cristalino”.

Os docentes deixam claro que não eliminaram a possibilidade de a resistência ser devia a impurezas, mas acrescentaram um elemento que até então não havia sido considerado: a rede cristalina. Discordâncias são defeitos que ocorrem em cristais e que apresentam diferentes comportamentos em razão da natureza da rede cristalina. Ou em outras palavras, o comportamento desses defeitos depende em grande parte da estrutura cristalina e ela é fundamental para entender o que está acontecendo.

Artigo:
Physical Review Letters
104, 085301 (2010)

Comunicação Social
Unicamp

terça-feira, 1 de junho de 2010

Neutrino camaleão abre caminho para uma nova física






Cientistas do experimento Opera, localizado no laboratório Gran Sasso, na Itália, fizeram a primeira observação direta de uma partícula tau em um feixe de neutrinos do múon - isto significa que a partícula "oscilou", isto é, mudou de um tipo para outro.

Encontrar o tau do múon representa ter achado a peça que faltava em um quebra-cabeças que tem desafiado a ciência desde 1960.

O feixe de neutrinos foi enviado através da terra do CERN, onde está situado também o LHC, a 730 km de distância do detector.

Neutrinos

Neutrinos são partículas subatômicas com uma massa tão pequena que um deles é capaz de atravessar um cubo de chumbo sólido, com 1 ano-luz de aresta, sem se chocar com a matéria. Calcula-se que 50 trilhões de neutrinos atravessam o nosso corpo diariamente.

Existem três tipos de neutrinos: neutrino do elétron, neutrino do múon e neutrino do tau.

O quebra-cabeças dos neutrinos começou com uma experiência pioneira, realizada na década de 1960, que acabou rendendo o Prêmio Nobel de Física a Ray Davies.

Davies observou que os neutrinos vindos do Sol chegavam à Terra em um número muito menor do que os modelos teóricos previam: ele concluiu que, ou os modelos solares estavam errados ou algo estava acontecendo com os neutrinos em seu caminho.

Oscilação dos neutrinos

Uma possível solução para o enigma foi dada em 1969 por Bruno Pontecorvo e Vladimir Gribov, que sugeriram que mudanças oscilatórias, que eles chamaram de "mudanças camaleônicas", poderiam fazer com que os neutrinos transmutassem de um tipo para outro. Seria por isso que os neutrinos esperados não eram detectados em número suficiente.

Desde então, diversos experimentos observaram o desaparecimento dos neutrinos do múon, confirmando a hipótese da oscilação, mas até agora nunca havia sido observado o aparecimento de um neutrino do tau a partir de um feixe puro de neutrinos do múon.

Agora, pela primeira vez, os cientistas capturaram o neutrino camaleão conforme ele mudou de um neutrino do múon para um neutrino do tau.

"Estamos confiantes de que este primeiro evento será seguido de outros, que irão demonstrar plenamente a oscilação dos neutrinos," disse Antonio Ereditato, da colaboração Opera.

Paciência de físico

O achado é resultado de sete anos de construção do detector Opera, e mais três anos de disparos de um feixe de neutrinos, fornecido pelo CERN.

Durante esse tempo, bilhões de bilhões de neutrinos do múon foram enviados do CERN até Gran Sasso, em uma viagem que dura apenas 2,4 milissegundos.

A raridade da oscilação dos neutrinos, juntamente com o fato de que os neutrinos interagem muito fracamente com a matéria, torna este um tipo de experimento muito delicado e muito difícil de fazer.

O feixe de neutrinos do CERN foi ligado pela primeira vez em 2006, e desde então os pesquisadores do OPERA estão peneirando cuidadosamente seus dados para encontrar sinais do aparecimento de partículas de tau, um sinal de que um neutrino do múon teria oscilado em um neutrino do tau.

Paciência parece ser um pré-requisito fundamental na pesquisa da física de partículas.



A grande expectativa é que essas partículas subatômicas ainda desconhecidas possam ajudar a lançar alguma luz sobre a Matéria Escura, um tipo desconhecido de matéria que compõe um quarto da massa do Universo. [Imagem: Opera]Nova Física

Mas o que é mais importante é o que está por vir.

Embora feche um capítulo na compreensão da natureza dos neutrinos, a observação das oscilações dessas partículas, transmutando-se de um tipo em outro, é uma forte evidência de uma física totalmente nova.

A questão é que, na teoria que os físicos usam para explicar o comportamento das partículas fundamentais, conhecida como o Modelo Padrão, os neutrinos não têm massa.

Contudo, para que eles sejam capazes de oscilar eles devem ter massa - logo, algo deve estar faltando no Modelo Padrão.

Apesar de seu enorme sucesso em descrever as partículas que compõem o Universo visível, e as interações entre essas partículas, há muito tempo os físicos sabem que o Modelo Padrão não explica tudo.

Uma das possibilidades levantadas para essa nova física é a existência de outros tipos de neutrinos, ainda não detectados experimentalmente.

A grande expectativa é que essas partículas subatômicas ainda desconhecidas possam ajudar a lançar alguma luz sobre a Matéria Escura, um tipo desconhecido de matéria que compõe um quarto da massa do Universo.

Outra sinalização dessa nova física foi dada há poucos dias pela descoberta de uma assimetria entre a matéria e a antimatéria.

segunda-feira, 31 de maio de 2010

Acelerador de partículas LHC sofre blecaute no fim de semana







Técnicos trabalham em túnel do LHC, em imagem de arquivo do Cern. Divulgação


O Grande Colisor de Hádrons (LHC, da sigla em inglês) sofreu, no fim de semana, uma pane elétrica possivelmente causada por uma forte tempestade que atingiu a região onde está instalada a máquina, na fronteira entre a Suíça e França.

Segundo os cientistas do Cern, o LHC só se recuperou na manhã desta segunda-feira, informa a BBC News.O corte elétrico ocorreu às 23h00 (hora local) de sexta-feira.

A máquina passa por uma parada técnica que permite que engenheiros tenham acesso aos 27 km de túneis do complexo científico. De acordo com um porta-voz, a parada já havia sido programada para esta semana.

James Gilles, diretor de comunicações do Cern, disse que não haverá raios de partículas no LHC antes de quarta-feira. Nos últimos meses, o s cientistas vêm intensificando as energias aplicadas aos feixes de partículas do colisor.

Físicos esperam que, se o curso se mantiver, o equipamento conseguirá em breve atingir um nível onde será possível descobrir novas partículas subatômicas.

Um porta-voz destacou que cortes de energia ocorrem periodicamente no colisor. Em novembro, o uso da máquina foi interrompido por um blecaute aparentemente causado por um pedaço de pão derrubado por um pássaro sobre uma conexão elétrica.

domingo, 23 de maio de 2010

Vanderlei Bagnato ganha Prêmio CBPF de Física





O professor Vanderlei Salvador Bagnato, do Instituto de Física de São Carlos (IFSC) da Universidade de São Paulo (USP), foi anunciado como ganhador do Prêmio CBPF de Física de 2010. A comissão julgadora do prêmio indicou Bagnato pelo trabalho que demonstrou pela primeira vez o fenômeno de turbulência em um condensado Bose-Einstein e revelou as condições em que tal turbulência pode ser controlada.
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O prêmio foi criado no fim do ano passado pelo Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF) para reconhecer e valorizar a excelência de contribuições pontuais desenvolvidas no Brasil na área de física.

A pesquisa desenvolvida pelo grupo coordenado por Bagnato abre uma nova janela para a investigação dos fenômenos de turbulência – um dos principais desafios da física contemporânea – e para o estudo de superfluidos.

O trabalho premiado foi publicado no periódico Physical Review Letters e foi tema de reportagem da Agência FAPESP em agosto de 2009.

De acordo com Bagnato, turbulências são fenômenos que ocorrem em fluidos – líquidos e gases –, geralmente submetidos a movimentos completamente desordenados, conhecidos como vórtices.

“É fenômeno muito difícil de ser estudado e, atualmente, é uma das principais fronteiras do conhecimento na física”, disse à Agência FAPESP.

Bagnato coordena o Centro de Óptica e Fotônica (Cepof) de São Carlos, um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (Cepid) da FAPESP, e o Instituto Nacional de Óptica e Fotônica, que tem apoio da Fundação e do CNPq.

O estudo, que também contou com a participação de cientistas da Universidade de Florença (Itália), demonstrou que o fenômeno da turbulência ocorre também no condensado de Bose-Einstein – uma fase da matéria formada por átomos em temperaturas próximas do zero absoluto e que permite a observação de efeitos quânticos em escala macroscópica.

Atualmente , o grupo está colhendo resultados mais detalhados sobre o fenômeno, como quanto tempo a turbulência demora para desaparecer do fluido quântico e quais são suas consequências, entre outros aspectos relacionados.

“Realizando no condensado, temos a chance de criar turbulência em um sistema um pouco mais controlado. Além disso, podemos manipular diversos fatores, como a variação de interação entre os átomos. Estamos tentando, em novos experimentos, controlar a turbulência por meio de um processo chamado de controle coerente quântico no condensado”, explicou.

O professor destacou também a contribuição da FAPESP à sua pesquisa. “Grande parte do que faço teve e tem o apoio marcante da FAPESP, que tem tornado possível realizar projetos de pesquisa de longo prazo. Estudo os condensados há mais de cinco anos, mas só recentemente temos tido resultados mais robustos”, disse.

Bagnato publicou mais de 200 trabalhos científicos em revistas internacionais e orientou mais de 45 teses entre doutorados e mestrados, principalmente na área de física atômica.

A entrega do Prêmio CBPF de Física de 2010, patrocinado pela Lasertools Tecnologia, será durante a cerimônia de abertura da 8ª Escola do CBPF, que ocorrerá em julho.

Mais informações: http://portal.cbpf.br/

Agência FAPESP

PROFESSOR JOSÉ PAULO VIEIRA



Jose Paulo Vieira é o primeiro marataízense da família Vieira. Estudou no quase centenário Grupo Escolar José Marcelino, teve uma infância feliz entre a garotada da barra, soltando pipa, jogando bola, brincando de pique bandeira e outras coisas próprias de criança. Foi estudar no Rio de Janeiro, ainda garoto, para concluir o ensino médio, onde se formou Bacharel em Física. No ano seguinte da conclusão do curso de Física, foi para o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais-INPE, para fazer um curso de pós-graduação em Meteorologia com Ênfase em Energia Nuclear.

Dando seqüências aos estudos, volta para o Rio e realiza seu grande sonho, o de estudar no Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas-CBPF,uma verdadeira casa de gênios,onde passou a conviver com os maiores nomes da Ciência no País,como por exemplo,o Brilhante Físico César Lates,o Prof. José Leite Lopes e outros grandes nomes da Ciência Latina.No CBPF, ainda teve o privilégio de Cursar Mecânica Quântica com o Professor José Leite Lopes.Prosseguindo aos estudos,migrou para o Observatório Nacional-ON,para estudar Astrofísica,onde conheceu outro grupo de Cientistas de primeira grandeza,como por exemplo,o Dr. Mário Chamber que deu grande contribuição para a Astronomia e outros pesquisadores,alguns integrantes da NASA.

Quando estava noCBPF,assumiu a cadeira de Física na Faculdade de Cabo Frio a Ferlagos,onde trabalhou 14 anos.Ali desenvolveu seu primeiro trabalho de pesquisa,sobre Poluição em Escala Planetária.Na Faculdade de Cabo Frio teve seu trabalho facilitado devido sua interação com o quadro docentes, quase todos integrantes do Centro de Pesquisas e Estudos do Mar da Marinha do Brasil em Arraial do Cabo,o mais importante Centro de Estudos do mar da América latina.

Em 1986, ainda em Cabo Frio, deu início ao trabalho de pesquisa em Energia Gravitacional que desenvolve até hoje. Em 1993 volta para Marataízes para trabalhar nas empresas da família, e ajudou a implantar o novo Município como secretário de Planejamento. Uma bela experiência. Hoje o Prof. José Vieira leciona na Escola Domingo José Martins, trabalha com a família nos negócios e continua seu trabalho de pesquisas. Acaba de lançar sua obra UM PLANO PARA O UNIVERSO, onde descreve com uma linguagem simples e objetiva, a relação entre os Fenômenos Atmosféricos, Geofísicos, Sociais, a Fome e os Agentes Infecciosos com as Profecias Bíblicas do Antigo e do Novo Testamento.

Mostrando que, na verdade, todos estes eventos fazem parte de um grande plano elaborado pelo Criador do Universo.

O Prof. José Paulo Vieira sempre procurou contribuir com todos naquilo que lhe é solicitado. Talvez, como decorrência deste fato, nunca tenha faltado à presença de inúmeros amigos e colaboradores em sua vida. Preocupado também com as Artes e Cultura do nosso Município, apoiando literalmente a Confraria das Artes, Cultura e Letras de Marataízes e do Estado do Espírito Santo, ocupando deste a sua fundação em outubro de 2009 a vice-presidência e em destaque ainda maior doou a Confraria muitos exemplares de sua fantástica obra, á qual esta sendo divulgada em vários Estados, enaltecendo os gênios capixabas e Marataízenses.

Bárbara Pérez.
Escritora.

quinta-feira, 6 de maio de 2010

Matemática




Prémio Abel, «nobel da matemática», atribuído a «descobertas fundamentais» em álgebra


O norte-americano John Griggs Thompson e o francês Jacques Tits foram hoje distinguidos com o prémio norueguês Abel, considerado o "Nobel" da Matemática, pelas suas "descobertas fundamentais" em álgebra.

As suas descobertas tiveram uma influência "profunda e extraordinária", ao criarem novos conceitos e provarem "resultados fundamentais", segundo um comunicado da Academia das Ciências e das Letras da Noruega, a entidade que atribui anualmente este galardão. Os trabalhos dos dois matemáticos "completam-se e formam em conjunto a coluna dorsal da teoria moderna dos grupos", salientou a Academia.


Esta teoria, que se ocupa do estudo e classificação dos grupos, é uma espécie de "ciência das simetrias" que explica, por exemplo, a relação entre os reflexos e as rotações de um icosaedro (poliedro limitado por 20 faces) ou os segredos do cubo de Rubik. Thompson revolucionou a teoria ao demonstrar teoremas que permitiram a classificação dos grupos finitos simples. O seu colega Tits criou uma nova visão dos grupos como objectos geométricos.

Nascido em 1932 no Kansas (EUA), Thompson licenciou-se na Universidade de Yale em 1955 e doutorou-se quatro anos depois na de Chicago. Thompson é professor emérito de Matemática Pura nas Universidades de Cambridge e Florida. Membro da Academia Nacional das Ciências dos Estados Unidos desde 1971, recebeu entre outros galardões o Senior Berwick, da Sociedade de Matemática de Londres, e a Medalha das Ciências dos EUA.

Tits nasceu em Uccle (Bélgica) em 1930, mas nacionalizou-se francês em 1974. Com apenas três anos era capaz de resolver todas as operações da aritmética. Saltou vários anos durante a escolarização e aos 13 anos, após a morte do pai, "era explicador de alunos com mais quatro anos do que ele".

Doutorou-se com 20 anos, em 1950. Entre as instituições onde exerceu actividade docente contam-se a Universidade Livre de Bruxelas, a Universidade de Bona e o Collège de France, de Paris, a que continua associado como professor emérito desde 2000. Membro da Academia das Ciências francesa desde 1974, Tits recebeu entre outras distinções o prémio Wolf e a Medalha Cantor da Sociedade Matemática Alemã.

O prémio Abel deve o seu nome ao matemático norueguês Niels Henrik Abel (1802-1829) e foi criado pelo Parlamento norueguês em 2002 para assinalar o 200º aniversário do seu nascimento. O "Comité Abel", composto por cinco matemáticos reconhecidos internacionalmente, elege anualmente o vencedor, que recebe seis milhões de coroas norueguesas (750.000 euros) de prémio. O prémio será entregue pelo rei Harald V numa cerimónia que decorrerá a 20 de Maio na Universidade de Oslo.

Pede-se: Professor de matemática!
Anúncio para ocupar o lugar de... Stephen Hawkings
2008-11-06
Por Ricardo Gonçalo*



Um olhar desatento pelos anúncios de emprego do Institute of Physics inglês podia deixar passar uma nota sobre o lugar descrito como “Lucasian professor of mathematics - Cambridge, UK”. Com um clique em “detalhes adicionais” vê-se que se trata nem mais nem menos do que do posto actualmente ocupado pelo físico e matemático Stephen Hawkings!

* Royal Holloway University of London, CERN



Esta cátedra, criada em 1663 por Henry Lucas, na altura o membro do parlamento inglês que representava a Universidade de Cambridge, rendia na altura 100 libras ao seu ocupante. Um dos requerimentos do lugar era que o seu detentor não poderia desempenhar actividades eclesiásticas, o que valeu a Isaac Newton uma boa desculpa para não ser ordenado, e assim fugir à regra na universidade do século XVII.

Os parâmetros de selecção para o posto deverão ser bastante competitivos. Com efeito, além de Isaac Newton, esta cátedra foi ocupada por outros físicos, matemáticos e astrónomos, como Charles Babbage, cujas máquinas de cálculo são vistas como antepassados directos dos modernos computadores, ou Paul Dirac, cuja equação é um dos pontos altos da mecânica quântica relativística, passando por Sir Georges Stokes e Sir Joseph Larmor. Em suma, uma grande parte da ciência tal como a conhecemos hoje é devida aos detentores desta cátedra.



Michael Green é o novo detentor
da cátedra «lucasiana»
em Cambridge


O físico britânico Michael Green vai substituir Stephen Hawking como titular da cadeira "lucasiana" de Matemáticas na Universidade de Cambridge, um dos postos académicos mais prestigiados do mundo.

Além de ocupar a cátedra John Humphrey Plummer de Física Teórica, na mesma instituição, Green é um dos pioneiros da teoria de cordas em Física, um esquema teórico que explica as partículas e as forças fundamentais da natureza como as vibrações de cordas finas.

O académico será, a partir de 1 de Novembro, o 18º professor "lucasiano". Esta cátedra foi criada pelo parlamentar Henry Lucas em 1663 e foi ocupada por célebres cientistas, como Isaac Newton, há 300 anos.

O director do Departamento de Matemática Aplicada e Física Teórica de Cambridge, Peter Haynes, explicou esta opção ao referir que Green "teve um papel de liderança na investigação do Departamento desde 1993".

Hawking, que tem uma doença degenerativa, deixou o cargo que ocupava desde 1980 a 30 de Setembro para assumir a direcção de investigação daquele centro educativo.

Ciência Hoje





















Hershel observa formação
de uma «estrela impossível»
Projecto da Agência Espacial Europeia apresenta novos dados sobre crescimento de estrelas
2010-05-06

Os primeiros resultados do observatório espacial de infravermelhos Herschel estão a revelar pormenores sobre a formação de estrelas. As novas imagens mostram milhares de galáxias distantes em processo de formação e inúmeras nebulosas na Via Láctea. Uma das imagens captou aquilo que os astrónomos chamam de 'estrela impossível' em plena formação.

Estes resultados, que foram apresentados hoje durante um simpósio da Agência Espacial Europeia, desafiam as ideias actuais sobre o nascimento das estrelas e propõem novos caminhos de investigação.


Observações da nebulosa RCW 120 mostraram uma estrela embrionária que poderá tornar-se a maior e a mais brilhante da nossa galáxia nas próximas centenas de milhares de anos. Tem já oito a dez vezes mais a massa do nosso Sol e encontra-se rodeada por duas mil massas solares de gás e pó da qual se alimenta, o que lhe permitirá crescer ainda mais.

A investigadora Annie Zavagno, do Laboratório de Astrofísica de Marselha, explica que observar uma destas estrelas durante a sua formação é uma grande oportunidade para se conseguir resolver um dos paradoxos da astronomia. De acordo com o conhecimento actual, não seria possível uma estrela formar-se com mais de oito massas solares.

Isto porque a forte luz emitida por uma destas estrelas deveria “expulsar” as nuvens antes que mais massa fosse acumulada. Mas, de alguma forma, continuam a crescer. Estas “estrelas impossíveis” já eram conhecidas, mas só agora foi possível ver de perto o início da sua vida. Agora, os investigadores vão estudar a fundo estes dados para reformular as teorias existentes.

segunda-feira, 3 de maio de 2010

Dust Pilar da Nebulosa Carina



Dentro da cabeça do monstro interestelar é uma estrela que está lentamente a destruí-lo. O monstro, à direita, é realmente um pilar da inanimados gás e poeira que as medidas ao longo de um ano-luz de comprimento. A estrela, não se visível através da poeira opaca, Está estourando em parte por ejetar feixes de partículas energéticas. batalhas épicas similares estão sendo travadas por todo o de formação de estrelas Carina Nebula. As estrelas vão ganhar no final, destruindo as suas Pilares da Criação ao longo dos próximos 100 mil anos, e resultando em um novo aglomerado aberto de estrelas. Os pontos-de-rosa em torno da imagem são estrelas recém-formado que já foram liberados desde o seu nascimento monstro. O imagem acima Foi lançado na semana passada em comemoração ao Hubble Space Telescopes 20 anos de operação. O nome técnico para os jatos estelares são objetos Herbig-Haro. Como uma estrela cria Herbig jet-Haros é um curso tema de pesquisa, Mas provavelmente envolve uma disco de acreção girando em torno de uma estrela central. A impressionante segundo Herbig jet-Haro ocorre na diagonal perto do centro da imagem.

Ronald Mallett




Ronald Mallett (3 de março de 1945) é um professor estadunidense de física da Universidade de Connecticut.

Devido a morte de seu pai quando tinha apenas 10 anos, ele decidiu criar uma máquina do tempo, gerando uma obsessão para tentar voltar no tempo e salvar seu pai. Mallett comenta que já está muito próximo de terminá-la.

Seu projecto baseia-se em um conjunto de raios lasers que em forma de espiral, teriam potência suficiente para deformar o espaço-tempo, proporcionando assim a viagem para o passado e para o futuro.

[editar] Controvérsia
No entanto, mesmo que seu projeto funcione, e uma eventual máquina do tempo seja criada, Ronald Mallett não poderia salvar seu pai, uma vez que isto acarretaria um paradoxo temporal cíclico. O paradoxo é simples: Se Ronald Mallett teve a idéia de criar uma máquina do tempo simplesmente para salvar seu pai (convencendo-o a parar de fumar), caso ele consiga convencê-lo, ao voltar para o presente, seu pai estaria vivo, mas isto seria impossível, pois se seu pai estivesse vivo, ele nunca teria imaginado em criar uma máquina do tempo, pois o fundamento para a criação desta fora a morte de seu pai, que através da criação da máquina do tempo, nunca acontecera, então Mallett ficaria preso neste ciclo vicioso, nunca podendo salvar seu pai de fato. Mas também há a possibilidade de que ele salve seu pai e o ele que existe agora acabe deixando de existir e ninguem se lembre da sua maquina do tempo.

quinta-feira, 29 de abril de 2010

Gelo em 24 Themis


Água congelada foi detectada pela primeira vez num asteroide, um tipo de corpo celeste que costuma ser descrito como uma rocha espacial extremamente seca. E não se trata da presença esparsa de gelo na superfície do astro. Segundo dois estudos feitos por duas equipes internacionais que trabalharam de forma independepente e publicam seus trabalhos simultaneamente na edição desta semana da revista britânica Nature, o asteroide 24 Themis, que mede cerca de 200 quiômetros de diâmetro e fica a meio caminho entre Marte e Júpiter, é todo coberto por uma fina camada de gelo e também apresenta sinais da existência de moléculas orgânicas.

"Não é possível saber com certeza qual é a espessura do gelo", afirma a astrofísica brasileira Thais Mothé Diniz, da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), coautora de um dos estudos, do artigo redigido pela equipe de Humberto Campins, da Universidade da Flórida Central. "Mas ela deve ter entre alguns centímetros e uns poucos metros". A descoberta reforça a teoria de que a água dos oceanos e o material carbonáceo da Terra, dois pré-requisitos fundamentais para a geração da vida, podem ter vindo de cometas e talvez de asteroides como o 24 Themis, que se chocaram com o nosso planeta durante o processo de formação do sistema solar.

Asteroides não emitem sua própria luz. Por isso, ambos os times de astrofísicos tiveram que contar com os serviços do telescópio infravermelho da Nasa instalado em Mauna Kea, no Havaí, para levantar indícios indiretos da presença de água nesse objeto celeste. Com a ajuda do aparelho, eles estudaram a luz do Sol refletida pela superfície do 24 Themis em comprimentos de onda do infravermelho situados entre 2 e 4 micrômetros. As análises da espectrometria das duas equipes chegaram basicamente à mesma conclusão: o asteroide deve ser revestido por uma delgada capa de gelo, misturada com moléculas orgânicas. "24 Themis mantém essa capa de gelo provavelmente desde que a Terra se formou, há cerca de 4,5 bilhões de anos", diz Thais, que é especialista em asteroides.

Os pesquisadores especulam que o asteroide deve ter um reservatório de água escondido em seu interior, metros abaixo da superfície, que fornece com regularidade a matéria-prima para que haja permanentemente gelo em volta de sua crosta. Vapor d'água escaparia desse reservatório subterrâneo e migraria para a superfície do asteroide, onde parte dele daria origem à perene camada gelo. Se isso não ocorresse, dizem os cientistas, a presença ali de água congelada deveria ser forçosamente efêmera. A temperatura média de 24 Themis é de cerca de 200 K (-73°C). Nesse cenário, água congelada num corpo celeste situado à mesma distância do Sol em que está o asteroide descrito nos papers da Nature simplesmente sublima depois de algum tempo — vira vapor sem passar pela fase líquida.

Na verdade, nunca se duvidou de que os asteroides tenham tido, em algum momento de seu passado remoto, gelo. Mas se acreditava que hoje não seria mais possível encontrar uma astro dessa classe com esse perfil (todo o gelo já teria sublimado). Afinal, hoje a presença de gelo está associada a cometas, e não a asteroides. Mas essa ideia vem sendo questionada recentemente e talvez o conceito que separe um cometa de um asteroide já não seja mais tão rígido como antigamente.

Antes de se achar a camada de gelo em 24 Themis, astrofísicos já haviam obtido pistas de que outros dois asteroides apresentavam uma pequena quantidade de gelo sublimado em sua superfície. "Asteroides são geralmente vistos como sendo muito secos", diz o astrofísico Joshua Emery, da Universidade do Tennessee, principal autor do segundo artigo científico sobre 24 Themis. "Parece agora que, quando os asteroides e os planetas estavam se formando nos primórdios do sistema solar, a presença de gelo se estendia para dentro da área do cinturão de asteroides". Um dos desafios dos astrofísicos agora é descobrir se 24 Themis é apenas uma exceção à regra ou há outros asteroides de perfil semelhante.

quarta-feira, 28 de abril de 2010

Etrevista com João Magueijo


O físico João Magueijo assume o papel de jovem revoltado da física e questiona pilares da Teoria da Relatividade de Einstein


Michael Brooks escreve para a revista 'New Scientist':

Quando o físico João Magueijo sugeriu que se acabasse com o postulado básico da relatividade - o de que a velocidade da luz é constante e insuperável -, colocou sua carreira em risco. Magueijo sobreviveu, mas, em seu livro, vai ainda mais longe.

Além disso, revela o pouco caso com que vê as bases da ciência moderna. Ele acha, por exemplo, que a revisão por pares é em grande medida inútil.

João Magueijo faz parte do Grupo de Física Teórica do Imperial College, em Londres.

Ele encontra inspiração para suas idéias incomuns em lugares incomuns: na praia, no encrave hippie de Goa, com dançarinos em êxtase saudando o Sol, caminhando debaixo de chuva em Cambridge ou conversando a noite inteira num bar em Notting Hill.

Sua meta principal: levar suas idéias ao tribunal da experimentação no menor prazo possível.

O que fez você virar rebelde?

Talvez tenha sido o fato de eu ter crescido em Portugal no período pós-revolucionário. O que aconteceu depois da revolução de 1974 em Portugal foi a anarquia. Sei que foi rotulado de comunismo, mas foi anarquia total.

E isso moldou a maneira como você aborda a ciência?

Acho que sim. Fui expulso do colégio e do catecismo, tive problemas no exército, me meti em confusão em todo lugar. Depois fiz parte de um grupo trotskista.

... e decidiu derrubar Einstein?

Sinto enorme respeito por Einstein. Ele é meu herói. Quando eu tinha 11 anos, meu pai me deu um livro fascinante escrito por Albert Einstein e Leopold Infeld. Infeld era um cientista polonês que trabalhou com Einstein em vários problemas importantes nos anos 1930. Einstein começou a atuar como seu mentor. Quando ficou claro que os alemães iam invadir a Polônia, naturalmente Einstein tomou a si a responsabilidade de tentar salvar seu amigo. Mas, no final dos anos 1930, ele já tinha ajudado tantas famílias judias a imigrar que suas garantias pessoais acerca dessas pessoas tinham perdido o valor perante as autoridades americanas, que ignoraram seus pedidos por Infeld. Einstein tentou encontrar para Infeld uma cadeira de professor numa Universidade americana, mas também essa tentativa fracassou. As perspectivas de Infeld eram muito sombrias. Desesperado, Einstein teve a idéia de escrever um livro de ciência popular a quatro mãos com Infeld. Foi 'The Evolution of Physics' (A Evolução da Física) - o livro que, muitos anos depois, por sua beleza singular, me levaria a querer estudar física-, escrito às pressas, em apenas dois ou três meses. O livro virou sensação enorme e levou Infeld a tornar-se repentinamente desejável aos olhos das autoridades americanas. Não fosse o sucesso alcançado por esse livro, é muito provável que Infeld tivesse se esvaído em fumaça em algum inferno nazista.

Quer dizer então que você sente respeito imenso pelos trabalhos de início de carreira de Einstein, mas nem tanto por seu trabalho posterior?

É isso mesmo. A visão dele de que a beleza matemática é importante é responsável por toda a baboseira sobre teorias 'elegantes' na teoria de cordas. Einstein não era assim quando era jovem. De qualquer maneira, a teoria de cordas é uma das coisas menos elegantes do mundo. Esses teóricos simplesmente apostam num enorme complexo de inferioridade, dizendo que foi abençoado por Deus ou algo assim. Não dou a mínima para a elegância. Você começa com uma motivação experimental, faz alguma coisa interessante e então traça uma previsão que pode ser testada. Isso é ótimo. Essa coisa de elegância é auto-indulgência, nada mais.

Para fazer algo de significativo em ciência é preciso seguir seus instintos básicos. É nisso que você acredita?

Pegar o bonde andando é quando alguém importante diz que você deve fazer alguma coisa, e todo o mundo, velho ou jovem, pula em cima do bonde. Mas, sim, se você quiser fazer algo de novo, precisa ter a coragem de dar um salto.

Pular para fora do bonde é arriscado. Se você sugerir algo tão radical quanto uma velocidade de luz variável, não poderia ser o suicídio de sua carreira?

É verdade. Talvez eu não tivesse agido com tanta tranquilidade se não contasse com esta bolsa de estudos da Royal Society, que me proporciona uma rede de segurança por dez anos. Durante esse prazo, posso ir a qualquer lugar e fazer o que eu quiser, desde que seja produtivo.

Quer dizer que você tem liberdade para ser o 'jovem revoltado' da física?

Talvez a impressão que se tenha é que sou amargo e ressentido, mas, se você está lendo um livro, a linguagem corporal se perde. Você está falando comigo cara a cara e pode ver que, na realidade, estou brincando com tudo isso. Não sou um jovem revoltado, estou apenas sendo franco. Não há ressentimentos. Posso dizer coisas ofensivas, mas faço tudo sem a intenção de ofender.

Então por que a velocidade da luz deve variar?

A questão real é: 'Por que a velocidade da luz deve ser constante?' A constância da velocidade da luz é a premissa básica da relatividade, mas temos muitos problemas na física teórica, e esses provavelmente resultam da premissa de que a relatividade funcione o tempo todo. A relatividade deve entrar colapso em algum momento no princípio do Universo, por exemplo.

Como você chegou a essa idéia?

Quando eu atravessava os gramados do St. John's College em Cambridge, numa manhã chuvosa, me veio à cabeça a idéia de que, se estamos confusos por causa da relatividade, uma velocidade da luz que fosse variável talvez seja a resposta. Valia a pena tentar.

Isso foi três anos atrás. Sua teoria já chegou ao ponto de ser aceita?

Depende de o que você quer dizer com 'aceita'. Um periódico me encomendou um grande artigo sobre o assunto. E já nos tornamos respeitáveis, pelo menos na medida em que um grande número de pessoas já está trabalhando sobre a teoria.

Deve ser levada a sério a idéia de que a velocidade da luz é variável?

Ainda não sabemos. Ainda não é certo. A velocidade da luz variável [VLV] começou com apenas uma idéia, e ela não tinha alcance especialmente longo. Era a solução de um problema cosmológico -grande coisa! Mas é fascinante o fato de que a teoria vem se desdobrando em direção à gravidade quântica. Estou muito entusiasmado, mas a teoria pode acabar se mostrando certa ou pode mostrar que está errada. Em última análise, está nas mãos da natureza.

Então você não ficará arrasado se for constatado que a teoria da VLV está errada?

A idéia inicial nunca é a forma final da idéia -ainda é uma obra em andamento. Havia um grande furo na teoria: a VLV não funcionava como teoria capaz de descrever as variações na radiação cósmica de fundo em microondas. Nos últimos meses, porém, superamos esse problema. Mas não tenho problema algum em ir trabalhar com outra coisa. A VLV não é uma religião, não é um partido político.

Como a teoria das cordas, você quer dizer? Em seu livro, você tratou os teóricos das cordas com grosseria.

Não tratei, não!

Mas você se refere às cordas no universo deles como o 'púbis cósmico'. Você sugere que haveria ali algo representativo de 'masturbação'.

Acho que se atribui importância demais à teoria das cordas. É possível que a resposta final tenha algo a ver com ela, mas, a julgar pelo que seus proponentes realizaram até agora, não é essa a impressão que se tem. Ela é tão distante de qualquer coisa que possa ser testada que não pode ser descrita como uma teoria científica. Algumas idéias muito boas saíram dela, mas, na realidade, elas são aviõezinhos de aeromodelismo -são idéias bonitas, não teorias físicas. Eu não teria dito nada se eles só ficassem brincando com seu joguinho. Mas eles enfeitam a idéia toda, como se ela fosse a resposta final para tudo.

Já que estamos falando em grosseria, por que você é tão mordaz quando fala de periódicos acadêmicos?

Acho que eles não têm futuro. São uma perda de tempo. Não leio um periódico desses há anos. O futuro está na internet. Os arquivos da internet não fazem uma filtragem para excluir as coisas boas, e as coisas que não prestam também estão lá, assim como estão nos periódicos. No futuro, as pessoas publicarão seus artigos apenas em arquivos da internet.

Isso certamente mudaria a maneira como avaliamos a ciência. Como ficaria a revisão feita por pares?

A revisão de pares não quer dizer nada. O sistema vem se desintegrando há anos. Ele equivale a relatórios de árbitros ['referees]'. Ou eles conhecem você e gostam de você, ou o conhecem e não gostam de você. Se não o conhecem, então depende da instituição onde você está. O sistema se tornou corrupto nesse aspecto. Hoje em dia, eu frequentemente me recuso a ser árbitro. Às vezes me mandam três ou quatro artigos por semana para julgar. Não há como fazer um trabalho decente. Eu não deveria dizê-lo, mas, já que os trabalhos deveriam estar nos arquivos de qualquer maneira, às vezes eu simplesmente aceito tudo. Não vejo por que rejeitar um artigo, a não ser que ele seja cientificamente muito ruim.

Como podemos saber o que é cientificamente bom e o que não é?

Para o cientista, é óbvio. Você lê um resumo e sabe imediatamente o que está acontecendo, se o trabalho vale a pena ser lido ou não. Não é preciso nenhum árbitro para lhe dizer isso. Na maioria dos casos, os árbitros são pessoas realmente conservadoras, que rejeitam tudo. Entretanto, em alguns relatórios positivos que vi, fica claro que o árbitro não leu o artigo. Na realidade, prefiro as rejeições. Pelo menos assim eu sei que leram meu artigo.

Mas como outros setores -por exemplo as agências que buscam verbas para a ciência- podem discernir o que é ciência válida?

É mais complicado. Elas poderiam perguntar para alguém bem-informado. Mas acho que, se o dinheiro fosse enviado diretamente aos cientistas, sem passar pelas agências de financiamento, haveria menos desperdício, de qualquer maneira. A gente poderia decidir na cara ou coroa, em lugar de ter comitês intermináveis decidindo quem recebe o quê.

Sim, seu livro deixa claro que você não é fã da burocracia da ciência. Você diz que os administradores do Imperial College exploram seus cientistas. Será que você ainda terá emprego depois que o livro for publicado?

De acordo com os advogados da editora britânica do livro, sim. Mas eu disse o que precisava ser dito. Há multidões de problemas, não apenas no Imperial College, mas com o mundo acadêmico britânico de modo geral. As consultorias administrativas mandam na ciência. No Imperial College, com certeza, houve um aumento muito grande nos níveis administrativos. Não precisaria ser assim: o novo Instituto Perimeter, em Ontário, onde Lee Smolin trabalha, está tentando algo diferente, com o mínimo possível de administradores. Não sei se vai funcionar, mas fico feliz por alguém estar tentando.

O que você pretende fazer agora?

Uma das coisas que eu observo no livro 'Faster Than the Speed of Light' é que, após uma certa idade, você pára de fazer ciência de boa qualidade. Não sei o que vai acontecer quando eu ficar velho e parar de fazer ciência de qualidade. Eu não acharia ruim a idéia de virar escritor. Não quero dizer escritor de ciência popular -eu gostaria de escrever romances, ficção. É uma maluquice, uma aposta no escuro, mas uma coisa é certa: não vou virar burocrata da ciência. (Tradução de Clara Allain)

Serviço: 'Faster Than the Speed of Light', de João Magueijo
. Perseus, 288 páginas, US$ 18,20.

domingo, 18 de abril de 2010

JOÃO MAGUEIJO

João Magueijo e a Física da Inconstância
João Magueijo (JM) é um cosmólogo com largo reconhecimento
internacional, antigo aluno Faculdade de Ciências da Universidade de
Lisboa (FCUL), onde concluiu a licenciatura em Física. Actualmente, é
professor de Física Teórica no Imperial College da Universidade de
Londres, depois de ter passado pela Universidade de Cambridge (St.
John’s College) onde fez o seu doutoramento (Trinity College).
Nos últimos anos atingiu uma maior notoriedade, que se tem traduzido
numa presença frequente nos órgãos de comunicação, na sequência
de vários trabalhos publicados em colaboração com alguns
reconhecidos cosmólogos (Andreas Albrecht e John Barrow) ou
isoladamente, nos quais desenvolve um quadro alternativo para resolver
os famosos enigmas do modelo de Big Bang do Universo. Na
perspectiva deste modelo, a grande uniformidade do Universo (a sua
homogeneidade e isotropia, bem como as flutuações de densidade
que estão na origem da formação de galáxias, eram assumidas como
“condições iniciais” da teoria, sem nenhuma explicação aparente. Até
há bem pouco tempo, todas as tentativas de ultrapassar este quadro e
oferecer uma explicação com base em processos físicos calculáveis
passavam por um Cenário Inflacionário no qual o Universo sofria um
período de expansão acelerada, produzida por um campo enigmático
conhecido pelo “inflatão”. O mecanismo deste campo traduzia-se
numa modificação do conteúdo material do Universo de tal modo que
a gravidade ordinária de Einstein se tornava repulsiva e provocava uma
fase de expansão “superluminal” do Universo.
JM e seus colaboradores interrogavam-se se seria a inflação a
verdadeira solução para os enigmas do Big Bang. E numa tentativa de
enriquecer o debate, avançaram outra alternativa à cosmologia
inflacionária: em vez de alterar o conteúdo material do Universo,
optaram por admitir uma velocidade da luz muito mais elevada no
Universo primitivo, seguida de uma desaceleração para o seu valor
actual. Com isto, conseguiram desenvolver um novo cenário onde
grande parte dos referidos enigmas era resolvida. Porém esta alteração,
a princípio admitida como uma simples hipótese de trabalho, não é
aceite pela comunidade científica por entrar em conflito com a física
actual, pois colide com um dos Postulados da Teoria da Relatividade
Restrita de Einstein, o postulado da invariância da velocidade da luz no
vácuo, c. Desde então, c é considerada como uma das constantes
universais da física. Assim, a hipótese de JM e seus colaboradores vem
chocar com um dos princípios sacrossantos da física moderna. É claro
que JM tem perfeita consciência desta dificuldade, e por isso mesmo
tem procurado ultimamente construir um quadro fisicamente razoável
para desenvolver as teorias da velocidade da luz variável, que tem
repercussões praticamente em toda a física actual. Daí a grande
importância das investigações deste físico português a trabalhar no
Reino Unido. Só o futuro dirá se estas teorias serão levadas a bom porto,
apesar das naturais reticências levantadas por muitos físicos. Por mim,
defendo que todos temos a ganhar com o enriquecimento de um
debate que vai com certeza proporcionar uma melhor fundamentação
das teorias físicas. Mas será que esta via tornará mais viável uma teoria
quântica da gravitação? Ou será antes o caso que estes dois belos
edifícios construídos no século XX permanecerão definitivamente
separados, como alguns sugerem?
Lisboa, 8 de Janeiro de 2007

"Partícula de Deus"

Em busca de HIGGS, a “Partícula de Deus”
F.J. Amaral Vieira (*)
Fundação Cearense de Apoio ao Des. Científico e Tecnologia do Ceará (Funcap)
... quando você olha para as estrelas numa noite
clara, está olhando através do campo de Higgs.
Leon Lederman
O mais importante objetivo do LHC é recriar uma estranha partícula dotada de
grande massa e destituída de carga e spin, chamada partícula de Higgs. Para tanto
deverão ser produzidos muitos “mini-bangs”, ou seja, até 800 milhões de colisões de
prótons por segundo voando a uma velocidade próxima a da luz, cada uma deles
representando energias da ordem de 7 TeV1.
O segredo da massa das partículas
As teorias físicas contidas no Modelo Padrão explanam a estrutura da matéria
através de 32 partículas, das quais 14 fundamentais, 12 de matéria e 4 transmissoras de
forças. Sabemos como elas se agrupam e interagem para formar átomos, moléculas,
pessoas e galáxias inteiras e até mesmo o universo. Mas até o começo da década de
sessenta, não se explicava a materialidade dessas coisas porque isso exigiria demonstrar
como partículas e objetos adquirem massa.
Nessa época o físico Sheldon Glashow, russo radicado nos Estados Unidos,
descreveu uma teoria com a qual pretendia unificar a interação eletromagnética, que
atua sobre as partículas carregadas, e a interação nuclear fraca que está associada à
radioatividade e atua sobre quarks, elétrons e neutrinos. Mas a teoria mostrou-se
incompleta apesar da elegância de que se revestia. O problema estava no fato de que o
fóton, mediador da força eletromagnética, é destituído de massa, enquanto os bósons
W+ e W-, mediadores das interações fracas, têm grande massa.
Não percamos de vista que Glashow estava partindo da idéia de que, num
determinado momento do começo do universo, as forças nuclear fraca e eletromagnética
estavam unificadas e num estado de simetria perfeita e, conseqüentemente, os bósons
W+ e W-, tal como o fóton, deveriam não ter massa. O fato de suceder o contrário
representava uma quebra de simetria. E isso levantou a questão de saber que mecanismo
estaria por trás dela.
Nós vemos simetria em tudo que nos rodeia: nas asas multifacetadas e quase
idênticas de uma borboleta, nas pétalas eqüidistantes de uma rosa, nas rimas de um
verso, nas fases da lua, nas estações do ano, no movimento de rotação da Terra, nas
torres gêmeas da catedral, no andar elegante de uma mulher. Aliás, a desenvoltura do
ser humano quando se movimenta está baseada no fato dele ser simétrico o que lhe
permite andar ereto, suportar a gravidade e se movimentar com eficiência. A esfera é a
mais simétrica de todas as formas, pois parecerá sempre a mesma a todos os
observadores à sua volta, após uma rotação completa em torno de si mesma. O mesmo
acontecerá com um círculo feito numa folha de papel sobre a mesa. Mas um triângulo
mudará de forma após uma rotação de 90º o mesmo acontecendo ao retângulo após uma
rotação de 180º.
Os fenômenos físicos estão repletos de quebras de simetria associadas à
mudanças chamadas transições de fase. A água em repouso, enquanto numa temperatura
acima de zero grau, aparenta uma homogeneidade quase perfeita. No nível molecular, as
moléculas formadas por dois átomos de hidrogênio e um de oxigênio tem a forma de um
V apontando para todos os lados de forma simétrica. Quando a temperatura da água
líquida desce a menos de zero grau Celsius, a organização molecular se altera
abruptamente para formar cristais de gelo enquanto a aparência muda de maneira
insólita, ponto em que a simetria é quebrada. Se a temperatura voltar a subir acima de
zero a simetria será restaurada.
Os físicos teóricos estão mais interessados na quebra de simetrias que acontecem
nos seus formalismos matemáticos, quando, por exemplo, as equações permanecem
simétricas, mas a simetria é espontaneamente quebrada nas soluções dessas mesmas
equações. Daí porque muitos deles preferem chamá-la de simetria oculta, tal como
imaginam que aconteça num estado de equilíbrio mesmo instável. É disso que eles estão
falando quando se referem à quebra da simetria entre as massas do fóton e dos bósons
W+ e Z-.
A solução da quebra de simetria na teoria eletrofraca foi encontrada, em 1964,
por três diferentes grupos: Gerald Guralnik, Carl Hagen e Tom Kibble, da Universidade
de Rochester; Francois Englert e Robert Brout, da Universidade de Bruxelas e Peter
Higgs, da Universidade de Edimburgo, em trabalhos independentes nos quais o
problema foi tratado de enfoques diferentes.2
No modelo resultante a simetria é quebrada por um campo quântico a que está
associada uma partícula cujo nome, partícula de Higgs, foi dado pelo físico coreano Ben
Lee, durante uma conferência em Rochester, Berkeley, em 1967. Gerardus‘t Hooft,
físico laureado com o Nobel em 1999, introduziu a expressão “mecanismo de Higgs
para denominar o processo da quebra de simetria através desse campo.” Muitos autores
defendem a idéia de que deveríamos falar de mecanismo EBH (de Englert, Robert e
Higgs) e não mecanismo de Higgs.3 Mas não deve passar despercebido que, em seu
artigo, Higgs chamou a atenção para o fato de que o mecanismo proposto poderia
quebrar simetrias a partir de bósons de grande massa. E isso fez toda a diferença.
Em 1961, Abdus Salam e Steven Weinberg reformularam o trabalho original de
Sheldon Glashow e explanaram a aquisição de massa pelos bósons W+ e Z- através do
mecanismo de Higgs. Isso viabilizou a teoria eletrofraca que, diga-se de passagem, tem
sido confirmada experimentalmente. Na década de setenta, como resultado desses
avanços, o mecanismo de Higgs foi incorporado ao Modelo Padrão, passando a ser
aceito como responsável pela transmissão de massas às partículas. Há entre os físicos
aqueles que defendem a existência de outros mecanismos, além de Higgs, para atribuir
massa às partículas. Mas essa é a uma discussão que escapa aos objetivos deste
trabalho, mesmo porque os físicos de partículas exigem cuidados desdobrados na
interpretação do modelo da quebra espontânea de simetria.
Como entender a massa
A massa de um objeto está relacionada à quantidade de átomos de que ele é
formado, mas isso não implica em que objetos de grande massa devam ser
necessariamente muito maiores que objetos de pequenas massas. As estrelas são
exemplos disso. Algumas delas, de massas até 3 vezes maiores que a do nosso sol, têm
um final de vida catastrófico: depois de consumir todo o hidrogênio, o hélio e o
oxigênio e não tendo mais com o que alimentar suas reações nucleares e desabam
criando no espaço um fantástico cenário luminoso conhecido como supernova.4 O
resultado é um objeto extremamente compacto, com raio em torno de apenas 15
quilômetros em cujo pequeno tamanho é comprimida uma massa situada entre 1.44 a 31
massas solares, chamada estrela de nêutrons. Considerando-se que o raio do sol é de
695.000 quilômetros, tem-se uma idéia de quão massivo se torna essa estrela.
A massa, por outro lado, não é a mesma coisa que o peso, pois um objeto
qualquer que nos rodeie se tornará mais leve na superfície da Lua apesar de conservar o
mesmo número de átomos que teria na superfície da Terra.
Posto isso, lembremos de que a famosa equação de Einstein E=mc2 explica que a
energia pode ser convertida em massa e vice versa o que pode conduzir a resultados
extraordinários. Uma explosão atômica resulta da conversão de uma pequena
quantidade de massa numa imensa quantidade de energia. Na tentativa de detectar a
partícula de Higgs, os físicos do LHC vão trabalhar na direção contrária convertendo
uma grande quantidade de energia numa pequena massa.
Mas o que é mesmo massa?
A massa de uma partícula pode ser considerada de duas maneiras: (i) aquela
dada pelo movimento, ou seja, pela energia associada a ele e (ii) a massa intrínseca de
uma partícula que é sua massa de repouso. O campo de Higgs seria o responsável por
atribuir às partículas justamente a massa de repouso.
Segundo a mecânica quântica, que governa o micro mundo das partículas, elas
podem se comportar ora como “coisas” ora como ondas. Assim, vamos considerá-las
como ondas num fluido quase perfeito, admitindo que, nessas circunstâncias, elas
teriam uma série de propriedades como posição, momento, spin etc., mas não teriam
massa. Se o líquido torna-se viscoso, em algum ponto, passa a opor resistência à
trajetória da partícula retardando seu movimento, sendo isso o que queremos dizer por
massa.5 Esse líquido viscoso representa, de forma intuitiva, o campo de Higgs e o seu
modo de ação.
A física de partículas diz que o universo está literalmente imerso num oceano de
Higgs, um fluído que ocupa o vácuo e pelo qual todas as partículas devem passar.
Enfatizando isso, o físico Leon Lederman diz que quando olhamos para as estrelas
numa noite clara nós as estamos vendo através do campo de Higgs.
Para dar um passo, erguer as mãos, chutar uma bola, nossos músculos precisam
de energia para vencer a inércia que se opõe ao movimento. Essa inércia não é outra
coisa senão a massa que o campo de Higgs atribui às partículas que interagem com ele
dentro dos nossos músculos. Sem ele as partículas de deslocariam descontroladas à
velocidade da luz e a matéria, tal como a entendemos, não poderia ser condensada a
partir delas.
Para entender o campo de Higgs e a quebra espontânea de simetria
A cada partícula do modelo padrão corresponde um campo no qual ela surge
como o seu quanta respectivo, podendo ser interpretada em termos de feixe de energia.
Assim, como ao campo eletromagnético corresponde o fóton, ao campo de Higgs
corresponde uma partícula de mesmo nome. No entanto, o campo de Higgs é diferente
dos demais em muitos aspectos. A principal diferença é que, como já vimos, as
partículas que interagem com ele adquirem massa. Outra é que, a exemplo dos demais
campos escalares, Higgs não é explanado em termos de vetores como o campo
eletromagnético, mas em termos de valores representados por um número que mede
uma energia potencial pronta para ser liberada, como acontece, por exemplo, entre os
dois pólos de uma tomada elétrica ou de uma bateria. A terceira diferença é que seu
mínimo valor é diferente de zero.
A quebra de simetria através do campo de Higgs (e de outros campos escalares)
é descrita através de uma função matemática chamada lagrangiana a partir da qual
podemos encontrar suas equações dinâmicas. Isso permite estudar a evolução do campo
em termos de energia potencial e cinética e descrever a quebra de simetria a ele
associada por meio de gráficos tridimensionais. Vamos tentar compreender isso através
de uma metáfora, lembrando que o cenário onde o campo de Higgs atua é o vácuo
quântico um lugar onde a energia tende ao seu menor valor possível, mas não destituído
absolutamente de tudo.
Consideremos uma protuberância cuja forma lembra uma colina com o topo
levemente arredondado, quase plano, com encostas suaves e idênticas para todos os
lados e sem irregularidades na superfície6. No topo do monte há uma esfera que se
encontra num estado de perfeita simetria porque não tem direção preferida para rolar
ladeira abaixo. Mas a energia gravitacional da esfera e o formato do topo da colina
tornam instável esse estado de simetria. Portanto, mais cedo ou mais tarde, a esfera
rolará numa única direção rumo ao solo e a simetria será quebrada.
Para completar, admitamos que o terreno em volta do sopé do monte tenha
estranhas abas que se voltam para cima o que dará ao modelo a forma de uma bacia
surrealista. Em virtude da velocidade adquirida na descida, a trajetória da esfera não
terminará no sopé. Ela deverá subir pela aba e descer de novo, algumas vezes, antes de
repousar na base do monte. Note que em qualquer ponto no círculo ao redor do monte a
altura do terreno será diferente de zero simplesmente porque ele é arqueado na base.
Fig. 1 – Representação esquemática da densidade de energia do campo de Higgs e sua evolução.
No topo, a esfera representa a maior energia potencial, que pode rolar para baixo por qualquer uma das
linhas verticais da colina até o círculo da base a que corresponde o vácuo verdadeiro. (Adaptado de Alan
Guth).
Apliquemos esse modelo ao campo de Higgs, admitindo que o ponto mais alto
da colina meça uma energia potencial que os físicos chamam de falso vácuo, enquanto
qualquer ponto no círculo em torno da base mede um estado de energia mínima, mas
diferente de zero, a que corresponde o vácuo verdadeiro. (Fig.1) Esse é, sem dúvidas,
um estado de simetria, conquanto instável, porque ela poderá ser quebrada a qualquer
momento7.
Na dinâmica do campo de Higgs o potencial rola do valor mais alto, liberando
energia, até se estabilizar num valor diferente de zero no vácuo verdadeiro onde a
simetria é quebrada. Isso pode ser representado, de forma mais simples, por meio de um
gráfico (Fig. 2) em que a densidade de energia e a magnitude do campo são
relacionadas.
Essa quebra de simetria foi um acontecimento extraordinário nos momentos
iniciais do universo sem o qual ele sequer teria evoluído.
Figura 2. Nesse gráfico podemos ver as relações entre a
magnitude do campo e a densidade de energia.
Quebras de Simetria um pouco depois do Big Bang
Até o final da década de setenta, a Teoria do Big Bang não explicava alguns
aspectos importantíssimos do universo como a homogeneidade, a geometria plana e seu
imenso tamanho. Verificou-se com constrangimento que, de acordo com as equações da
teoria original, o universo poderia mesmo ter se fechado sobre si mesmo logo depois da
criação sob efeito de sua própria gravidade. E se tivesse escapado desse desastre
precoce não passaria de um universo nanico.
A solução para esses problemas foi explanada por Alan Guth, em 1980 (# - ) . A
descrição de Guth começa um pouco depois do Big Bang quando o universo não
passava de uma minúscula bola de fogo ardendo a uma temperatura
incompreensivelmente alta de trilhões de graus , cerca de1032K8 Sua densidade era tão
grande que deveria tê-lo feito colapsar de volta ao ponto singular em que surgira. A
despeito disso, o universo primordial se expandiu e se resfriou e, quando chegou a idade
de 10-34, ou seja, menos de um centésimo, milionésimo, de um bilionésimo, de um
bilionésimo de segundo após haver sido criado, sofreu uma expansão exponencial,
numa velocidade maior que a da luz, passando do tamanho de um próton ao tamanho de
uma laranja, depois do que voltou a se expandir normalmente. Nesse período o universo
cresceu por um fator de 1043 que corresponde ao número 10 seguido de quarenta e três
zeros. Alan Guth, um dos construtores da cosmologia contemporânea, fez a primeira
descrição pormenorizada desse acontecimento, batizando-o com o nome muito
sugestivo de expansão inflacionária.9 Ela explica o imenso tamanho do universo, sua
homogeneidade, geometria, evolução e o próprio fato de estarmos aqui tentando
compreendê-lo.
O que teria causado esse fenômeno tão violento e, ao mesmo tempo, tão breve e
tão importante? De acordo com Guth nada mais nada menos que a energia de Higgs. E o
que aconteceu pode ser descrito assim: Dentro da bola de fogo, um micromundo de pura
energia, as forças nuclear fraca, nuclear forte e eletromagnética estavam perfeitamente
unificadas e simétricas. Súbito, a temperatura sofreu um super-resfriamento caindo
bruscamente 1032K para 1027K e isso foi suficiente para manter o campo de Higgs num
ponto máximo sua densidade de energia, situação em que permanece, por algum tempo,
como um capacitor nuclear pronto para disparar. Por um instante o campo manteve-se
assim simétrico. Mas o potencial logo rolou liberando a energia Higgs e, ao mesmo
tempo, uma pressão negativa descomunal capaz de expandir o universo de forma
exponencial. Quando a energia chega ao seu menor valor no vácuo verdadeiro, a
expansão inflacionária termina, a simetria é quebrada e as forças nuclear fraca, nuclear
forte e eletromagnética se separam. Os valores de Higgs, por um instante, oscilam e a
energia de Higgs é condensada na sopa de partículas da qual tudo virá a ser feito. E a
partir daí o universo passa a se expandir segundo as equações da teoria do Big Bang.
Lindo não?
Fig. 2 . Representação esquemática das três fases da evolução do campo de Higgs nos primeiros
momentos do universo de acordo com a teoria clássica da inflação: (a) a densidade de energia no seu
valor mais alto; (b) a energia potencial é liberada juntamente com uma pressão repulsiva; (c) a densidade
de energia chega ao seu valor mais baixo, mas diferente de zero, quando a inflação termina. O valor do
campo oscila no momento em que a energia é condensada nas primeiras partículas8.
Neste ponto, um fato muito importante para a física deve ser destacado. Em abril
de 2005, físicos do National Brookhaven Laboratory, em Long Island, New York,
replicaram, de forma muito aproximada, o cenário dos primeiros momentos após o Big
Bang quando os prótons ainda não haviam sido formados. O método consistiu em
produzir colisões de íons de ouro deslocando-se a velocidades próximas à da luz ao
longo de um túnel de quase quatro quilômetros em forma de circunferência no interior
do RHIC, abreviatura de Relativistic Heavy Ions Collider (Colisor Relativístico de Íons
Pesados). Curiosamente, o choque produziu algo extremamente denso, uma bola de
fogo de pura energia com temperatura cerca de 150 mil vezes maior que a temperatura
do interior do sol. Nessas condições resultou o que tem sido chamado de sopa de quarks
e gluons, partículas sub-atômicas constituintes de prótons e nêutrons.
Colisão de íons de ouro registrada pelo Solenoidal Tracker
(STAR detector) do RHIC correspondendo a uma transição
de fase para um estado em que a matéria se comporta como
um líquido quase perfeito.
O registro das colisões, feito através de quatro detectores instalados ao longo do
tubo, mostrou que o plasma primordial não era, como se pensava, um gás onde as
partículas se deslocavam em todas as direções de modo caótico, mas um fluído quase
perfeito em que elas se deslocavam juntas obedecendo coordenadas específicas. Esse foi
um resultado extraordinário inclusive porque representa uma transição de fase entre dois
diferentes estados da matéria.
É verdade que na teoria da inflação caótica, desenvolvida depois por Andrei
Linde# (#) e hoje gozando de grande prestígio, o papel de produzir a inflação foi
transferido a outro campo escalar chamado campo inflaton.10 Entretanto, trabalhos
recentes argúem que a inflação é uma conseqüência natural do modelo padrão, sendo
produzida pelo campo de Higgs11 de modo que esse não é um assunto encerrado. Levese
em conta, por outro lado, que a inflação caótica precisa de um mecanismo para detêla,
no momento certo, e o campo de Higgs é o candidato natural para esse papel.
Pelo visto, c campo de Higgs pode ter sido o ator principal do deflagrar da
inflação, de sua interrupção ou de ambas. E não podemos deixar de admitir que através
da determinação da massa das partículas, ele tenha igualmente estabelecido importantes
valores e relações entre elas e, por esse meio, sintonizado os parâmetros e as condições
graças ao que o universo veio a ser exatamente do jeito que é. Seja como for, não
podem haver dúvidas quanto a que informações valiosas sobre os primeiros momentos
do universo serão extraídas da medição da massa de Higgs.
A “Partícula de Deus”
O físico Leon Lederman, laureado com o Prêmio Nobel da física em 1988,
chamou a partícula de Higgs de “Partícula de Deus”, num primoroso livro que tem o
mesmo título12. A intenção de Lederman era enfatizar quanto trabalho essa partícula tem
dado a físicos teóricos e experimentais e quanto dinheiro tem sido gasto para encontrála.
A angústia dos físicos a esse respeito é compreensível. Além de representar uma
peça-chave no Modelo Padrão, o bóson de Higgs está na base da teoria eletrofraca que
unificou a interação eletromagnética e a força fraca, feito que valeu o Prêmio Nobel da
Física de 1979 a Abdus Salam, S. Weinberg e S. L. Glashow.
Mas a expressão “Partícula de Deus” foi consagrada como uma manifestação do
deslumbramento dos físicos pela natureza e do reconhecimento de que Higgs, quando
detectada e produzida experimentalmente, poderá conduzi-nos à uma explanação
melhor do comportamento da matéria e das interações com o que uma nova física
poderá nascer. Espera-se que dos experimentos com o LHC venham respostas ou fortes
pistas para explicar questões que ainda desafiam os físicos como: Por que Higgs tem
uma massa tão grande? Teria sido ela a primeira partícula criada nos primeiros
sgundos? Haveria apenas uma partícula de Higgs ou várias delas e, nesse caso, o
inflaton poderia ser um mutante do campo de Higgs? Por que, a despeito de ser
reconhecida como uma partícula de matéria, o campo de Higss se comporta muitas
vezes como uma força? Por que as quantidades de matéria e anti-matéria do universo
são assimétricas, havendo preponderância da primeira sobre a segunda? Por que a
matéria ordinária, ou seja, a matéria da qual são feitas todas as coisas, inclusive nós
mesmos, representa apenas 4 por cento do conteúdo do universo?13 Existirão outras
dimensões compactadas no âmago da matéria como propõe a teoria das cordas?
Stephen Hawking disse que o universo é do jeito que foi porque ele foi do jeito
que foi14. Sobre esse pressuposto está sendo construída a cosmologia quântica de que
ele tem sido um dos arquitetos. Isso nos conduz a querer entender como foram fixadas,
naquele momento supremo em que o campo de Higgs teria sido o ator principal, as
condições e parâmetros graças aos quais o universo é do jeito que é e não de outro no
que se resume, segundo Einstein, a mais importante questão da física.
A palavra Final:
Os grandes modelos da física nasceram como construções teóricas resultantes de
insights na mente de físicos eminentes, por eles transformados em teorias completas e
matematicamente simétricas e elegantes. O modelo padrão é um deles. A teoria
inflacionária outro. A teoria das cordas outro ainda. Cabe agora aos físicos
experimentais, entre os quais estão alguns dos mais brilhantes do mundo, e às equipes
de engenheiros e técnicos que dominam o poder miraculoso do LHC, colocar em
realidade não só Higgs como todo o edifício da física de partículas.
Temos as melhores razões para acreditar que isso acontecerá, até porque, de
todas as partículas que compõem o modelo padrão, ela é a única que ainda não foi
detectada experimentalmente. Caso isto não aconteça, os físicos terão que encontrar
outra coisa para dar massa às partículas e uma maneira completamente nova de explanar
o universo.
E este recomeço não deixaria de ser excitante
Notas e Referências:
1.Um TeV (Lê-se um tera eletrovolt) representa 1012 ou um trilhão de eltrovolts. Alguém já
disse que essa é a energia relacionada ao vôo de um mosquito, portanto, decepcionantemente pequena. Se
considerarmos, entretanto, que um próton é um trilhão de vezes menor que um mosquito veremos que os
físicos do LHC estarão lidando com altíssimas energias concentradas num espaço microscópico. As
colisões de feixes de prótons pode alcançar energias da ordem de 1.150TeV.
2 - Esses trabalhos foram publicados no Volume 13 of Physical Review Letters in 1964
3 - Lee Smoolin -The truble of physics – 2007
4 - Quando a estrela tem a chamada massa máxima (estimada em mais de 3 massas solares seu
colapso não termina como numa estrela de nêutrons, mas pode continuar para sempre no fundo de um
buraco negro. Trata-se, no caso, de um buraco negro estelar que não deve ser confundido com um buraco
negro primordial como o que teria dado origem ao universo.
5 - Durante uma reunião, em l995, o então Ministro da Ciência do Reino Unido, William Arthur
Waldegrave, ofereceu uma garrafa de champagne ao cientista presente que apresentasse a explicação mais
simples do mecanismo de Higgs. David Miller's, do University College, descreveu, em seu breve texto, a
seguinte cena: Enquanto políticos conversam numa sala distraidamente, entra o Primeiro Ministro inglês
atraindo a atenção de todos. Logo os presentes se aglomeram em torno dele, criando uma resistência aos
seus movimentos. Na metáfora, o Primeiro Ministro representou uma partícula sem massa que se
deslocava livremente no espaço. Os políticos que se acercaram representam o campo de Higgs. Todas as
analogias criadas depois descrevem, em essência, a mesma coisa. Inclusive a nossa
6- A representação mais conhecida do campo de Higgs é a do chapéu mexicano, criada por Guth,
um gráfico tridimensional que utiliza dois campos.
7- O conceito de falso vácuo foi ampliado por Guth para incluir situações em que o campo de
Higgs se encontra momentaneamente no alto da colina como no caso presente e não na base. Mantivemos
o conceito de falso vácuo porque ele torna e evolução do campo de Higgs mais intuitiva e ajuda a
compreender o caso particular da quebra de simetria.
8- K é a abreviação da escala Kelvin na qual o zero é menor temperatura a que poderia chegar
um corpo e que corresponde a -273ºC, ou seja ao chamado zero absoluto, temperatura em que cessaria a
energia cinética das moléculas de um corpo. (Essa temperatura não foi atingida experimentalmente). Para
converter Celsius em Kelvin adicionamos 273,15 e vice-versa. Assim 273K = -0,15ºC.
9- Alan Guth- O Universo Inflacionário – Ed. Campus 1997, Rio de Janeiro (Trad. The
Inflationary Universe, Addison-Wesle, New York, 1997).
10- Andrei Line – Inflationary Cosmology – arXiv:0705.0164v1 2 May 2007
11- Fedor Bezrukove Michhail Shaposhinikov – The Standard Model Higgs bosson as the
inflaton - arXiv:0710.3755v2 9 Jan 2008
12- Leon Lederman - God Particle - Delta Book - New York, 1993
13- Observações astrofísicas feitas, no final de década de noventa, tomando supernovas como
referências, mostraram que o conteúdo do universo é representado por 4% de matéria ordinária, 24% por
matéria escura, assim chamada por ser invisível, e 76% por energia escura, assim chamada por não
interagir com a matéria hadrônica. Essas observações foram amplamente confirmadas por estudos
astrofísicos e pelo laboratório espacial que funciona a bordo do Satélite Wilkinson que está em órbita do
sol a uma distância de 150 milhões de quilômetros da Terra.
14- Stephen Hawking – The future od Quantum Cosmology – Conferência ministra durante a
NATO ASI Conference, Cambridge, Set. 1999.
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(*) F. J. Amaral Vieira é Secretário Geral para a América do Sul da
International Center for Relativistic Astrophysics Network
O autor agradece ao Prof. Aberto Santoro pelas sugestões e estímulo.
amaralvieira@wirelink.com.br