Comprovação da teoria X
O
Rafael Yuste, o homem que decifra o cérebro
Este neurobiólogo que vive em Nova York é o ideólogo do projeto BRAIN, grande aposta científica dos EUA. Seu objetivo: decifrar os mistérios do cérebro
nunca vai esquecer aquela noite, em abril de 2013, quando se sentou na frente da TV com Stephanie, sua esposa, e suas duas filhas, em sua casa em Nova York, para ver o discurso do Estado da Nação de Barack Obama. Ficou espantado. De repente, ali estava o presidente norte-americano repetindo palavra por palavra o conteúdo da proposta que ele tinha apresentado à Casa Branca. Parecia quase um plágio da equipe científica presidencial.
Naquela noite começava a tomar forma o projeto que impulsiona, a iniciativa científica mais ambiciosa do Governo que termina nos Estados Unidos, que seria batizada como BRAIN – que em Inglês significa cérebro e é a sigla de Pesquisa do Cérebro através do Avanço de Neurotecnologias Inovadoras.
É preciso obter uma fotografia dinâmica do
funcionamento do nosso cérebro para entender melhor como pensamos, como aprendemos e como lembramos. Foi o que disse Obama naquela noite. E é por isso que Yuste luta há anos.
Foram mais de três anos desde então e BRAIN é uma realidade que avança. Em 2016 foram alocados 300 milhões de dólares (950 milhões de reais), em 2017 serão 434 milhões de dólares (1,3 bilhão de reais) e, no total, está previsto um investimento de 1,5 bilhão de dólares ao longo de 12 anos. Ainda é preciso ver se o novo inquilino da Casa Branca não vai mudar esses números, mas, sendo uma iniciativa apoiada por republicanos e democratas, nada deveria mudar o rumo já estabelecido, segundo diz o próprio Yuste.
impulsionador e atual assessor de BRAIN, projeto que venceu outros relacionados às energias renováveis ou
a enviar o homem a Marte, é um madrilenho de 53 anos, nascido em 25 de abril de 1963, criado no bairro de Argüelles, neurobiólogo, médico, admirador do médico Ramón y Cajal e torcedor do Real Madrid. Radicado em Nova York desde 1980, este professor da Universidade de Columbia é um agitador, um pesquisador que não fica quieto, que luta para coordenar os esforços científicos que, no campo do cérebro, estão sendo realizados em todo o mundo. Em dezembro, esteve trabalhando na preparação de um documento, assinado pela primeira linha da pesquisa norte-americana, para que a nova equipe científica da Casa Branca mantenha efetivamente a aposta no cérebro.
entrevista foi realizada em San Sebastián, na Espanha, onde Yuste esteve no congresso Passion for Knowledge. Vestido em tons de bege, com sua camisa amarela e sua bolsa laranja a tiracolo, é um homem afável, distante do estrelato, apesar de que a prestigiosa revista Nature o considerou em 2012 como um dos cientistas mais influentes no mundo.
Pergunta. Em setembro do ano passado, você reuniu cerca de 400 cientistas e conselheiros científicos de vários Governos na Universidade Rockefeller, em Nova York, para coordenar iniciativas existentes de pesquisas em torno do cérebro. Rodolfo Llinás, neurologista colombiano-americano, de 81 anos, disse: “Nunca antes na neurociência vi tanta unidade para um fim tão glorioso”.
Resposta. Nós neurobiólogos temos fama de estar sempre brigando. A dotação do projeto de Obama, de fato, foi reduzida no primeiro ano porque havia muitas vozes discordantes. A reunião da Rockefeller foi uma tentativa de colocar os cientistas de acordo. Queríamos que os administradores nos escutassem com uma só voz. Temos o exemplo do projeto do genoma humano, que foi fruto de um esforço coletivo.
P. Acabamos de pedir que recordasse aquela reunião. O que aconteceu em seu cérebro nesse momento? O que acontece quando nos lembramos de algo?
R. Sinceramente, ainda não temos uma teoria aceita de como funciona a memória, há muitas possibilidades. Se lemos os artigos científicos, uma hipótese é que existe um grupo de células,
possivelmente no córtex cerebral, que é disparado ao mesmo tempo. Quando pensamos ou nos lembramos de uma coisa, acende-se uma chama de atividade cerebral em um grupo de neurônios em diferentes partes do córtex do cérebro. Estamos trabalhando nisso atualmente no laboratório.
Acabamos de pedir que recordasse aquela reunião. O que aconteceu em seu cérebro nesse momento? O que acontece quando nos lembramos de algo?
R. Sinceramente, ainda não temos uma teoria aceita de como funciona a memória, há muitas possibilidades. Se lemos os artigos científicos, uma hipótese é que existe um grupo de células, possivelmente no córtex cerebral, que é disparado ao mesmo tempo. Quando pensamos ou nos lembramos de uma coisa, acende-se uma chama de atividade cerebral em um grupo de neurônios em diferentes partes do córtex do cérebro. Estamos trabalhando nisso atualmente no laboratório.
laboratórios da Universidade de Londres firmaram que o cérebro tem uma grande neuroplasticidade, isto significa que é capaz de modificar-se após o treinamento com ondas cerebrais. De acordo com os pesquisadores da Ourivesarias e do Instituto de Neurologia, apenas meia hora de exercício de controle dos ritmos cerebrais seria capaz de provocar uma mudança duradoura na excitabilidade do córtex cerebral. e mortalidade em idosos, mas pouco se sabe sobre os fatores associados à velocidade da marcha mais cedo na vida. Para isso esse estudo Neo Zelandês buscou testar a hipótese de que a velocidade de marcha lenta reflete o envelhecimento acelerado biológica na meia-idade, bem como mau funcionamento neurocognitivo na infância e declínio cognitivo da infância para a meia-idade.
O estudo de coorte usou os dados do Dunedin Multidisciplinary Health and Development Study utilizou a base populacional de um coorte de nascimentos representativa de 1972 a 1973 na Nova Zelândia que observou participantes com idade de 45 anos (até abril de 2019). A análise dos dados foi realizada no período de abril a junho de 2019. Dos 1037 participantes originais, 997 estavam vivos aos 45 anos, dos quais 904 tiveram a velocidade da marcha medida. As avaliações foram realizadas no nascimento; aos 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 18, 21, 26, 32 e 38 anos; e, mais recentemente (concluído em abril de 2019), aos 45 anos.
Os pesquisadores usaram dados de
- Velocidade da marcha (medida em três condições de caminhada: normal, tarefa dupla e velocidade máxima da marcha);
- Velocidade da marcha composta (tarefa habitual vs dupla, usual vs máximo e tarefa dupla vs máximo);
- Função física ( avaliada por limitações físicas autorreferidas e por vários breves exercícios que indexam a capacidade de realizar atividades diárias);
- Medidas de envelhecimento acelerado (envelhecimento acelerado foi avaliado por 2 medidas: ritmo de envelhecimento e idade facial, utilizando um painel de 19 biomarcadores descritos no estudo;
- Estrutura cerebral (utilizaram um protocolo de neuroimagem com para detectar características estruturais do cérebro relacionadas à idade usando scanner de ressonância magnética, estimativas do volume total do cérebro, espessura cortical média, área total da superfície e hiperintensidades da substância branca);
- Funções neurocognitivas (avaliada através da Escala de Inteligência para Adultos Wechsler-IV.
Humanos têm 'sexto sentido' para detectar campos magnéticos, diz estudo
Cientistas realizaram um experimento com 34 voluntários e constataram que temos a habilidade que alguns animais também apresentam
Segundo estudos publicados anteriormente, uma variedade de espécies — bactérias, caracóis, sapos, lagostas e aves migratórias — parece detectar o campo magnético da Terra. Até então, porém, os cientistas nunca tinham conseguido realizar esse experimento em humanos. Joe Kirschvink, do Instituto de Tecnologia da Califórnia e líder do estudo, tem procurado por respostas sobre o "sexto sentido" magnético em humanos há anos.
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Para o estudo, reuniu 34 voluntários em um experimento.. Eles foram instruídos a sentar em silêncio em uma caixa de alumínio escura que os protegia de ruídos eletromagnéticos, como ondas de rádio.
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Depois da primeira fase do experimento, os pesquisadores criaram um campo magnético que se inclinava para baixo, como o próprio campo da Terra nas latitudes do Hemisfério Norte. Por último, eles decidiram mudar a direção do campo.
Os cientistas observaram que houve uma resposta sutil na atividade cerebral dos voluntários. Os participantes não ficaram sabendo dessa variação do campo magnético feita pelos pesquisadores.
"Nossos resultados indicam que os cérebros humanos estão, de fato, coletando e processando seletivamente insumos direcionais de receptores de campo magnético", escreveram os pesquisadores no artigo.
No futuro, os pesquisadores querem descobrir a origem desse "sexto sentido", que continua misteriosa. “Dada a presença conhecida de sistemas de navegação geomagnética altamente evoluídos em todo o reino animal, talvez não surpreenda que possamos reter pelo menos alguns componentes funcionais", concluíram os cientistas.
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Uma pesquisa recente feita por centenas de cientistas dos observatórios Ligo, nos Estados Unidos, Virgo, na Itália, e Kagra, no Japão, afirma ter detectado o maior número de ondas gravitacionais até hoje.
Essa descoberta pode ajudar a resolver alguns dos quebra-cabeças mais complexos do universo, incluindo os componentes fundamentais da matéria e o funcionamento do espaço e do tempo.
"Esta é realmente uma nova era para a detecção de ondas gravitacionais", disse em comunicado Susan Scott, pesquisadora do Centro de Astrofísica Gravitacional da Universidade Nacional da Austrália e uma das autoras do estudo.
"É um grande avanço em nossa busca para descobrir os segredos da evolução do universo", disse a especialista.
publicação com os resultados das observações ainda está sob revisão, mas, com este anúncio, o "futuro da colaboração Ligo-Virgo-Kagra é muito promissor", disse à BBC News Mundo Eduard Larrañaga, físico teórico e professor do Observatório Nacional, na Colômbia, que não participou do estudo.
Um tsunami de ondas gravitacionais
O trabalho colaborativo Ligo-Virgo-Kagra detectou 35 novas ondas gravitacionais entre novembro de 2019 e março de 2020.
Essa quantidade é mais de 10 vezes o número de ondas gravitacionais que o Ligo-Virgo detectou em sua primeira rodada de observações, que ocorreu ao longo de quatro meses, entre 2015 e 2016.
Das 35 ondas detectadas, 32 são o resultado de colisões entre buracos negros em fusão e três correspondem a colisões entre estrelas de nêutrons e buracos negros.
Essas colisões monumentais ocorreram, em sua maioria, a bilhões de anos-luz de distância, gerando ondulações através do espaço-tempo.
Com essa descoberta, já existem 90 ondas gravitacionais detectadas entre 2015 e 2020.
O que são ondas gravitacionais?
Quando os objetos cósmicos se movem ou colidem, eles criam uma ondulação na estrutura do espaço-tempo, que se espalha como uma onda na água do lago. Este fenômeno é denominado onda gravitacional.
As ondas gravitacionais estendem o espaço-tempo em uma direção e o comprimem em outra.
Albert Einstein teoricamente previu a existência de ondas gravitacionais, como parte de sua teoria da relatividade geral, em 1916.
Einstein calculou que, ao chegar à Terra, essas ondas seriam tão fracas que nunca poderiam ser detectadas.
Em 2015, porém, foi realizada a primeira detecção de uma onda gravitacional.
As ondas gravitacionais nos permitem ter uma visão mais ampla do universo, pois não limitam as observações a objetos que emitem luz ou partículas, mas nos permitem detectar objetos a partir das perturbações que geram no espaço-tempo.
As ondas gravitacionais nos permitem ter uma visão mais ampla do universo, pois não limitam as observações a objetos que emitem luz ou partículas, mas nos permitem detectar objetos a partir das perturbações que geram no espaço-tempo.
Diversidade
Este novo catálogo de ondas gravitacionais é a chave para entender a natureza dos buracos negros e a evolução das estrelas.
"Apenas agora estamos começando a apreciar a maravilhosa diversidade de buracos negros e estrelas de nêutrons", disse, em comunicado, Christopher Berry, astrônomo do Instituto de Pesquisa Gravitacional da Universidade de Glasgow.
As observações, por exemplo, mostraram que as ondas gravitacionais eram o resultado da fusão de raios negros que juntos alcançavam uma massa mais de cem vezes maior que a do Sol, enquanto outros não chegavam a ser 20 vezes maior.
Sensibilidade
O registro da Ligo-Virgo-Kagra foi possibilitado pelo avanço da ciência e da tecnologia na detecção de ondas gravitacionais.
Os detectores de ondas gravitacionais funcionam com lasers de alta potência que medem com alta precisão o tempo que a luz leva para viajar entre dois braços em forma de L.
Quando uma onda gravitacional atinge a Terra, ela comprime o espaço-tempo em uma direção e o estica na outra, interrompendo o caminho dos lasers.
Sensibilidade
O registro da Ligo-Virgo-Kagra foi possibilitado pelo avanço da ciência e da tecnologia na detecção de ondas gravitacionais.
Os detectores de ondas gravitacionais funcionam com lasers de alta potência que medem com alta precisão o tempo que a luz leva para viajar entre dois braços em forma de L.
Quando uma onda gravitacional atinge a Terra, ela comprime o espaço-tempo em uma direção e o estica na outra, interrompendo o caminho dos lasers.
Detectores como o Ligo (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, ou Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferômetro Laser, em tradução livre) são capazes de detectar esses distúrbios que ocorrem em escalas subatômicas.
Desde 2015, esses instrumentos se tornaram mais sensíveis, permitindo que mais ondas sejam detectadas.
Segundo Scott, o aumento da sensibilidade dos detectores ao longo do tempo permitirá a identificação de novas fontes de ondas gravitacionais, algumas das quais inesperadas.
Uma dessas fontes poderia ser, por exemplo, a radiação gravitacional gerada pelo próprio Big Bang.
Fofoca pode até não edificar relações pessoais, mas a conversa é importante para o comportamento dos materiais. A conduta das substâncias depende das interações entre incontáveis átomos. Por isso, um grupo de pesquisadores interceptou esse diálogo entre dois átomos.
Um jeito de imaginar tudo isso é pensar em um bate-papo de um grupo enorme, no qual os átomos trocam informações quânticas. Cientistas alemães e holandeses, da Delft University of Technology em colaboração com a RWTH Aachen University e o Research Center Jülich, escutaram essa comunicação e apresentam a descoberta na revista Science, nesta sexta-feira (28).
Obviamente, essa conversa dos átomos não é falada, como nosso vocabulário supõe. As partículas reagem umas as outras, como os átomos magnéticos. “Cada átomo carrega um pequeno momento magnético chamado spin. Esses spins influenciam uns aos outros, como as agulhas da bússola fazem quando você os aproxima”, explicou Sander Otte, líder da pesquisa.
Cientistas escutam dois átomos conversando
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Fofoca pode até não edificar relações pessoais, mas a conversa é importante para o comportamento dos materiais. A conduta das substâncias depende das interações entre incontáveis átomos. Por isso, um grupo de pesquisadores interceptou esse diálogo entre dois átomos.
Um jeito de imaginar tudo isso é pensar em um bate-papo de um grupo enorme, no qual os átomos trocam informações quânticas. Cientistas alemães e holandeses, da Delft University of Technology em colaboração com a RWTH Aachen University e o Research Center Jülich, escutaram essa comunicação e apresentam a descoberta na revista Science, nesta sexta-feira (28).
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Obviamente, essa conversa dos átomos não é falada, como nosso vocabulário supõe. As partículas reagem umas as outras, como os átomos magnéticos. “Cada átomo carrega um pequeno momento magnético chamado spin. Esses spins influenciam uns aos outros, como as agulhas da bússola fazem quando você os aproxima”, explicou Sander Otte, líder da pesquisa.
Se um átomo for empurrado, o outro se move junto de uma maneira específica. Mas, cada spin pode apontar simultaneamente em várias direções, formando superposição, de acordo com as leis da mecânica quântica. “Isso significa que a transferência real de informações quânticas ocorre entre os átomos, como uma espécie de conversa”, emendou Otte.
Em grande escala, a troca de informações leva a fenômenos interessantes. Um exemplo dado pelos pesquisadores é a supercondutividade, quando alguns materiais perdem toda a resistividade elétrica abaixo de uma temperatura crítica. Apesar do efeito não ser completamente compreendido, sabe-se que interações quânticas magnéticas desempenham um papel fundamental.
Justamente para explicar tais fenômenos, os cientistas interceptaram a troca entre os átomos. A equipe colocou dois átomos próximos. Com um microscópio de tunelamento de varredura, que tem uma agulha afiada capaz de sondar e reorganizar átomos um a um, eles colocaram dois átomos de titânio a uma distância de cerca de um nanômetro um do outro.
Os átomos têm a capacidade de detectar apenas o spin do outro a essa distância. Se um dos spins for torcido, o diálogo começa sozinho. Os cientistas inverteram um spin rapidamente, com uma explosão repentina de corrente elétrica. Essa abordagem drástica resultou em uma interação quântica.
Os elétrons colidiram com o átomo, girando o spin. Aparentemente, cada elétron aleatório pode iniciar uma superposição coerente. Isto é, uma combinação específica de estados quânticos elementares totalmente conhecida e que forma uma base para quase todas as formas de tecnologia quântica.
“Aqui usamos dois átomos, mas o que acontece quando você usa três? Ou dez, ou mil? Ninguém pode prever isso, pois o poder de computação é insuficiente para esses números. Talvez um dia possamos ouvir conversas quânticas que ninguém jamais pode ouvir antes”, destacou Lukas Veldman, estudante de PhD e autor principal do artigo publicado na Science.
Via: Phys
Um artigo publicado no site da Nature revelou que os pesquisadores da IBM conseguiram desenvolver uma técnica que permite ler e armazenar bit de informação em um único átomo.
Segundo o texto, o time foi capaz de posicionar um óxido de hólmio sobre uma superfície de óxido de magnésio, o que ajudou a manter os polos magnéticos dos átomos estáveis. Após a aplicação de pequenas descargas elétricas, foi possível inverter a orientação desses polos para realizar a escrita dos dados, e a leitura acontece quando o disco rígido mede a corrente magnética do átomo.
Com o auxílio dessa técnica, os pesquisadores foram capazes de armazenar um bit dentro de um átomo (atualmente, um disco rígido precisa de 100 mil átomos para realizar a mesma gravação). Isso poderia, em tese, ajudar a criar HDs do tamanho de um cartão de crédito com grandes capacidades de armazenamento.
Entretanto, nada de se empolgar para ver essa tecnologia no mercado em um futuro próximo. Atualmente, ela funciona graças a uma técnica que exige o uso de máquina chamada STM (e que leva o nome da IBM), mas nada impede os envolvidos no projeto de encontrar uma saída que acabe tornando todo esse processo mais acessível para o público.
IBM CRUOu M JeIRO DE aRMaZEnAR FiRm NM AMoAtOmO
Primeira foto de um buraco negro pode ser imagem de outra coisa
Redação do Site Inovação Tecnológica - 17/11/2021
[Imagem: EHT]
interpretação
A primeira imagem de um buraco negro ganhou as manchetes do mundo todo, e agora já está presente até mesmo nos livros didáticos.
Mas, e se o que estivermos vendo naquela imagem não for exatamente um buraco negro?
Esta hipótese surpreendente acaba de ser levantada, e justificada, por um grupo de quatro astrofísicos chineses.
No centro da discussão está a imagem do objeto central da galáxia M87, feita por um consórcio internacional de pesquisadores usando o Telescópio Horizonte de Eventos, um telescópio virtual que cobre quase a Terra inteira, tirando proveito de uma técnica conhecida como interferometria de linha de base muito longa (VLBI).
Embora os dados que geraram a imagem tenham sido analisados e reanalisados por centenas de astrônomos e astrofísicos, o fato é que essas equipes não se ocuparam em invalidar interpretações alternativas.
"A colaboração EHT tentou mostrar que a imagem observada é globalmente consistente com as expectativas para a sombra de um buraco negro de Kerr," explica o professor Masoumeh Chakraborty, do Instituto Kavli para Astronomia e Astrofísica. "Como as alternativas ao buraco negro de Kerr não foram descartadas, investigamos se os dados do EHT também são consistentes ou não com modelos alternativos para o objeto central do M87."
[Imagem: NASA]
Monopolo gravitomagnético
O argumento da equipe centra-se no chamado "monopolo gravitomagnético".
"Na natureza, os pólos magnéticos norte e sul sempre andam de mãos dadas. Cortar uma barra magnética ao meio apenas cria dois ímãs, cada um dos quais ainda tem dois pólos, em vez de criar pólos norte e sul separados em cada metade. No entanto, seus primos eletrostáticos, as cargas positivas e negativas, existem independentemente," explica Chakraborty.
Cristiane Capuchinho
Colaboração para o UOL, em São Paulo
19/03/2019 14h35
Além disso, dentro da física teórica, gravidade e eletromagnetismo têm características análogas:
"A massa é considerada análoga à carga elétrica. Portanto, chamamos a massa de carga gravitoelétrica. A próxima questão é: A carga gravitomagnética, ou o chamado monopolo gravitomagnético, existe na natureza?" contextualiza Chakraborty.
O que a equipe fez foi demonstrar que os dados que a Colaboração EHT usou para construir a imagem do que eles dizem ser um buraco negro, estes mesmos dados podem ser interpretados como sendo a imagem de um monopolo gravitomagnético.
Em termos mais técnicos, a região central da galáxia M87 seria o que os físicos chamam de espaço-tempo Kerr-Taub-NUT, uma solução exata para as equações de Einstein que uma série de físicos foi aprimorando ao longo dos anos para estudar as singularidades, cujo exemplo mais conhecido é o buraco negro - Kerr é Roy Kerr [1934-], Taub é Abraham Haskel Taub [1911-1999] e NUT são as iniciais de Ezra T. Newman, Louis A. Tamburino e Theodore W. J. Unti.
"Nenhum modelo está incorreto e isso basicamente restringe fortemente a estrutura do espaço-tempo da fonte de rádio compacta central em M87," conclui Chakraborty, acrescentando que todas as teorias concorrentes podem ser testadas. "Essencialmente, medições precisas do tamanho da sombra e da assimetria podem colocar fortes restrições no parâmetro Kerr e no parâmetro NUT, e quebrar as degenerescências entre os espaços-tempos de Kerr e Kerr-Taub-NUT, incluindo aqueles entre os buracos negros e as singularidades nuas."
Astrônomos detectam luz por trás de buraco negro pela primeira vez
Pela primeira vez, astrônomos internacionais detectaram luz atrás de um buraco negro supermassivo no centro de uma galáxia a 800 milhões de anos-luz de distância da Terra.
A descoberta confirma a teoria de Albert Einstein sobre a relatividade geral, que indica que a atração gravitacional dos buracos negros é tão forte que eles deveriam desviar a luz ao seu redor.
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No geral, ver luz em buracos negros não é fora do normal. A equipe por trás da pesquisa estava estudando a coroa, característica misteriosa de alguns buracos negros, em uma galáxia chamada I Zwicky 1.
A coroa nada mais é do que fontes de luz contínuas ao redor do buraco negro, alimentadas pelo material que o fenômeno puxa. A luz de raios-X formada é o que os pesquisadores estavam analisando quando identificaram algo diferente.EXamW
O ambiente magnético e gravitacional em torno de um buraco negro é tão extremo que deveríamos ver a luz se curvar em torno dele e ser refletida de volta para o observador por trás do buraco negro – pelo menos, pelas previsões teóricas da relatividade geral de Einstein.
Agora, pela primeira vez, astrônomos detectaram diretamente essa luz refletida, na forma de ecos de raios-X de um buraco negro supermassivo a 800 milhões de anos-luz de distância, em uma galáxia chamada I Zwicky 1 (I Zw 1). Isso finalmente confirma a previsão de Einstein e ajudar a esclarecer mais sobre os objetos mais escuros do Universo.
“Qualquer luz que entra naquele buraco negro não sai, então não devemos ser capazes de ver nada que esteja por trás do buraco negro”, disse o astrofísico Dan Wilkins, da Universidade de Stanford.
“A razão pela qual podemos ver [os ecos de raios-X] é porque aquele buraco negro está deformando o espaço, curvando a luz e distorcendo os campos magnéticos ao seu redor”.
Existem vários componentes no espaço imediatamente em torno de um buraco negro. Existe o horizonte de eventos – o famoso “ponto de não retorno”, no qual mesmo a velocidade da luz não é suficiente para atingir a velocidade de escape.
Um buraco negro ativo como I Zw 1* também possui um disco de acreção. É um enorme disco achatado de poeira e gás girando no objeto, como água circulando em um ralo.
Este disco fica incrivelmente quente devido às influências do campo magnético e de fricção – tão quente que os elétrons são retirados dos átomos, formando um plasma magnetizado.
Exatamente fora do horizonte de eventos de um buraco negro ativo, dentro da borda interna do disco de acreção, é onde você encontrará a coroa. Esta é uma região de elétrons extremamente quentes que se acredita ser alimentada pelo campo magnético do buraco negro.
O campo magnético fica tão retorcido que se encaixa e se reconecta – um processo que, no Sol, lança poderosas erupções. Em um buraco negro, a coroa atua como um síncrotron para acelerar os elétrons a energias tão altas que eles brilham intensamente e m comprimentos de onda de raios-X.
Este campo magnético sendo preso e então disparado perto do buraco negro aquece tudo ao seu redor e produz esses elétrons de alta energia que então passam a produzir os raios-X”, explicou Wilkins.
Alguns dos fótons de raios-X irradiam o disco de acreção e são reprocessados, por meio de processos como absorção fotoelétrica e fluorescência, e então reemitidos – no que é chamado de eco de reverberação, e referido como um ‘reflexo’ no espectro de raio-X. Esta emissão de reflexão pode ser usada para mapear a região mais próxima do horizonte de eventos de um buraco negro.
Era a misteriosa coroa que Wilkins e sua equipe estavam procurando estudar quando começaram a analisar I Zw 1*. Eles fizeram observações da galáxia em janeiro de 2020 usando dois observatórios de raios-X, NUStar e XMM-Newton.
Eles viram as projeções esperadas de raios-X nos dados, mas então encontraram algo que não esperavam – erupções menores e posteriores de raios-X em uma parte diferente do espectro.
Estes, Wilkins percebeu, eram consistentes com os reflexos vindos de trás do buraco negro, com seus caminhos curvados em torno do objeto massivo por seu campo gravitacional incrivelmente forte, e sua luz ampliada.
“Há alguns anos venho construindo previsões teóricas de como esses ecos aparecem para nós”, explicou Wilkins. “Eu já os tinha visto na teoria que vinha desenvolvendo, então assim que os vi nas observações do telescópio, pude descobrir a conexão”.
É gratificante, mais uma vez, confirmar outra previsão importante da relatividade geral, mas a descoberta é empolgante por algumas outras razões também.
Por um lado, é realmente incrível descobrir algo novo sobre os buracos negros. Eles são monstros cósmicos tão complexos – sendo invisíveis, e com o espaço ao seu redor tão extremo – que os estudos observacionais são bastante desafiadores.
É também uma medida de quão longe chegamos, que podemos fazer esses tipos de observações granulares, tanto com nossa instrumentação quanto com nossas técnicas analíticas. A ciência dos buracos negros, dizem os pesquisadores, só vai ficar melhor, com uma nova geração de telescópios prontos para abrir seus olhos para o céu.
“A imagem que estamos começando a obter dos dados no momento ficará muito mais clara com esses novos observatórios”, disse Wilkins.
A pesquisa foi publicada na Nature.
Simulações computacionais mostram que nosso universo não veio da explosão de um ponto, mas do rebote de um universo anterior.
Uma nova teoria está abalando o campo da física e poderá mudar tudo o que pensamos sobre a origem do Universo. Trata-se do Big Bounce, ou “Grande Rebote” ou ainda “Grande Salto”. A teoria sugere que o Cosmos teria sido gerado a partir do colapso gravitacional de um Cosmos muito mais antigo.
PrOvS.mAtSmatICas
teoria do Big Bang explica que a grande explosão de uma massa de matéria muito quente e densa deu origem a tudo o que conhecemos. Mas o problema reside no fato de que, embora as teses propostas por essa hipótese funcionem perfeitamente para entender o que aconteceu desde o momento da grande explosão até os nossos dias, ela também aceita que o Universo partiu de um estado onde nenhuma das leis físicas que utilizamos é aplicável.
Em vez disso, o modelo do Grande Rebote sugere que um Universo prévio entrou em colapso, dando origem ao que habitamos. Essa teoria também contempla a possibilidade de um Big Bang – não como início absoluto, mas como parte de um grande ciclo no qual um Universo antigo dá lugar a um novo.
Segundo o Big Bounce, o universo se expande e se contrai indefinidamente. O que temos hoje seria o resultado de um “salto” de uma expansão para a contração. No “rebote” desse vai e vem, nosso universo teria se formado.
A teoria do Grande Rebote existe desde 1922, mas faltavam argumentos físicos e matemáticos para explica-la e coloca-la em teste. Agora, um novo estudo acaba de ser publicado na Physical Review Letters, no qual os pesquisadores Steffen Gielen e Neil Turok explicam como o Big Bounce teria ocorrido.
De acordo com os estudiosos, no início, todo o universo era uniforme e regido pelas mesmas leis. Atualmente, temos duas grandes vertentes na física: a Teoria da Relatividade de Einstein e a Teoria Quântica. A primeira consegue explicar o comportamento dos grandes corpos no universo, mas a Física Quântica explica o comportamento de partículas subatômicas.
O que os pesquisadores sugerem é que no princípio havia uma “simetria conforme” dos corpos, onde todo o universo era exatamente igual e uniforme, independente da escala – partículas, planetas, estrelas e galáxias. Assim, no início do universo, onde toda a matéria estava na forma de partículas e ainda não existiam as grandes estruturas atuais, a lei vigente era a física quântica.
A chamada cosmologia quântica de laços está acumulando argumentos a favor do Big Bounce. Quando cientistas fizeram simulações computacionais do universo descrito pelas equações da gravidade quântica, perceberam que o universo se tornava cada vez mais denso, se aproximando do momento do Big Bing. Isso já era esperado. Mas, em vez de desmoronar em um ponto de densidade infinita - a singularidade do Big Bang -, a simulação do cosmo rebateu e começou a se expandir de novo.
Se as equações estiverem corretas, nosso universo não veio da explosão de um ponto, mas do rebote de um universo anterior no processo de compressão: um Big Bounce.
Aves migratórias e tartarugas marinhas são capazes de captar o campo magnético da Terra e essa informação é usado por seu sistema de GPS natural. Essa capacidade já foi bastante estudada e documentada em animais, mas até então não havia evidências de que os homens também tivessem a mesma habilidade.
Um grupo de geofísicos e neurobiólogos da Caltech (Instituto de Tecnologia da Califórnia), da Universidade de Princeton e de Tóquio lançou-se a esse desafio e acaba de publicar as primeiras evidências de que o cérebro humano responde, de maneira inconsciente, a mudanças no campo magnético terrestre. Os pesquisadores consideram que isso pode ser uma herança dos nossos antepassados nômades.
Os pesquisadores acompanharam por eletroencefalogramas a atividade cerebral de 34 pessoas em busca de alterações quando houvesse mudanças no campo magnético de seu entorno. Os cientistas perceberam respostas na atividade cerebral após alterações no campo magnético para cerca de um terço dos indivíduos. O achado foi publicado na revista eNeuro.
pesquisa, no entanto, abre caminho para uma nova linha de investigação. Se formos realmente sensíveis ao campo 8magnético, os ímãs de fones de ouvido, por exemplo, ou as máquinas de ressonância magnética são capazes de alterar em algo nosso senso de direção?
Como foi feito o experimento
Para chegar a esse resultado, os cientistas fizeram um experimento com 34 adultos, entre homens e mulheres, com idades entre 18 e 68 anos. Participaram da experiência indivíduos de ascendência europeia, asiática, africana e indígena.
Os voluntários foram colocados sentados em um banco de madeira dentro de um caixa escura com paredes de alumínio que os protegiam de outros ruídos eletromagnéticos, como ondas de rádio. No espaço dessa caixa, os pesquisadores mimetizaram o campo magnético da Terra com o fluxo de correntes elétricas criado por bobinas ligadas às paredes que revestem a caixa.
Em alguns testes, o campo magnético foi mantido fixo em um dos pontos da caixa, em outros testes, o campo magnético era rotacionado, ou ainda ficava desligado -assim, o participante estava exposto apenas ao campo magnético natural de nosso planeta. Os participantes não sabiam de qual dos testes estavam participando.
Os pesquisadores encontraram dois tipos de mudanças no campo magnético da Terra que produziram "efeitos fortes, específicos e repetíveis na atividade das ondas cerebrais humanas" do tipo alfa de cerca de um terço dos participantes. Os testes foram feitos mais uma vez com as pessoas que tiveram respostas cerebrais às mudanças de campo magnético, e o mesmo resultado se reproduziu.
Os cientistas afirmam que "ao menos alguns homens modernos traduzem a alteração no campo magnético com força equivalente ao da Terra em respostas na atividade neurona
Dada a presença conhecida de sistemas de navegação geomagnética altamente evoluídos em espécies de todo o reino animal, não é surpreendente que tenhamos mantido pelo menos alguns componentes neurais funcionais, especialmente dado o estilo de vida de caçador-coletor nômade de nossos não tão distantes ancestrais. A extensão total desta herança ainda precisa ser descoberta", concluem os cientistas no artigo.
Novos estudos são necessários
Em 2002, outra pesquisa usando eletroencefalogramas foi publicada, mas não conseguiu mostrar variação na atividade cerebral diante de mudanças no campo magnético. Joe Kirschvink, líder da pesquisa publicada agora, afirma que as técnicas de análise de dados usadas à época não eram capazes de detectar os efeitos percebidos em seu estudo.
"Eu acho que este artigo vai fazer bastante barulho", disse o pesquisador Peter Hore, da Universidade de Oxford, ao site da revista Science. O físico, que não participou do estudo, salienta que a "replicação independente é crucial" para validar a pesquisa.
Para Stuart Gilder, um geófísico da Universidade de Munique, que também não participou do estudo, a pesquisa é interessante e parece sólida. "Mas os resultados pedem novos testes para saber como diferentes forças no campo magnético e velocidade de rotação do campo afetam a atividade cerebral", disse Gilder à revista Science.
Uma equipe de pesquisadores da Academia Chinesa de Ciências descobriu uma espécie de barreira misteriosa que parece estar impedindo os raios cósmicos de penetrarem no centro da Via Láctea. Ainda mais estranhamente, a mesma região aparenta estar acelerando esses raios a altíssimas velocidades.
Cientistas chineses dizem que algo muito estranho está acontecendo no centro da Via Láctea
Uma equipe de pesquisadores da Academia Chinesa de Ciências descobriu uma espécie de barreira misteriosa que parece estar impedindo os raios cósmicos de penetrarem no centro da Via Láctea. Ainda mais estranhamente, a mesma região aparenta estar acelerando esses raios a altíssimas velocidades.
De acordo com a pesquisa, que foi publicada na última semana na Nature Communications, é muito difícil obter uma leitura exata do que está acontecendo dentro da bola giratória de raios cósmicos excitados que constitui o centro de nossa galáxia.
Leia mais:
- Eclipse lunar parcial mais longo dos últimos 580 anos ocorre na madrugada desta sexta-feira (19)
- Pesquisa calcula quantos buracos negros existem no espaço
- Mistério dos planetas perdidos: o que explica os anéis avulsos no espaço?
Eventos altamente energéticos, como duas galáxias se chocando, ou objetos como buracos negros supermassivos, expelem tempestades de raios cósmicos, que são essencialmente prótons acelerados até quase a velocidade da luz por esses eventos e objetos celestes, que interagem com o campo magnético de nossa galáxia de tal maneira que parece formá-los no que é conhecido como “mar cósmico”.
Centro da Via Láctea teria um acelerador de partículas?
Segundo o site Futurism, a teoria desses cientistas é que existe um buraco negro supermassivo, chamado Sagitário A*, situado no centro da Via Láctea, que dispara os raios cósmicos em um redemoinho.
Cientistas chineses dizem que algo muito estranho está acontecendo no centro da Via Láctea
Uma equipe de pesquisadores da Academia Chinesa de Ciências descobriu uma espécie de barreira misteriosa que parece estar impedindo os raios cósmicos de penetrarem no centro da Via Láctea. Ainda mais estranhamente, a mesma região aparenta estar acelerando esses raios a altíssimas velocidades.
De acordo com a pesquisa, que foi publicada na última semana na Nature Communications, é muito difícil obter uma leitura exata do que está acontecendo dentro da bola giratória de raios cósmicos excitados que constitui o centro de nossa galáxia.
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Eventos altamente energéticos, como duas galáxias se chocando, ou objetos como buracos negros supermassivos, expelem tempestades de raios cósmicos, que são essencialmente prótons acelerados até quase a velocidade da luz por esses eventos e objetos celestes, que interagem com o campo magnético de nossa galáxia de tal maneira que parece formá-los no que é conhecido como “mar cósmico”.
Centro da Via Láctea teria um acelerador de partículas?
Segundo o site Futurism, a teoria desses cientistas é que existe um buraco negro supermassivo, chamado Sagitário A*, situado no centro da Via Láctea, que dispara os raios cósmicos em um redemoinho.
No entanto, a equipe descobriu que alguns desses raios foram incapazes de abrir caminho através da tal barreira densa para entrar no mar de raios cósmicos – a nuvem molecular central de poeira interestelar e gás hidrogênio.
Foram utilizados dados coletados com o Fermi Large Area Telescope, um observatório espacial que analisa uma série de fenômenos cosmológicos, incluindo explosões de raios gama e erupções solares.
Outros raios que não foram totalmente interrompidos por essa barreira primeiro diminuíram a velocidade e, em seguida, misteriosamente aumentaram de velocidade ao passar pela nuvem central, levando os pesquisadores a acreditar que há algo como um acelerador de partículas no centro da galáxia.
A resposta mais aparente para essa aceleração seria o Sagitário A* – mas a equipe não conseguiu chegar a uma conclusão definitiva, nem descartar outras explicações possíveis, como resquícios de uma supernova.
Em outras palavras, ainda há muitas perguntas quando se trata do centro turbulento de nossa galáxia, e essa nova pesquisa só comprova o quanto ainda há tanto para aprender.
Agora, pela primeira vez, os cientistas da Universidade de Tóquio observaram diretamente uma reação-chave que, supostamente, está por trás dos talentos dos pássaros e de muitas outras criaturas para detectar a direção dos polos do planeta.
É importante ressaltar que esta é a evidência de que a física quântica afeta diretamente uma reação bioquímica em uma célula – algo que há muito tempo imaginamos, mas não vimos em ação antes.
Usando um microscópio
feito sob medida sensível a flashes fracos de luz, a equipe observou uma cultura de células humanas contendo um material especial sensível à luz responder dinamicamente às mudanças em um campo magnético.
A mudança que os pesquisadores observaram no laboratório correspondem exatamente ao que seria esperado se um efeito quântico peculiar fosse responsável pela reação luminosa.
“Não modificamos ou adicionamos nada a essas células”, disse o biofísico Jonathan Woodward.
Achamos que temos evidências extremamente fortes de que observamos um processo puramente mecânico quântico afetando a atividade química no nível celular
Então, como as células, particularmente as células humanas, são capazes de responder a campos magnéticos?
Embora existam várias hipóteses, muitos pesquisadores pensam que a capacidade se deve a uma reação quântica única envolvendo fotorreceptores chamados criptocromos.
Os criptocromos são encontrados nas células de muitas espécies e estão envolvidos na regulação dos ritmos circadianos. Em espécies de pássaros migratórios, cães e em outras espécies, eles estão ligados à misteriosa capacidade de sentir campos magnéticos.
Na verdade, embora a maioria de nós não consiga ver os campos magnéticos, nossas próprias células definitivamente contêm criptocromos. E há evidências de que, embora não seja consciente, os humanos ainda são capazes de detectar o magnetismo da Terra.
Para ver a reação dentro dos cirptocromos em ação, os pesquisadores banharam uma cultura de células humanas contendo criptocromos em luz azul, causando uma fraca fluorescência neles. Enquanto brilhavam, a equipe passou campos magnéticos de várias frequências repetidamente sobre as células.
Eles descobriram que, cada vez que o campo magnético passava sobre as células, sua fluorescência caía cerca de 3,5 por cento – o suficiente para mostrar uma reação direta.
Então, como um campo magnético pode afetar um fotorreceptor?
Tudo se resume a algo chamado spin – uma propriedade inata dos elétrons.
Já sabemos que o spin é significativamente afetado por campos magnéticos. Ao organizar os elétrons da maneira certa ao redor de um átomo e reunir o suficiente deles em um só lugar, a massa de material resultante pode ser movida usando nada mais do que um campo magnético fraco como o que cerca nosso planeta.
Isso é muito bom se você quiser fazer uma agulha para uma bússola de navegação. Mas, sem sinais óbvios de pedaços de material magneticamente sensíveis dentro de crânios de pombos, os físicos tiveram que pensar diferente.
Em 1975, um pesquisador do Instituto Max Planck chamado Klaus Schulten desenvolveu uma teoria sobre como os campos magnéticos podem influenciar as reações químicas.
Envolvia algo chamado par radical.
Um radical comum é um elétron na camada externa de um átomo que não é associado a um segundo elétron.
Às vezes, esses elétrons sem par podem adotar um ‘braço direito’ em outro átomo para formar um par radical. Os dois permanecem desemparelhados, mas graças a uma história compartilhada eles são considerados emaranhados, o que em termos quânticos significa que seus spins corresponderão assustadoramente, não importa o quão distantes estejam.
Como essa correlação não pode ser explicada por conexões físicas contínuas, é puramente uma atividade quântica, algo que até Albert Einstein considerou “assustador“.
Na azáfama de uma célula viva, seu emaranhamento será passageiro. Mas mesmo esses spins brevemente correlacionados devem durar apenas o tempo suficiente para fazer uma diferença sutil na maneira como seus respectivos átomos-pais se comportam.
Nesse experimento, conforme o campo magnético passava pelas células, a queda correspondente na fluorescência sugere que a geração de pares de radicais foi afetada.
Uma consequência interessante da pesquisa poderia ser como até mesmo campos magnéticos fracos poderiam afetar indiretamente outros processos biológicos. Embora as evidências de magnetismo afetando a saúde humana sejam fracas, experimentos semelhantes como este podem ser outro caminho para investigação.
“O que é positivo nesta pesquisa é ver que a relação entre os spins de dois elétrons individuais pode ter um grande efeito na biologia”, disse Woodward.
É claro que os pássaros não são os únicos animais a confiar em nossa magnetosfera para a orientação. Espécies de peixes, vermes, insetos e até mesmo alguns mamíferos têm um talento especial para isso. Nós, humanos, podemos até ser afetados cognitivamente pelo fraco campo magnético da Terra.
A evolução dessa habilidade poderia ter gerado uma série de ações muito diferentes com base em diferentes físicas.
Ter evidências de que pelo menos uma delas conecta a estranheza do mundo quântico com o comportamento de um ser vivo é o suficiente para nos forçar a imaginar quais outras partes da biologia surgem das profundezas fantasmagóricas da física fundamental.
Esta pesquisa foi publicada no PNAS.
Nem onda nem partícula - Fragmento de energia pode ser unidade fundamental do Universo
Larry M. Silverberg - The Conversation - 14/05/2021
fundamentais da matéria: terra, água, ar, fogo e éter. Éter era a matéria que preenchia os céus e explicava a rotação das estrelas, observada do ponto de vista da Terra.
Esses foram os primeiros elementos básicos com os quais se poderia construir um mundo. E essa concepção dos elementos físicos não mudou dramaticamente por quase 2.000 anos.
Então, cerca de 300 anos atrás, Isaac Newton introduziu a ideia de que toda matéria existe em pontos chamados partículas. Mais 150 anos depois, James Clerk Maxwell introduziu a onda eletromagnética - a forma subjacente e muitas vezes invisível de magnetismo, eletricidade e luz.
A partícula serviu como o bloco de construção para a mecânica e a onda para o eletromagnetismo - e o público passou a se fundamentar na partícula e na onda como os dois blocos de construção da matéria. Juntas, as partículas e as ondas tornaram-se os blocos de construção de todos os tipos de matéria.
Este foi um grande aprimoramento em relação aos cinco elementos dos gregos antigos, mas continuava falho. Em uma famosa série de experimentos, conhecidos como experimentos da dupla fenda, a luz às vezes se comporta como uma partícula e outras vezes como uma onda. E, embora as teorias e a matemática das ondas e das partículas permitam aos cientistas fazer previsões incrivelmente precisas sobre o Universo, essas regras se quebram nas escalas maiores e menores.
Deformação do espaço-tempo
Einstein propôs um remédio para isso em sua Teoria da Relatividade Geral. Usando as ferramentas matemáticas de que dispunha na época, Einstein foi capaz de explicar melhor certos fenômenos físicos e também resolver um paradoxo antigo relacionado à inércia e à gravidade.
Mas, em vez de melhorar as partículas ou as ondas, ele as eliminou ao propor a deformação do espaço e do tempo.
Usando novas ferramentas matemáticas, meu colega Jeffrey Eischen e eu demonstramos uma nova teoria que pode descrever com precisão o Universo. Em vez de basear a teoria na deformação do espaço e do tempo, consideramos que poderia haver um bloco de construção que é mais fundamental do que a partícula e a onda.
Os cientistas entendem que partículas e ondas são opostos existenciais: Uma partícula é uma fonte de matéria que existe em um único ponto e as ondas existem em todos os lugares, exceto nos pontos que as criam. Meu colega e eu achamos que fazia sentido haver uma conexão subjacente entre elas.
Fragmentos de energia
Nossa teoria começa com uma nova ideia fundamental - que a energia sempre "flui" através de regiões do espaço e do tempo.
Pense na energia como formada por linhas que preenchem uma região do espaço e do tempo, fluindo para dentro e para fora dessa região, nunca começando, nunca terminando e nunca cruzando umas com as outras.
Trabalhando a partir da ideia de um Universo de linhas de energia que fluem, procuramos um único bloco de construção para a energia fluindo. Se pudéssemos encontrar e definir tal coisa, esperávamos poder usá-la para fazer previsões precisas sobre o Universo nas escalas gigantesca e minúscula.
Havia muitos blocos de construção para escolher matematicamente, mas procuramos um que tivesse as características tanto da partícula quanto da onda - concentrado como a partícula, mas também espalhado no espaço e no tempo como a onda.
A resposta foi um bloco de construção que se parece com u
ma concentração de energia - como uma espécie de estrela - tendo a energia mais alta no centro e a menor o mais distante do centro.
Para nossa surpresa, nós descobrimos que havia apenas um número limitado de modos de descrever uma concentração de energia que flui. Destes, encontramos apenas um que funciona de acordo com nossa definição matemática de fluxo. Nós o chamamos de fragmento de energia. Para os aficionados de matemática e física, ele é definido como A = -α/R onde α é a intensidade e R é a função de distância.
Usando o fragmento de energia como bloco fundamental da matéria, nós então construímos a matemática necessária para resolver problemas de física. A etapa final foi testá-la.
[Imagem: Petra Korlevic]
Einstein com universalidade
Mais de 100 anos atrás, Einstein se voltou para dois problemas lendários da física para validar a Relatividade Geral: A sutil mudança anual - ou precessão - na órbita de Mercúrio e a minúscula curvatura da luz ao passar pelo Sol.
Esses problemas estavam nos dois extremos do espectro de tamanhos. Nem as teorias das ondas nem das partículas da matéria poderiam resolvê-los, mas a Relatividade Geral sim. A Teoria da Relatividade Geral distorceu o espaço e o tempo de modo a fazer com que a trajetória de Mercúrio se deslocasse e a luz se curvasse precisamente nas quantidades vistas nas observações astronômicas.
Se nossa nova teoria tivesse a chance de substituir a partícula e a onda pelo fragmento presumivelmente mais fundamental, teríamos de ser capazes de resolver esses problemas também com a nossa teoria.
Para o problema da precessão de Mercúrio, modelamos o Sol como um enorme fragmento estacionário de energia e Mercúrio como um fragmento de energia menor, mas ainda enorme, de movimento lento. Para o problema da curvatura da luz, o Sol foi modelado da mesma maneira, mas o fóton foi modelado como um fragmento minúsculo de energia movendo-se na velocidade da luz.
Em ambos os problemas, calculamos as trajetórias dos fragmentos em movimento e obtivemos as mesmas respostas que as previstas pela Teoria da Relatividade Geral. Ficamos atordoados.
Nosso trabalho inicial demonstrou como um novo bloco de construção é capaz de modelar corpos com precisão, desde os enormes aos minúsculos. Onde as partículas e ondas se esfacelam, o fragmento fundamental de energia se mantém forte.
O fragmento pode ser um único bloco de construção potencialmente universal a partir do qual modelar a realidade matematicamente - e atualizar a maneira como as pessoas pensam sobre os blocos fundamentais de construção do Universo.
Um estudo feito a partir de observações de satélite entre 2001 e 2020 constatou que o “desequilíbrio de energia” do planeta Terra está crescendo. Ou seja, a luz solar continua a chegar, mas a Terra não está devolvendo ao espaço energia suficiente, seja como radiação solar refletida ou como radiação infravermelha emitida.
Até agora, os cientistas acreditavam que, devido ao curto registro de observação, não podemos deduzir se o aumento no desequilíbrio é devido aos humanos ou ao ‘ruído’ climático. Nosso estudo mostra que mesmo com o dado registro de observação, é quase impossível ter um aumento tão grande no desequilíbrio apenas pela Terra fazendo suas próprias oscilações e variações”, afirmou Shiv Priyam Raghuraman, estudante graduado em ciências atmosféricas e oceânicas (AOS) na Princeton University, nos Estados Unidos.
“É excepcionalmente improvável – menos de 1% de probabilidade – que essa tendência possa ser explicada por variações naturais no sistema climático“, completou Raghuraman, que trabalhou com David Paynter do Geophysical Fluid Dynamics Laboratory (GFDL), um laboratório nacional financiado pela NOAA localizado no Campus Forrestal de Princeton, e V. “Ram” Ramaswamy, diretor do GFDL e conferencista com o posto de geociências e AOS na Princeton University.
Vai e volta
Físicos de Oxford descobriram uma partícula subatômica que consegue fazer a transição entre matéria e antimatéria, e que pode ter um grande impacto em como vemos o Universo.
Usando o Grande Colisor de Hádrons no CERN, os pesquisadores descobriram que os charm mésons – partículas subatômicas que possuem um quark e um antiquark – podem alternar espontaneamente entre os estados de partícula e antipartícula, de acordo com o The New Atlas.
Anteriormente, os pesquisadores pensavam que o charm méson “apenas” se deslocava como uma mistura de matéria e antimatéria. Agora eles sabem que ele pode alternar entre os dois estados com base nos dados coletados por meio de experimentos com o colisor. Uma pré-publicação das descobertas dos cientistas pode ser encontrada no arXiv.
Diferença de peso
O que chamou a atenção dos pesquisadores para o fato de que o charm méson pode ser tanto matéria quanto antimatéria foi uma diferença incrivelmente pequena de peso entre a matéria e a antimatéria que compõem a partícula.
Na verdade, os cientistas descobriram que a matéria e a antimatéria no charm méson tinham uma diferença de apenas 0,00000000000000000000000000000000000001 gramas. Eles foram capazes de medir isso por meio de colisões de prótons usando o Grande Colisor de Hádrons.
Partículas de charm mésons são produzidas em colisões próton-próton e elas viajam, em média, apenas alguns milímetros antes de transformar, ou se desintegrar, em outras partículas”, disse Tim Gershon, professor do Departamento de Física da Universidade de Warwick, no Reino Unido, em um comunicado de imprensa da Universidade de Oxford.
“Comparando as partículas de charm méson que se desintegram após viajar uma curta distância com aquelas que viajam um pouco mais longe, pudemos medir a quantidade certa que controla a velocidade da oscilação do charm méson em anti-charm méson – a diferença de massa entre as versões mais pesadas e mais leves de charm méson”, continuou ele.
Grandes implicações para o Big Bang
Agora, os pesquisadores estão investigando o processo de transição real do próprio charm méson, de acordo com o comunicado à imprensa. No entanto, suas descobertas já desafiam as crenças comumente aceitas do Universo.
Por exemplo, o modelo padrão da física de partículas diz que o Big Bang produziu matéria e antimatéria em quantidades iguais – mas os cientistas sabem que não é o caso e que há muito mais matéria observável do que antimatéria, de acordo com o CERN.
“Pequenas medições como essa podem dizer grandes coisas sobre o Universo que você não esperaria”, disse o Dr. Mark Williams, da Universidade de Edimburgo, no comunicado à imprensa.
Em primeiro lugar, a matéria (e a antimatéria), se for eletricamente carregada, se espalhará rapidamente pelos fótons. Isso significa que qualquer quantum de radiação, a qualquer momento que encontrar uma partícula carregada, irá interagir e trocar energia com ela, com encontros sendo mais prováveis com partículas carregadas de baixa massa (como elétrons) do que com alta massa (como prótons ou núcleos atômicos).
Em segundo lugar, conforme a matéria tenta entrar em colapso gravitacional, a densidade de energia daquela região sobe acima desta média. Mas a radiação responde a essas densidades de energia mais altas fluindo dessas regiões de alta densidade para as de densidade mais baixa, e isso leva a uma espécie de “salto”, onde:
- densidades aumentam,
- a pressão do fóton aumenta,
- fótons fluem para fora,
- a densidade cai,
- fazendo com que a pressão do fóton caia,
- fazendo com que fótons e matéria fluam de volta,
- aumentando a densidade,
e o ciclo continua. Quando falamos sobre as flutuações que vemos na radiação cósmica de fundo, elas seguem um padrão particular de “balanços” que corresponde a esses “saltos”, ou oscilações acústicas, ocorrendo no plasma do Universo primitivo.
Nossa galáxia pode ser, em teoria, um grande túnel semelhante a um buraco de minhoca (ou túnel de viagens no espaço e no tempo), possivelmente "estável e navegável" e, portanto, "um sistema de transporte galático". É o que sugere um artigo publicado no periódico Annals of Physics.
O estudo - que, ressaltam os cientistas, ainda é uma hipótese - é resultado de uma colaboração entre pesquisadores italianos, americanos e indianos.
Para chegar a essas conclusões, os estudiosos combinaram equações da teoria da relatividade geral, desenvolvida por Albert Einstein, com um mapa detalhado da distribuição de matéria escura (que representa a maior parte da matéria existente no Universo) na Via Láctea.
"Se"Poderíamos até viajar por esse túnel, já que, com base em cálculos, ele seria navegável. Assim como o visto recentemente no filme Interestelar."
unirmos o mapa da matéria escura na Via Láctea com o modelo mais recente do Big Bang para explicar o Universo e teorizarmos a existência de túneis de espaço-tempo, o que obtemos é (a teoria) de que nossa galáxia pode realmente conter um desses túneis e ele pode ser do mesmo tamanho da própria galáxia", disse Paolo Salucci, um dos autores do estudo e astrofísico da Escola Internacional de Estudos Avançados de Trieste (Sissa, na sigla em italiano).
teoria
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