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E Numa Questão de Probabilidades Nasceu o Universo



A mecânica quântica apresenta a previsão de que a matéria se produz constantemente a partir do nada. A Lei de Lavoisier aplica-se também aqui. Pares de partícula e anti-partícula aparecem espontaneamente para, depois, colidirem e anularem-se. No fim, nada se perde, nada se cria e fica tudo na mesma.

Em 1974, Stephen Hawking fez a previsão teórica de que se isto acontecesse em cima do horizonte de eventos de um buraco negro, uma das partículas seguiria viagem para fora, em nossa direcção e outra cairía no buraco negro. A observação dessa partícula foi chamada de radiação de Hawking.

“Até agora não havia maneira de medir esta radiação (…) mas um grupo de cientistas conseguiu criar uma maneira de aprisionar e puxar uma das partículas para  simular a queda para dentro do buraco negro. (…) Isso criou fotões dentro das frequências previstas pela teoria. (…) Apenas da indeterminação nasce matéria.”. (cróica de ciência)

Uma das características do mundo quântico é que as suas oscilações energéticas surgem por aleatoriedade e não requerem qualquer causa externa, pelo que Hawking explica que “a criação espontânea é a razão porque há algo em vez do nada”.

Ao olhar para longe no espaço, e para trás no tempo, reparamos que os corpos e algomerados celestes parecem se agrupar num ponto. Nos 10-43 segundos, que é o tempo de Plank – período de tempo mais curto possível de calcular -, é o momento mais jovem possível de alcançar. Isto porque mais cedo do que isso a curvatura, a pressão e a temperatura do Universo primordial atingem valores na ordem do infinito. Além disso a distância entre partículas desce até zero. A isto se chama de singularidade e ocorre, também, em buracos negros.

Para ultrapassar a singularidade é necessário unir a teoria da gravitação, de Einstein e a teoria quântica numa teoria de gravitação quântica. Ou mais bonito: a Teoria de Tudo.

Alexander Vilenkin, professor de física, criou um modelo do Big Bang em que o “Espaço foi criado por um processo quântico (…) ao qual chama de túneis no tecido do espaço-tempo”. “A condição inicial (…) é a de um Universo com um raio em colapso” – nenhum Universo. Depois do Big Bang iniciou-se a inflação movida pelo campo chamado inflatão.

Vilenkin descobriu que “a expansão pode terminar em determinados locais da bolha primordial”. “Segundo este modelo existe uma rede de universos interligados que se expande até ao infinito e do qual surgem sempre novos universos” mas que nunca poderão ser comprovados.

Outra ideia, defendida por John Richard Gott e por Li-Xin Li, é de que “o Espaço-tempo é (…) um ramo do qual sai uma haste que se torna na raiz do próprio ramo. O loop temporal [por ser um sistema de gravidade em loop] teria apenas um “comprimento de Plank, de 10-35 metros.

Em 1988 Richard Feynman elaborou um diagrama – diagrama de Feynman – no qual previu o comportamento das partículas subatómicas. Hawking e James Hartle desenvolveram as teorias de Feynman e analisaram a soma dos caminhos percorridos pelos fotões desde o início até ao fim da sua trajectória – ao que se chama de Estado de Hartle-Hawking.

Neste momento vemos mais uma curiosidade da teoria quântica: “partículas elementares podem existir simultaneamente em vários estados, que se sobrepõem” que, ao serem observadas, “decidem-se” pelo seu estado. Isto leva-nos a responder que as histórias com menor probabilidade corresponderão a outros universos.

Hawking aposta na teoria de cordas como a candidata para a unificação da física e, por conseguinte, para a Teoria de Tudo. A teoria de cordas contempla partículas com 10-33 centímetros e que podem vibrar num espaço de 10 dimensões. Nesta teoria tem lugar um elemento crucial para a unificação: o gravitão, responsável pela transmissão da força da gravidade.


Via New Scientist:
http://www.newscientist.com/article/dn19508-hawking-radiation-glimpsed-in-artificial-black-hole.html

Sobre a mecânica quântica:
http://cronicadaciencia.blogspot.com/2010/09/sobre-mecanica-quantica.html

Focus Magazin, Michael Odenwald

Crónica de Ciência, "Criação a Partir do Nada e Radiação de Hawking"
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Rápidas: Descoberto o 1% da Matéria que Faltava!


O Universo é composto por Matéria e Energia. Cerca de 73% é Energia Escura e 27% é Matéria. Agora centre-mo-nos nos 27% de Matéria:
- 22% é Matéria Negra, não bariónica composta por partículas exóticas e desconhecidas.
- 5% é Matéria bariónica, os protões, neutrões, electrões, enfim, toda a matéria que conhecemos
- 4% é matéria bariónica negra, a famosa matéria negra. Composta essencialmente por gás intergaláctico e que já foi detectada.
- menos de 1% é Matéria visível. Toda a que vemos. Ou seja, todo o Universo visível é, na verdade menos de 1% do que é na realidade.

A 400 milhões de anos-luz, num "muro de galáxias" chamado Sculptor Wall, foi detectada matéria normal (parte daqueles "menos de 1%") que, até agora, ainda não tinham sido detectados e que estavam em falta.

Podem ler aqui mais.
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O Início do Universo: III - A Sopa de Quarks



Vamos viajar até antes do primeiro segundo ABB. Todo o Universo é uma sopa de quarks, leptões, fotões, bosões W e Z e os gluões. Sabemos que existiram pois os aceleradores de partículas recriaram as condições iniciais e provou-se a ocorrência destes componentes.
Neste momento começam a surgir respostas para as três grandes questões científicas nesta área - a natureza da matéria; a assimetria entre a matéria e a antimatéria; origem da granulosa sopa de quarks.
As grandes estruturas cósmicas estão unidas pela matéria escura. Neste momento há uma busca para “encontrar a estrutura unificadora para as forças e partículas da Natureza”. Esta procura levou à predição “de partículas estáveis (…) que poderiam construir a matéria escura”.
Um dos candidatos à matéria escura é o neutralino, com uma massa entre cem e mil vezes a o protão. Outro candidato é o axião. Esta é bastante leve, com apenas um trilionésimo da massa do electrão. Ambos os candidatos são “frios”, ou seja, movem-se lentamente. Assim, aglomeravam-se nas galáxias, e este poderá ser o segredo de porque existe mais matéria do que antimatéria.
No início havia um pequeno excesso de quarks em comparação com os antiquarks. Este pequeno excesso (1 quark para mil milhões de antiquarks) permitiu que à medida que o tempo ocorria cada vez mais matéria havia comparativamente à antimatéria.
Com a inflação as pequenas flutuações quânticas foram as sementes que se tornaram nas estruturas de hoje.
O grande problema da Física é a união, até agora incompatível, entre a Teoria da Relatividade Geral e a Teoria Quântica. A união destas duas teorias permite entender os momentos iniciais do Universo, os primeiros 10-43 segundos.
A teoria das cordas prevê onze dimensões, sete extra mais as quatro familiares. Duas descobertas teóricas baseadas nesta teoria prevêem um multiverso. Primeiro, as equações da inflação sugerem que esta deve ocorrer várias vezes. Em segundo, as regiões inflacionárias formadas têm parâmetros físicos diferentes.
Assim, podem ser dadas respostas às questões “o que aconteceu antes do Big Bang?” ou “porque é que as leis físicas são como são?”. A resposta será “dentro de uma infinidade de universos, todas as possibilidades para as leis da física foram tentadas. Tais universos diferentes não podem ser testados. Não podemos saber como será um universo diferente nem se existem pois há uma barreira incontornável entre os universos… isto é, se há outros universos. Não nos podemos esquecer que estão em jogo várias ideias.
Fonte: Scientific American, Turner, Michael, “Origem do Universo” 
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O Início do Universo: II - Andar para Trás



O Big Bang deverá ter um redshift de 1100, um desvio que vai para além do infravermelho e chega à radiação de micro-ondas – é a CMB (Radiação Cósmica de Fundo em Micro-ondas – provinda da idade de 380 mil anos do Universo, aquando da formação dos átomos. Quando o Universo arrefeceu para os 3000 Kelvin, os núcleos e os electrões se uniram para formarem os átomos.
O satélite CoBE, em 1992, “descobriu que a CMB possui pequenas variações – cerca de 0,001%”. Este valor é pequeno mas dá para notar uma certa granulosidade do Universo dessa época. Esses grãos são a semente do que existe hoje.
Com 100 mil anos, “a densidade da energia da radiação excedia a da matéria, impedindo-a de se aglomerar”. Ainda mais cedo, com apenas 1 segundo os núcleos atómicos ainda não existiam. Quando aconteceu a síntese atómica foi produzido hélio (25%), lítio e os isótopos de deutério e hélio-3. Os restantes 75% do plasma continuou na forma de protões, dos quais Seia formado o hidrogénio. As gerações de estrelas e as suas explosões formaram os restantes elementos químicos.
O valor da quantidade de deutério concorda com a composição da análise da CMB. Isto é mais uma das confirmações da teoria.

Fonte: Scientific American, Turner, Michael, “Origem do Universo”
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O Início do Universo: I - A Expansão


Há um século o Universo era imutável, eterno e era constituído apenas pela nossa galáxia. Actualmente, e devido aos novos instrumentos, já tem 13,7 mil milhões de anos, milhões de galáxias e de estrelas, é mutável e poderá ser, ou não eterno.

Conseguimos chegar ao tempo de 10-34 segundos. Daí para trás estamos sujeitos a especulação. Chegámos, por evidências observáveis, e não só, a uma zona comum de onde vêm as galáxias e a uma aceleração da expansão do universo.

Hubble, em 1924, com um telescópio de 2,5 metros aumentou o nosso Universo numa escala de 100 mil milhões. A lei de Hubble nasceu com as observações do astrónomo e com base nela podemos aferir um Big Bang.

Posteriormente a Relatividade Geral refere que tecido do Universo se expande e arrasta consigo as galáxias, e a luz, criando o efeito redshift.

O grau redshift indica a expansão do Universo. Assim, quanto maior o redshift maior a expansão. Actualmente o maior redshift detectado é de 8, de uma época em que o Universo tinha 1/9 do seu tamanho. “O Telescópio Espacial Hubble e os Telescópios Keck, de 10 metros, em Mauna Kea, (…) nos levaram a (…) poucos [milhares de milhões] de anos após Big Bang [(ABB)]”. E o Telescópio Espacial James Webb e o Alma levar-nos-ão até ao tempo do nascimento das primeiras galáxias.

As simulações indicam que o Universo com 100 milhões de anos continha 5 partes de matéria escura para cada de hidrogénio e hélio. Havia zonas um pouco mais densas que outras, que se expandiram mais lentamente e amplificaram. Estas zonas começaram a colapsar com uma densidade de cerca de 1 milhão de massas solares. Estas foram as primeiras estrelas, muito massivas e com vida curta. Os primeiros elementos pesados foram sintetizados por estes sóis.

A prova destas primeiras estrelas será a captação da radiação das nuvens de hidrogénio primordial com um elevado grau de redshift. A captação estará a cargo de um conjunto de antenas rádio dispostas numa área de 1km2.

Fonte: Scientific American, Turner, Michael, “Origem do Universo”
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O que Aconteceu às Previsões do LHC?



Alguém se lembra destas pérolas?
pequenos buracos negros que se formariam dentro do LHC poderiam se juntar em um só. O buraco negro resultante dessa fusão começaria a sugar a matéria a sua volta e a crescer, iniciando um processo em cadeia que acabaria por engolir a Terra.” (Aqui)
o Super ciclotrão que está a ser construído na Europa possa criar um… Buraco Negro não-evaporante capaz de engolir toda a Terra e até talvez o nosso Sistema Solar.” (Aqui)
é quase certeza que sera aberto buraco negro no lhc! não será 1 mas vários!
mas lembre-se, as partículas giram na velocidade da luz, um buraco negro criado por partículas menores q um átomo iria diretamente ao espaço pois a velocidade é enorme, e se acontecer de esse buraco negro ficar na terra ele irá para o centro da terra! e caso isso aconteça demoraria bilhões de anos para que ele ganhe 1 m²” (Aqui)
Isto e muito mais…
Em primeiro gostaria de saber quem são estes fenomenais cientistas… hmm… pois, afinal não o são. Obvio! Mas é cómico ver a certeza com que falam das coisas que não percebem. Enfim.
Pior, como não podia deixar de ser apareceram as mais estapafúrdias aldrabices e mentiras, como aqui: "...Os nossos programas de pesquisa foram anulados e foi-nos vedado o acesso ao LHC. Enquanto tentávamos entender esta modificação repentina, descobrimos, sem o saber, um gravíssimo segredo de Estado (... )conseguindo obter, a partir daí, a curvatura do espaço-tempo. E então viram o futuro! Viram que o Homem alcançara sentidos ultra complexos..." (Aqui)
Eram cerca das 12am (GMT) quando se fez história em Genebra. Cada feixe de protões tem 3,5 TeV, num total de colisão de 7 TeV nas que é, até agora, a maior concentração de energia alcançada pelo Homem. “A energia é grande!” diz quem não percebe muito disto e só quer desacreditar a ciência. Contudo esta energia é equivalente a 7 mosquitos a voar, mas num raio muito pequeno. Isto faz com que a energia esteja muito concentrada e, consequentemente, muito quente. Estas seriam as condições iniciais do nosso Universo como o concebemos.
Um medo que tem andado na cabeça de muita gente é problema da formação de um buraco negro que engula o LHC, a Terra e até o Sistema Solar! O Eternos Aprendizes refere que se o Sol fosse um buraco negro, teria apenas 6 km de diâmetro e não alteraria qualquer órbita dos planetas do Sistema Solar porque o campo gravitacional não seria suficiente.
Uma das buscas desta experiência é procurar, não só, o Bósão de Higgs como também assinaturas de mini-buracos negros. A teoria de Stephen Hawking sugere que a taxa de evaporação será inversamente proporcional à massa do buraco negro”.
Ainda o mesmo blog refere que a massa de um mini-buraco-negro é tão pequena que evapora em cerca de “um octilhão de um nanosegundo, desaparecendo instantaneamente”
Mas parece que afinal há alguma verdade nas promeiras referências deste post. De facto há coisas que podem desaparecer, não só quando o LHC entrou em funcionamento ontem, como vai acontecer quando o fizer a 14 TeV ou mesmo em Dezembro de 2012. Não, não somos nós que desaparecemos. São os posts, os blogs, os autores e a própria conspiração que desaparece num “plim!”. O que será da vidinha dessa gente que dizia males e azares do LHC ontem? Infelizmente essa gente é do tipo “não foi hoje é amanhã”.
Deixo ainda uns vídeos interessantes:










Fontes:
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As Estruturas Universais e o Tamanho do Universo


Para vermos uma estrela precisamos que a sua luz chegue até aos nossos olhos. Para eu ver o sol a sua luz teve de viajar cerca de 8 minutos, ou seja 8 minutos luz, que é o tempo que a luz demora a viajar do sol até nós. Sei que a lua existe pois, para além dos efeitos físicos que provoca no nosso planeta, posso vê-la. A luz demora uns 1,3 segundos a viajar da lua até nós.

Agora imaginemos quando olho para uma galáxia de 150 mil anos luz de diâmetro. Não só a luz demorou 150 mil anos a viajar do sítio mais distante dessa galáxia até ao mais próximo (diâmetro) mas também demorou todo o tempo que nos separa dessa mesma galáxia (imaginamos mais uns 150 mil anos luz). Daqui podemos ver que o nosso universo tem um tamanho de, pelo menos 300 mil anos luz e uma idade de 300 mil anos.

No vídeo que vemos a seguir estão apresentados algumas das maiores estruturas do Universo:


E agora umas continhas muito simples:
Reparemos em algumas das maiores estruturas que aparecem no vídeo:


Nebulosa de Orion – 20 a.luz


Cluster Globular M14 – 50 a.luz


Nebulosa Roseta – 65 a.luz


Centauri ómega – 100 a.luz


Cluster Globular M54 – 150 a.luz


Nebulosa tarântula – 500 a.luz


Galaxia Sagittarius Dwarf – 1000 a.luz


Pequena nuvem Magellatic – 3500 a.luz


Grande nuvem Magellatic – 7500 a.luz


NGC 7714 – 35000 a.luz


Galáxia triângulo – 50000 a.luz


Galaxia sombreiro – 70000 a.luz


Galáxia olho negro – 85000 a.luz


Galáxia caminho de leite – 120000 a.luz


Galáxia Andrómeda – 150000 a.luz


Galáxia Pinwheel – 175000 a.luz


NGC 1232 – 200000 a.luz


M87 (Virgo A) – 250000 a.luz


NGC 4889 (Galáxia cD) – 500000 a.luz


IC 1101 – 5M a.luz
Ao somar todos os tamanhos o resultado final é de mais de 6 milhões e 600 mil anos-luz. Como vemos essas estruturas podemos afirmar que a luz já chegou até nós e viajou durante mais de 6 milhões de 600 mil anos luz (este valor seria se a distância entre nós e as estruturas fosse muito pequena). Além disso existem muito, muito mas muito mais estruturas desse tamanho. E existe também uma grande mas grande quantidade de zona sem estruturas visíveis no Universo.
Este valor, para os criacionistas, é muito grande. E felizmente, para os cientistas, a idade do Universo foi confirmada com base nas lentes gravitacionais.
De facto, faz todo o sentido por dois motivos:
1- ao observar a velocidade e a direcção das galáxias pode-se aferir facilmente que provêm de uma zona comum.
2- O método científico continua a funcionar e o crivo continua a ficar cada vez mais pequeno, e só passam as hipóteses mais correctas. Cada vez é mais exigente. Exigência, característica pelo que o método criacionista peca chegando ao ponto de alternativas explicativas tão chocantes que não se encontra qualquer referência séria em sites de bibliografia técnica.
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Rápidas: Idade do Universo Confirmada


Tomo a liberdade de transcrever parte de um artigo interessante do AstroPT, escrito pelo ROCA:

Usando galáxias inteiras e aglomerados galácticos como lentes para a observação de outras galáxias, os pesquisadores têm uma nova maneira e precisa para medir o tamanho e a idade do Universo e como ele se expande rapidamente, junto com as demais técnicas independentes. Estas medidas determinam um valor para a constante de Hubble, que indica o tamanho do Cosmos e confirma a idade do Universo avaliada em 13,75 bilhões de anos, com uma margem de erro de 170 milhões de anos. Os resultados também confirmam a força da energia escura, responsável pela aceleração da expansão do Universo.

Os pesquisadores do Instituto Kavli para Astrofísica de Partículas e Cosmologia (KIPAC) no SLAC National Accelerator Laboratory do Departamento de Energia dos Estados Unidos e da Universidade de Stanford, a Universidade de Bonn  e outras instituições dos Estados Unidos e Alemanha, publicaram os resultados da pesquisa na edição de 1 de março do The Astrophysical Journal. Os pesquisadores usaram os dados coletados pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA e mostraram maior precisão proporcionada pela combinação com os dados da sonda Wilkinson Anisotrópica de Microondas (WMAP).

A equipe usou a técnica das lentes gravitacionais para medir a distância percorrida pela luz de uma galáxia brilhante ativa até a Terra ao longo de vários caminhos. Conhecendo o tempo necessário para percorrer cada caminho e as velocidades reais envolvidas, os cientistas puderam deduzir não só o quão longe estão as galáxias, mas também a escala global do Universo e alguns detalhes de sua expansão.

Muitas vezes é difícil para os cientistas a distinguir entre uma luz distante muito brilhante e uma fonte fraca perto de nós. As lentes gravitacionais resolvem este problema, fornecendo pistas múltiplas sobre a distância que a luz percorre. Esta informação extra lhes permite determinar o tamanho do Universo, que os astrofísicos freqüentemente expressam em termos de uma quantidade chamada constante de Hubble.

“Há muito tempo nós sabemos que as lentes são capazes de fazer medidas físicas da constante de Hubble“, disse Phil Marshall do KIPAC. No entanto, lentes gravitacionais nunca foram usadas de maneira tão precisa, até agora. Estas novas medições proporcionam uma medição tão precisa da constante de Hubble quanto as  bem estabelecidas pelas outras ferramentas como as supernovas padrão a análise da radiação de fundo de microondas cósmico (CMB).” O uso das lentes gravitacionais amadureceu como um instrumento competitivo disponível dentro da caixa de ferramentas dos astrofísicos”, disse Marshall.

O artigo "Técnica baseada nas lentes gravitacionais confirma a idade do Universo" por completo está disponível para leitura.
No "Eternos Aprendizes - Técnica baseada em lentes gravitacionais confirma a idade do Universo" está disponível um pequeno vídeo que explica de forma muito simples o efeito de lente gravitacional.
Nota: 1 bilhão do artigo refere-se, obviamente, a mil milhões.
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Teoria da Relatividade Confirmada para Grandes Escalas




Uma equipa de astrofísicos dos EUA e da Suíça descobriu que a teoria da relatividade geral de Einstein funciona consistentemente nas escalas tão grandes como aquelas que separam as galáxias, num estudo publicado na  revista Nature. A teoria foi testada e "funciona entre 2 e 50 megaparsecs, cerca de 6,5 a 150 milhões de anos-luz (1 parsec = 3,2616 anos luz) num desvio para o vermelho de z~0,32".


A equipe analisou cerca de 70.000 galáxias, uma quantidade chamada “EG“, e que é baseada na quantidade de aglomeração nas galáxias observadas e na distorção da luz produzida pela sua passagem pela matéria intermediária. "De forma simplificada, EG é proporcional à densidade média da matéria do Universo e inversamente proporcional à taxa de crescimento da estrutura do universo. Essa combinação especial se livra das flutuações de amplitude e, portanto, foca diretamente na combinação particular que é sensível as alterações da teoria da relatividade geral." Pengjie Zhang (Xangai Observatory).


Os resultados valor de EG são de cerca de 0,39, e de acordo com a previsão geral relativista é estimado um valor de cerca de 0,4.


De acordo com a Teoria da Relatividade Geral, publicada por Einstein em 1915, a matéria (energia) curva o espaço e o tempo à sua volta - a gravitação é um efeito da geometria do espaço-tempo. Isso significa que a luz se curva à medida que passa por um objecto de grande massa, como o núcleo de uma galáxia. A teoria foi validada muitas vezes na escala do Sistema Solar, mas testes em escala galáctica ou cósmica até então mostraram-se inconclusivos.


Teorias que falharam: O Método Científico a Funcionar

Este novo estudo contradiz um outro divulgado no ano passado que indicou que o Universo no seu início, entre 11 e 8 m.M.a. de anos atrás, não se poderia encaixar na descrição relativística geral da gravidade.

A teoria Tensor-Vector-Scalar (TeVeS), surgiu com a intenção de desconsiderar a presença da matéria escura através da aplicação de alterações na teoria da relatividade geral. A TeVeS tentou dar uma resposta as observações do comportamento das rotações galácticas pelas técnica do uso de lente gravitacional, este novo trabalho parece afastá-la.

Este estudo também questionou teorias como a f(R), um mecanismo alternativo proposto para explicar a expansão acelerada do Universo que descarta a energia escura.

Ao calcular EG e compará-lo com as previsões da teoria TeVeS, com as estimativas da teoria f(R) e com o modelo da matéria escura fria da relatividade geral, a equipa chegou a resultados interessantes: As previsões da teoria da relatividade geral se encaixam dentro da margem de erro experimental, o EG previsto por f (R) também se manteve dentro da margem de erro, mas as previsões da teoria TeVeS falharam.

Fontes:

Eternos Aprendizes - Física: Teoria da Relatividade Geral foi confirmada para as grandes escalas cósmicas


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O Hexágono de Saturno



Reparei que um misterioso evento em Saturno já foi referido em alguns sites, blogs e vídeos.
Em 1979, a sonda Voyager 1 fotografou a misteriosa forma de hexágono no pólo norte do planeta. As suas arestas têm o mesmo comprimento, 13800 km (um pouco maior que o diâmetro da Terra). O seu comprimento maior é de cerca de 25000 km, cerca de quatro Terras. Está em rotação e completa uma volta em 10 horas.
Em 2007 e 2008 a sonda Cassina-Hyugens fotografa com mais detalhe o evento.
Richard Hendricks investigou o assunto e escreveu um artigo sobre como pode ser formada a estrutura (podem ler aqui). Ele refere que “relatamos uma nova e espetacular instabilidade da superfície de um fluido em um sistema em rotação. Em um fluxo movido por um fundo rotatório de um cilindro estacionário parcialmente cheio, a forma da superfície livre pode espontaneamente quebrar a simetria axial e assumir a forma de um polígono em rotação rígida com uma velocidade diferente do fundo. Com água, observamos polígonos de até seis vértices” e ainda que “Em um fluxo movido por um fundo rotatório de um cilindro estacionário parcialmente cheio, a forma da superfície livre pode espontaneamente quebrar a simetria axial e assumir a forma de um polígono em rotação rígida com uma velocidade diferente do fundo. Com água, observamos polígonos de até seis vértices”.
Podem ler mais  no blog Eternos Aprendizes.
Obviamente, perante um cenário destes, em vez de procurar uma resposta racional algumas pessoas, com toda a previsibilidade, inventam teorias da conspiração e fazem simples cálculos numéricos de forma a haver comparações coincidentes com o que quiserem. Por exemplo a minha colher do café é 5,37 vezes mais pequena que a minha impressora. Curiosamente, multiplicando por 100 temos 537, que é o número de pessoas que trabalha na empresa do café que estou a beber. Isto é conspiração! Perceberam o exemplo estapafúrdio? Não existe este tipo de ideias? Então vejam aqui.
Neste blog lê-se que Interessante lembrar que 'Saturday' o dia de Saturno , Sábado é considerado sagrado em algumas religiões e o símbolo hexagonal pode ser encontrado por exemplo na "estrela de seis pontas" , que também é um símbolo do planeta Saturno o sexto planeta a partir do Sol , 6 é também o primeiro número perfeito 1 + 2 + 3 = 6”
Ainda este blog Illuminati Archives (obviamente)  refere que “O hexágono é feito das nuvens da amônia (que esticam 25.000 quilômetros transversalmente) essa raça ao redor como se estavam em uma pista sextavada enorme, ele detalhou. A estrutura é um exemplo do “da física hyperdimensional,” e há uma formação similar em torno do Pólo Norte de Jupiter, ele adicionou.”, referindo-se a “Richard C. Hoagland da missão da empresa compartilhou de sua análise do hexágono estranho”. Ainda por cima estes blogs recebem uma mensagem a transformam-na ao ponto de haver outro hexágono no pólo sul entre outras barbaridades.

Ver mais aqui


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Varrer o Espectro



O satélite Plank está a estudar a radiação de fundo em microondas (RCFM). Contudo alguns cientistas  destacam que o Plank não estuda o seu espectro, que pode revelar detalhes interessantes.
A RCFM é formada por fotões, produzidos nos primeiros momentos do universo, que dispersaram a matéria até à idade em que o universo arrefeceu. Assim, os protões puderam unir-se aos electrões para formarem átomos de hidrogénio. Os protões unidos aos electrões formam átomos neutros, que não espalham fotões. Nesse momento começaram a viajar em movimentos rectilíneos, o que achatou o espectro.
Tal evento pode ser observado de duas formas:
1-      Uma ligação estável entre protões e electrões leva um certo tempo. Para isso o átomo tem de perder energia sob forma de fotões. Esses fotões emitidos poderiam retirar electrões de outros átomos. Contudo, com a expansão do universo, os fotões perderam energia o que resultou numa tendência do equilibro para a formação de átomos.
2-      O hélio, um dos elementos mais predominantes no universo, tem uma maior capacidade de retenção de electrões e, assim, formava átomos mais depressa do que o hidrogénio.
Os fotões de hélio e de hidrogénio acrescentaram impressões digitais à composição inicial do universo. Com a medição do número de fotões de hélio pode-se determinar a quantidade de hélio sintetizado no universo a partir de hélio presente nas estrelas.
Contudo há um problema: os fotões de hélio remontam a uma idade anterior à RCFM. Assim sendo “não pode ser detectado, como decaimentos exóticos de partículas”. Mas como os átomos de hélio se formam rapidamente, os fotões emitidos são fortemente concentrados em certas frequências – linhas espectrais. Em breve poderá “haver uma missão para varrer todas as frequências em busca de um pico no número de fotões”. “Para detectar essas, linhas é preciso observar uma posição fixa e fazer uma varredura em frequência” (José Alberto Rubiño-Martín, do Instituto de Astrofísica das Ilhas Canárias).
 Fontes:
Scientific American, Junho 2009 - "Bloco de Notas - Sensação Espectral", George Musser
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TED: Palestras sobre Matéria Escura e Energia Escura

Mais uns magníficos vídeos da TED ideas worth spreading. Patricia Burchat dá uma palestra sobre energia escura e matéria escura.

A grande novidade é que agora várias palestras já apresentam legendas em português!

Podem ver aqui a palesta:



E aqui poderão encontrar muitas mais palestras de grande interesse científico, por grnades cientistas.

"A física Patricia Burchat elucida dois ingredientes básicos de nosso universo: a matéria escura e a energia escura. Formando 96% do universo, elas não podem ser medidas diretamente, mas sua influência é imensa."


Fonte:


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CAPA: O Mistério da Núvem Interestelar




Uma notícia da NASA refere a descoberta de um mistério com alguns anos. O nosso Sistema Solar está a atravessar uma núvem de material interestelar com 30 anos-luz de diâmetro e é composta por átomos de hidrogénio e de hélio.

A questão é: como é que a núvem não de dispersou? A explosão das estrelas vizinhas deveria ter dispersado ou esmagado a núvem. no entanto ela continua intacta.

O mistério foi desfeito pelas sondas Voyager. A núvem possui um campo magnético mais forte do que se pensava e que é responsável pela sua sustentação. "Este campo magnético pode dar a pressão necessária para resistir à destruição" (Meray Opher, heliofísico).

As Voyager não estão dentro da núvem "mas estão lá perto e podemos sentir como é à medida que nos aproximamos" (Opher).

A Núvem Interestelar Local, como é chamada, é contida pelo campo magnético do Sol numa espécie de bolha magnética que "protege o Sistema Solar interior dos raios cósmicos galácticos e das núvens interestelares"


"Outras nuvens interestelares podem também estar magnetizadas, assumem Opher e seus colegas. Assim, nós poderemos eventualmente colidir com algumas."

"“Os seus fortes campos magnéticos podem comprimir a heliosfera ainda mais do que está agora”, conforme o estudo da NASA. “Uma maior compressão pode permitir com que um maior número de raios cósmicos alcance o Sistema Solar interior, possivelmente afetando o clima terrestre e a capacidade dos astronautas viajarem em segurança pelo espaço."




Fontes:
AstroPT - As sondas Voyager resolvem mistério nos confins do Sistema Solar
Eternos Aprendizes -  As sondas Voyager resolvem mistério nos confins do Sistema Solar
ScienceNASA - Voyager Makes an Interstellar Discovery

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30/09/2010

E Numa Questão de Probabilidades Nasceu o Universo



A mecânica quântica apresenta a previsão de que a matéria se produz constantemente a partir do nada. A Lei de Lavoisier aplica-se também aqui. Pares de partícula e anti-partícula aparecem espontaneamente para, depois, colidirem e anularem-se. No fim, nada se perde, nada se cria e fica tudo na mesma.

Em 1974, Stephen Hawking fez a previsão teórica de que se isto acontecesse em cima do horizonte de eventos de um buraco negro, uma das partículas seguiria viagem para fora, em nossa direcção e outra cairía no buraco negro. A observação dessa partícula foi chamada de radiação de Hawking.

“Até agora não havia maneira de medir esta radiação (…) mas um grupo de cientistas conseguiu criar uma maneira de aprisionar e puxar uma das partículas para  simular a queda para dentro do buraco negro. (…) Isso criou fotões dentro das frequências previstas pela teoria. (…) Apenas da indeterminação nasce matéria.”. (cróica de ciência)

Uma das características do mundo quântico é que as suas oscilações energéticas surgem por aleatoriedade e não requerem qualquer causa externa, pelo que Hawking explica que “a criação espontânea é a razão porque há algo em vez do nada”.

Ao olhar para longe no espaço, e para trás no tempo, reparamos que os corpos e algomerados celestes parecem se agrupar num ponto. Nos 10-43 segundos, que é o tempo de Plank – período de tempo mais curto possível de calcular -, é o momento mais jovem possível de alcançar. Isto porque mais cedo do que isso a curvatura, a pressão e a temperatura do Universo primordial atingem valores na ordem do infinito. Além disso a distância entre partículas desce até zero. A isto se chama de singularidade e ocorre, também, em buracos negros.

Para ultrapassar a singularidade é necessário unir a teoria da gravitação, de Einstein e a teoria quântica numa teoria de gravitação quântica. Ou mais bonito: a Teoria de Tudo.

Alexander Vilenkin, professor de física, criou um modelo do Big Bang em que o “Espaço foi criado por um processo quântico (…) ao qual chama de túneis no tecido do espaço-tempo”. “A condição inicial (…) é a de um Universo com um raio em colapso” – nenhum Universo. Depois do Big Bang iniciou-se a inflação movida pelo campo chamado inflatão.

Vilenkin descobriu que “a expansão pode terminar em determinados locais da bolha primordial”. “Segundo este modelo existe uma rede de universos interligados que se expande até ao infinito e do qual surgem sempre novos universos” mas que nunca poderão ser comprovados.

Outra ideia, defendida por John Richard Gott e por Li-Xin Li, é de que “o Espaço-tempo é (…) um ramo do qual sai uma haste que se torna na raiz do próprio ramo. O loop temporal [por ser um sistema de gravidade em loop] teria apenas um “comprimento de Plank, de 10-35 metros.

Em 1988 Richard Feynman elaborou um diagrama – diagrama de Feynman – no qual previu o comportamento das partículas subatómicas. Hawking e James Hartle desenvolveram as teorias de Feynman e analisaram a soma dos caminhos percorridos pelos fotões desde o início até ao fim da sua trajectória – ao que se chama de Estado de Hartle-Hawking.

Neste momento vemos mais uma curiosidade da teoria quântica: “partículas elementares podem existir simultaneamente em vários estados, que se sobrepõem” que, ao serem observadas, “decidem-se” pelo seu estado. Isto leva-nos a responder que as histórias com menor probabilidade corresponderão a outros universos.

Hawking aposta na teoria de cordas como a candidata para a unificação da física e, por conseguinte, para a Teoria de Tudo. A teoria de cordas contempla partículas com 10-33 centímetros e que podem vibrar num espaço de 10 dimensões. Nesta teoria tem lugar um elemento crucial para a unificação: o gravitão, responsável pela transmissão da força da gravidade.


Via New Scientist:
http://www.newscientist.com/article/dn19508-hawking-radiation-glimpsed-in-artificial-black-hole.html

Sobre a mecânica quântica:
http://cronicadaciencia.blogspot.com/2010/09/sobre-mecanica-quantica.html

Focus Magazin, Michael Odenwald

Crónica de Ciência, "Criação a Partir do Nada e Radiação de Hawking"

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19/05/2010

Rápidas: Descoberto o 1% da Matéria que Faltava!


O Universo é composto por Matéria e Energia. Cerca de 73% é Energia Escura e 27% é Matéria. Agora centre-mo-nos nos 27% de Matéria:
- 22% é Matéria Negra, não bariónica composta por partículas exóticas e desconhecidas.
- 5% é Matéria bariónica, os protões, neutrões, electrões, enfim, toda a matéria que conhecemos
- 4% é matéria bariónica negra, a famosa matéria negra. Composta essencialmente por gás intergaláctico e que já foi detectada.
- menos de 1% é Matéria visível. Toda a que vemos. Ou seja, todo o Universo visível é, na verdade menos de 1% do que é na realidade.

A 400 milhões de anos-luz, num "muro de galáxias" chamado Sculptor Wall, foi detectada matéria normal (parte daqueles "menos de 1%") que, até agora, ainda não tinham sido detectados e que estavam em falta.

Podem ler aqui mais.

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03/05/2010

O Início do Universo: III - A Sopa de Quarks



Vamos viajar até antes do primeiro segundo ABB. Todo o Universo é uma sopa de quarks, leptões, fotões, bosões W e Z e os gluões. Sabemos que existiram pois os aceleradores de partículas recriaram as condições iniciais e provou-se a ocorrência destes componentes.
Neste momento começam a surgir respostas para as três grandes questões científicas nesta área - a natureza da matéria; a assimetria entre a matéria e a antimatéria; origem da granulosa sopa de quarks.
As grandes estruturas cósmicas estão unidas pela matéria escura. Neste momento há uma busca para “encontrar a estrutura unificadora para as forças e partículas da Natureza”. Esta procura levou à predição “de partículas estáveis (…) que poderiam construir a matéria escura”.
Um dos candidatos à matéria escura é o neutralino, com uma massa entre cem e mil vezes a o protão. Outro candidato é o axião. Esta é bastante leve, com apenas um trilionésimo da massa do electrão. Ambos os candidatos são “frios”, ou seja, movem-se lentamente. Assim, aglomeravam-se nas galáxias, e este poderá ser o segredo de porque existe mais matéria do que antimatéria.
No início havia um pequeno excesso de quarks em comparação com os antiquarks. Este pequeno excesso (1 quark para mil milhões de antiquarks) permitiu que à medida que o tempo ocorria cada vez mais matéria havia comparativamente à antimatéria.
Com a inflação as pequenas flutuações quânticas foram as sementes que se tornaram nas estruturas de hoje.
O grande problema da Física é a união, até agora incompatível, entre a Teoria da Relatividade Geral e a Teoria Quântica. A união destas duas teorias permite entender os momentos iniciais do Universo, os primeiros 10-43 segundos.
A teoria das cordas prevê onze dimensões, sete extra mais as quatro familiares. Duas descobertas teóricas baseadas nesta teoria prevêem um multiverso. Primeiro, as equações da inflação sugerem que esta deve ocorrer várias vezes. Em segundo, as regiões inflacionárias formadas têm parâmetros físicos diferentes.
Assim, podem ser dadas respostas às questões “o que aconteceu antes do Big Bang?” ou “porque é que as leis físicas são como são?”. A resposta será “dentro de uma infinidade de universos, todas as possibilidades para as leis da física foram tentadas. Tais universos diferentes não podem ser testados. Não podemos saber como será um universo diferente nem se existem pois há uma barreira incontornável entre os universos… isto é, se há outros universos. Não nos podemos esquecer que estão em jogo várias ideias.
Fonte: Scientific American, Turner, Michael, “Origem do Universo” 

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01/05/2010

O Início do Universo: II - Andar para Trás



O Big Bang deverá ter um redshift de 1100, um desvio que vai para além do infravermelho e chega à radiação de micro-ondas – é a CMB (Radiação Cósmica de Fundo em Micro-ondas – provinda da idade de 380 mil anos do Universo, aquando da formação dos átomos. Quando o Universo arrefeceu para os 3000 Kelvin, os núcleos e os electrões se uniram para formarem os átomos.
O satélite CoBE, em 1992, “descobriu que a CMB possui pequenas variações – cerca de 0,001%”. Este valor é pequeno mas dá para notar uma certa granulosidade do Universo dessa época. Esses grãos são a semente do que existe hoje.
Com 100 mil anos, “a densidade da energia da radiação excedia a da matéria, impedindo-a de se aglomerar”. Ainda mais cedo, com apenas 1 segundo os núcleos atómicos ainda não existiam. Quando aconteceu a síntese atómica foi produzido hélio (25%), lítio e os isótopos de deutério e hélio-3. Os restantes 75% do plasma continuou na forma de protões, dos quais Seia formado o hidrogénio. As gerações de estrelas e as suas explosões formaram os restantes elementos químicos.
O valor da quantidade de deutério concorda com a composição da análise da CMB. Isto é mais uma das confirmações da teoria.

Fonte: Scientific American, Turner, Michael, “Origem do Universo”

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29/04/2010

O Início do Universo: I - A Expansão


Há um século o Universo era imutável, eterno e era constituído apenas pela nossa galáxia. Actualmente, e devido aos novos instrumentos, já tem 13,7 mil milhões de anos, milhões de galáxias e de estrelas, é mutável e poderá ser, ou não eterno.

Conseguimos chegar ao tempo de 10-34 segundos. Daí para trás estamos sujeitos a especulação. Chegámos, por evidências observáveis, e não só, a uma zona comum de onde vêm as galáxias e a uma aceleração da expansão do universo.

Hubble, em 1924, com um telescópio de 2,5 metros aumentou o nosso Universo numa escala de 100 mil milhões. A lei de Hubble nasceu com as observações do astrónomo e com base nela podemos aferir um Big Bang.

Posteriormente a Relatividade Geral refere que tecido do Universo se expande e arrasta consigo as galáxias, e a luz, criando o efeito redshift.

O grau redshift indica a expansão do Universo. Assim, quanto maior o redshift maior a expansão. Actualmente o maior redshift detectado é de 8, de uma época em que o Universo tinha 1/9 do seu tamanho. “O Telescópio Espacial Hubble e os Telescópios Keck, de 10 metros, em Mauna Kea, (…) nos levaram a (…) poucos [milhares de milhões] de anos após Big Bang [(ABB)]”. E o Telescópio Espacial James Webb e o Alma levar-nos-ão até ao tempo do nascimento das primeiras galáxias.

As simulações indicam que o Universo com 100 milhões de anos continha 5 partes de matéria escura para cada de hidrogénio e hélio. Havia zonas um pouco mais densas que outras, que se expandiram mais lentamente e amplificaram. Estas zonas começaram a colapsar com uma densidade de cerca de 1 milhão de massas solares. Estas foram as primeiras estrelas, muito massivas e com vida curta. Os primeiros elementos pesados foram sintetizados por estes sóis.

A prova destas primeiras estrelas será a captação da radiação das nuvens de hidrogénio primordial com um elevado grau de redshift. A captação estará a cargo de um conjunto de antenas rádio dispostas numa área de 1km2.

Fonte: Scientific American, Turner, Michael, “Origem do Universo”

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31/03/2010

O que Aconteceu às Previsões do LHC?



Alguém se lembra destas pérolas?
pequenos buracos negros que se formariam dentro do LHC poderiam se juntar em um só. O buraco negro resultante dessa fusão começaria a sugar a matéria a sua volta e a crescer, iniciando um processo em cadeia que acabaria por engolir a Terra.” (Aqui)
o Super ciclotrão que está a ser construído na Europa possa criar um… Buraco Negro não-evaporante capaz de engolir toda a Terra e até talvez o nosso Sistema Solar.” (Aqui)
é quase certeza que sera aberto buraco negro no lhc! não será 1 mas vários!
mas lembre-se, as partículas giram na velocidade da luz, um buraco negro criado por partículas menores q um átomo iria diretamente ao espaço pois a velocidade é enorme, e se acontecer de esse buraco negro ficar na terra ele irá para o centro da terra! e caso isso aconteça demoraria bilhões de anos para que ele ganhe 1 m²” (Aqui)
Isto e muito mais…
Em primeiro gostaria de saber quem são estes fenomenais cientistas… hmm… pois, afinal não o são. Obvio! Mas é cómico ver a certeza com que falam das coisas que não percebem. Enfim.
Pior, como não podia deixar de ser apareceram as mais estapafúrdias aldrabices e mentiras, como aqui: "...Os nossos programas de pesquisa foram anulados e foi-nos vedado o acesso ao LHC. Enquanto tentávamos entender esta modificação repentina, descobrimos, sem o saber, um gravíssimo segredo de Estado (... )conseguindo obter, a partir daí, a curvatura do espaço-tempo. E então viram o futuro! Viram que o Homem alcançara sentidos ultra complexos..." (Aqui)
Eram cerca das 12am (GMT) quando se fez história em Genebra. Cada feixe de protões tem 3,5 TeV, num total de colisão de 7 TeV nas que é, até agora, a maior concentração de energia alcançada pelo Homem. “A energia é grande!” diz quem não percebe muito disto e só quer desacreditar a ciência. Contudo esta energia é equivalente a 7 mosquitos a voar, mas num raio muito pequeno. Isto faz com que a energia esteja muito concentrada e, consequentemente, muito quente. Estas seriam as condições iniciais do nosso Universo como o concebemos.
Um medo que tem andado na cabeça de muita gente é problema da formação de um buraco negro que engula o LHC, a Terra e até o Sistema Solar! O Eternos Aprendizes refere que se o Sol fosse um buraco negro, teria apenas 6 km de diâmetro e não alteraria qualquer órbita dos planetas do Sistema Solar porque o campo gravitacional não seria suficiente.
Uma das buscas desta experiência é procurar, não só, o Bósão de Higgs como também assinaturas de mini-buracos negros. A teoria de Stephen Hawking sugere que a taxa de evaporação será inversamente proporcional à massa do buraco negro”.
Ainda o mesmo blog refere que a massa de um mini-buraco-negro é tão pequena que evapora em cerca de “um octilhão de um nanosegundo, desaparecendo instantaneamente”
Mas parece que afinal há alguma verdade nas promeiras referências deste post. De facto há coisas que podem desaparecer, não só quando o LHC entrou em funcionamento ontem, como vai acontecer quando o fizer a 14 TeV ou mesmo em Dezembro de 2012. Não, não somos nós que desaparecemos. São os posts, os blogs, os autores e a própria conspiração que desaparece num “plim!”. O que será da vidinha dessa gente que dizia males e azares do LHC ontem? Infelizmente essa gente é do tipo “não foi hoje é amanhã”.
Deixo ainda uns vídeos interessantes:










Fontes:

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26/03/2010

As Estruturas Universais e o Tamanho do Universo


Para vermos uma estrela precisamos que a sua luz chegue até aos nossos olhos. Para eu ver o sol a sua luz teve de viajar cerca de 8 minutos, ou seja 8 minutos luz, que é o tempo que a luz demora a viajar do sol até nós. Sei que a lua existe pois, para além dos efeitos físicos que provoca no nosso planeta, posso vê-la. A luz demora uns 1,3 segundos a viajar da lua até nós.

Agora imaginemos quando olho para uma galáxia de 150 mil anos luz de diâmetro. Não só a luz demorou 150 mil anos a viajar do sítio mais distante dessa galáxia até ao mais próximo (diâmetro) mas também demorou todo o tempo que nos separa dessa mesma galáxia (imaginamos mais uns 150 mil anos luz). Daqui podemos ver que o nosso universo tem um tamanho de, pelo menos 300 mil anos luz e uma idade de 300 mil anos.

No vídeo que vemos a seguir estão apresentados algumas das maiores estruturas do Universo:


E agora umas continhas muito simples:
Reparemos em algumas das maiores estruturas que aparecem no vídeo:


Nebulosa de Orion – 20 a.luz


Cluster Globular M14 – 50 a.luz


Nebulosa Roseta – 65 a.luz


Centauri ómega – 100 a.luz


Cluster Globular M54 – 150 a.luz


Nebulosa tarântula – 500 a.luz


Galaxia Sagittarius Dwarf – 1000 a.luz


Pequena nuvem Magellatic – 3500 a.luz


Grande nuvem Magellatic – 7500 a.luz


NGC 7714 – 35000 a.luz


Galáxia triângulo – 50000 a.luz


Galaxia sombreiro – 70000 a.luz


Galáxia olho negro – 85000 a.luz


Galáxia caminho de leite – 120000 a.luz


Galáxia Andrómeda – 150000 a.luz


Galáxia Pinwheel – 175000 a.luz


NGC 1232 – 200000 a.luz


M87 (Virgo A) – 250000 a.luz


NGC 4889 (Galáxia cD) – 500000 a.luz


IC 1101 – 5M a.luz
Ao somar todos os tamanhos o resultado final é de mais de 6 milhões e 600 mil anos-luz. Como vemos essas estruturas podemos afirmar que a luz já chegou até nós e viajou durante mais de 6 milhões de 600 mil anos luz (este valor seria se a distância entre nós e as estruturas fosse muito pequena). Além disso existem muito, muito mas muito mais estruturas desse tamanho. E existe também uma grande mas grande quantidade de zona sem estruturas visíveis no Universo.
Este valor, para os criacionistas, é muito grande. E felizmente, para os cientistas, a idade do Universo foi confirmada com base nas lentes gravitacionais.
De facto, faz todo o sentido por dois motivos:
1- ao observar a velocidade e a direcção das galáxias pode-se aferir facilmente que provêm de uma zona comum.
2- O método científico continua a funcionar e o crivo continua a ficar cada vez mais pequeno, e só passam as hipóteses mais correctas. Cada vez é mais exigente. Exigência, característica pelo que o método criacionista peca chegando ao ponto de alternativas explicativas tão chocantes que não se encontra qualquer referência séria em sites de bibliografia técnica.

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Rápidas: Idade do Universo Confirmada


Tomo a liberdade de transcrever parte de um artigo interessante do AstroPT, escrito pelo ROCA:

Usando galáxias inteiras e aglomerados galácticos como lentes para a observação de outras galáxias, os pesquisadores têm uma nova maneira e precisa para medir o tamanho e a idade do Universo e como ele se expande rapidamente, junto com as demais técnicas independentes. Estas medidas determinam um valor para a constante de Hubble, que indica o tamanho do Cosmos e confirma a idade do Universo avaliada em 13,75 bilhões de anos, com uma margem de erro de 170 milhões de anos. Os resultados também confirmam a força da energia escura, responsável pela aceleração da expansão do Universo.

Os pesquisadores do Instituto Kavli para Astrofísica de Partículas e Cosmologia (KIPAC) no SLAC National Accelerator Laboratory do Departamento de Energia dos Estados Unidos e da Universidade de Stanford, a Universidade de Bonn  e outras instituições dos Estados Unidos e Alemanha, publicaram os resultados da pesquisa na edição de 1 de março do The Astrophysical Journal. Os pesquisadores usaram os dados coletados pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA e mostraram maior precisão proporcionada pela combinação com os dados da sonda Wilkinson Anisotrópica de Microondas (WMAP).

A equipe usou a técnica das lentes gravitacionais para medir a distância percorrida pela luz de uma galáxia brilhante ativa até a Terra ao longo de vários caminhos. Conhecendo o tempo necessário para percorrer cada caminho e as velocidades reais envolvidas, os cientistas puderam deduzir não só o quão longe estão as galáxias, mas também a escala global do Universo e alguns detalhes de sua expansão.

Muitas vezes é difícil para os cientistas a distinguir entre uma luz distante muito brilhante e uma fonte fraca perto de nós. As lentes gravitacionais resolvem este problema, fornecendo pistas múltiplas sobre a distância que a luz percorre. Esta informação extra lhes permite determinar o tamanho do Universo, que os astrofísicos freqüentemente expressam em termos de uma quantidade chamada constante de Hubble.

“Há muito tempo nós sabemos que as lentes são capazes de fazer medidas físicas da constante de Hubble“, disse Phil Marshall do KIPAC. No entanto, lentes gravitacionais nunca foram usadas de maneira tão precisa, até agora. Estas novas medições proporcionam uma medição tão precisa da constante de Hubble quanto as  bem estabelecidas pelas outras ferramentas como as supernovas padrão a análise da radiação de fundo de microondas cósmico (CMB).” O uso das lentes gravitacionais amadureceu como um instrumento competitivo disponível dentro da caixa de ferramentas dos astrofísicos”, disse Marshall.

O artigo "Técnica baseada nas lentes gravitacionais confirma a idade do Universo" por completo está disponível para leitura.
No "Eternos Aprendizes - Técnica baseada em lentes gravitacionais confirma a idade do Universo" está disponível um pequeno vídeo que explica de forma muito simples o efeito de lente gravitacional.
Nota: 1 bilhão do artigo refere-se, obviamente, a mil milhões.

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19/03/2010

Teoria da Relatividade Confirmada para Grandes Escalas




Uma equipa de astrofísicos dos EUA e da Suíça descobriu que a teoria da relatividade geral de Einstein funciona consistentemente nas escalas tão grandes como aquelas que separam as galáxias, num estudo publicado na  revista Nature. A teoria foi testada e "funciona entre 2 e 50 megaparsecs, cerca de 6,5 a 150 milhões de anos-luz (1 parsec = 3,2616 anos luz) num desvio para o vermelho de z~0,32".


A equipe analisou cerca de 70.000 galáxias, uma quantidade chamada “EG“, e que é baseada na quantidade de aglomeração nas galáxias observadas e na distorção da luz produzida pela sua passagem pela matéria intermediária. "De forma simplificada, EG é proporcional à densidade média da matéria do Universo e inversamente proporcional à taxa de crescimento da estrutura do universo. Essa combinação especial se livra das flutuações de amplitude e, portanto, foca diretamente na combinação particular que é sensível as alterações da teoria da relatividade geral." Pengjie Zhang (Xangai Observatory).


Os resultados valor de EG são de cerca de 0,39, e de acordo com a previsão geral relativista é estimado um valor de cerca de 0,4.


De acordo com a Teoria da Relatividade Geral, publicada por Einstein em 1915, a matéria (energia) curva o espaço e o tempo à sua volta - a gravitação é um efeito da geometria do espaço-tempo. Isso significa que a luz se curva à medida que passa por um objecto de grande massa, como o núcleo de uma galáxia. A teoria foi validada muitas vezes na escala do Sistema Solar, mas testes em escala galáctica ou cósmica até então mostraram-se inconclusivos.


Teorias que falharam: O Método Científico a Funcionar

Este novo estudo contradiz um outro divulgado no ano passado que indicou que o Universo no seu início, entre 11 e 8 m.M.a. de anos atrás, não se poderia encaixar na descrição relativística geral da gravidade.

A teoria Tensor-Vector-Scalar (TeVeS), surgiu com a intenção de desconsiderar a presença da matéria escura através da aplicação de alterações na teoria da relatividade geral. A TeVeS tentou dar uma resposta as observações do comportamento das rotações galácticas pelas técnica do uso de lente gravitacional, este novo trabalho parece afastá-la.

Este estudo também questionou teorias como a f(R), um mecanismo alternativo proposto para explicar a expansão acelerada do Universo que descarta a energia escura.

Ao calcular EG e compará-lo com as previsões da teoria TeVeS, com as estimativas da teoria f(R) e com o modelo da matéria escura fria da relatividade geral, a equipa chegou a resultados interessantes: As previsões da teoria da relatividade geral se encaixam dentro da margem de erro experimental, o EG previsto por f (R) também se manteve dentro da margem de erro, mas as previsões da teoria TeVeS falharam.

Fontes:

Eternos Aprendizes - Física: Teoria da Relatividade Geral foi confirmada para as grandes escalas cósmicas


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18/03/2010

O Hexágono de Saturno



Reparei que um misterioso evento em Saturno já foi referido em alguns sites, blogs e vídeos.
Em 1979, a sonda Voyager 1 fotografou a misteriosa forma de hexágono no pólo norte do planeta. As suas arestas têm o mesmo comprimento, 13800 km (um pouco maior que o diâmetro da Terra). O seu comprimento maior é de cerca de 25000 km, cerca de quatro Terras. Está em rotação e completa uma volta em 10 horas.
Em 2007 e 2008 a sonda Cassina-Hyugens fotografa com mais detalhe o evento.
Richard Hendricks investigou o assunto e escreveu um artigo sobre como pode ser formada a estrutura (podem ler aqui). Ele refere que “relatamos uma nova e espetacular instabilidade da superfície de um fluido em um sistema em rotação. Em um fluxo movido por um fundo rotatório de um cilindro estacionário parcialmente cheio, a forma da superfície livre pode espontaneamente quebrar a simetria axial e assumir a forma de um polígono em rotação rígida com uma velocidade diferente do fundo. Com água, observamos polígonos de até seis vértices” e ainda que “Em um fluxo movido por um fundo rotatório de um cilindro estacionário parcialmente cheio, a forma da superfície livre pode espontaneamente quebrar a simetria axial e assumir a forma de um polígono em rotação rígida com uma velocidade diferente do fundo. Com água, observamos polígonos de até seis vértices”.
Podem ler mais  no blog Eternos Aprendizes.
Obviamente, perante um cenário destes, em vez de procurar uma resposta racional algumas pessoas, com toda a previsibilidade, inventam teorias da conspiração e fazem simples cálculos numéricos de forma a haver comparações coincidentes com o que quiserem. Por exemplo a minha colher do café é 5,37 vezes mais pequena que a minha impressora. Curiosamente, multiplicando por 100 temos 537, que é o número de pessoas que trabalha na empresa do café que estou a beber. Isto é conspiração! Perceberam o exemplo estapafúrdio? Não existe este tipo de ideias? Então vejam aqui.
Neste blog lê-se que Interessante lembrar que 'Saturday' o dia de Saturno , Sábado é considerado sagrado em algumas religiões e o símbolo hexagonal pode ser encontrado por exemplo na "estrela de seis pontas" , que também é um símbolo do planeta Saturno o sexto planeta a partir do Sol , 6 é também o primeiro número perfeito 1 + 2 + 3 = 6”
Ainda este blog Illuminati Archives (obviamente)  refere que “O hexágono é feito das nuvens da amônia (que esticam 25.000 quilômetros transversalmente) essa raça ao redor como se estavam em uma pista sextavada enorme, ele detalhou. A estrutura é um exemplo do “da física hyperdimensional,” e há uma formação similar em torno do Pólo Norte de Jupiter, ele adicionou.”, referindo-se a “Richard C. Hoagland da missão da empresa compartilhou de sua análise do hexágono estranho”. Ainda por cima estes blogs recebem uma mensagem a transformam-na ao ponto de haver outro hexágono no pólo sul entre outras barbaridades.

Ver mais aqui


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06/03/2010

Varrer o Espectro



O satélite Plank está a estudar a radiação de fundo em microondas (RCFM). Contudo alguns cientistas  destacam que o Plank não estuda o seu espectro, que pode revelar detalhes interessantes.
A RCFM é formada por fotões, produzidos nos primeiros momentos do universo, que dispersaram a matéria até à idade em que o universo arrefeceu. Assim, os protões puderam unir-se aos electrões para formarem átomos de hidrogénio. Os protões unidos aos electrões formam átomos neutros, que não espalham fotões. Nesse momento começaram a viajar em movimentos rectilíneos, o que achatou o espectro.
Tal evento pode ser observado de duas formas:
1-      Uma ligação estável entre protões e electrões leva um certo tempo. Para isso o átomo tem de perder energia sob forma de fotões. Esses fotões emitidos poderiam retirar electrões de outros átomos. Contudo, com a expansão do universo, os fotões perderam energia o que resultou numa tendência do equilibro para a formação de átomos.
2-      O hélio, um dos elementos mais predominantes no universo, tem uma maior capacidade de retenção de electrões e, assim, formava átomos mais depressa do que o hidrogénio.
Os fotões de hélio e de hidrogénio acrescentaram impressões digitais à composição inicial do universo. Com a medição do número de fotões de hélio pode-se determinar a quantidade de hélio sintetizado no universo a partir de hélio presente nas estrelas.
Contudo há um problema: os fotões de hélio remontam a uma idade anterior à RCFM. Assim sendo “não pode ser detectado, como decaimentos exóticos de partículas”. Mas como os átomos de hélio se formam rapidamente, os fotões emitidos são fortemente concentrados em certas frequências – linhas espectrais. Em breve poderá “haver uma missão para varrer todas as frequências em busca de um pico no número de fotões”. “Para detectar essas, linhas é preciso observar uma posição fixa e fazer uma varredura em frequência” (José Alberto Rubiño-Martín, do Instituto de Astrofísica das Ilhas Canárias).
 Fontes:
Scientific American, Junho 2009 - "Bloco de Notas - Sensação Espectral", George Musser

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24/01/2010

TED: Palestras sobre Matéria Escura e Energia Escura

Mais uns magníficos vídeos da TED ideas worth spreading. Patricia Burchat dá uma palestra sobre energia escura e matéria escura.

A grande novidade é que agora várias palestras já apresentam legendas em português!

Podem ver aqui a palesta:



E aqui poderão encontrar muitas mais palestras de grande interesse científico, por grnades cientistas.

"A física Patricia Burchat elucida dois ingredientes básicos de nosso universo: a matéria escura e a energia escura. Formando 96% do universo, elas não podem ser medidas diretamente, mas sua influência é imensa."


Fonte:


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30/12/2009

CAPA: O Mistério da Núvem Interestelar




Uma notícia da NASA refere a descoberta de um mistério com alguns anos. O nosso Sistema Solar está a atravessar uma núvem de material interestelar com 30 anos-luz de diâmetro e é composta por átomos de hidrogénio e de hélio.

A questão é: como é que a núvem não de dispersou? A explosão das estrelas vizinhas deveria ter dispersado ou esmagado a núvem. no entanto ela continua intacta.

O mistério foi desfeito pelas sondas Voyager. A núvem possui um campo magnético mais forte do que se pensava e que é responsável pela sua sustentação. "Este campo magnético pode dar a pressão necessária para resistir à destruição" (Meray Opher, heliofísico).

As Voyager não estão dentro da núvem "mas estão lá perto e podemos sentir como é à medida que nos aproximamos" (Opher).

A Núvem Interestelar Local, como é chamada, é contida pelo campo magnético do Sol numa espécie de bolha magnética que "protege o Sistema Solar interior dos raios cósmicos galácticos e das núvens interestelares"


"Outras nuvens interestelares podem também estar magnetizadas, assumem Opher e seus colegas. Assim, nós poderemos eventualmente colidir com algumas."

"“Os seus fortes campos magnéticos podem comprimir a heliosfera ainda mais do que está agora”, conforme o estudo da NASA. “Uma maior compressão pode permitir com que um maior número de raios cósmicos alcance o Sistema Solar interior, possivelmente afetando o clima terrestre e a capacidade dos astronautas viajarem em segurança pelo espaço."




Fontes:
AstroPT - As sondas Voyager resolvem mistério nos confins do Sistema Solar
Eternos Aprendizes -  As sondas Voyager resolvem mistério nos confins do Sistema Solar
ScienceNASA - Voyager Makes an Interstellar Discovery

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