Colisão de partículas e os buracos negros

Particle Collisions and Black Holes

Para ver a animação clique neste cartoon gif e aguarde uns segundos.

To view the animation click on this cartoon gif and wait a few seconds.

Às 12.06 horas da última terça-feira fez-se História no CERN. 30 de Março de 2010 vai ser, para sempre, relembrado como o dia em que o Homem recriou, em versão miniaturizada, a explosão que deu origem ao Universo. Alguns cientistas dizem que estas experiências põem em risco a Humanidade.

Inspirados pelo sucesso de terça-feira, os investigadores do CERN têm agora como objectivo alargar a experiência até ao momento exacto da criação do Universo. Depois da colisão de partículas à velocidade de 50 embates por segundo, a 30 de Março, o centro de investigação na Suíça pretende aumentar o número de colisões para 300 por segundo.

Milhares de cientistas em todo o mundo estão a seguir as colisões que acontecem no LHC, e que são representadas em gráficos multicoloridos nos monitores do CERN. Tendo como propósito aprender mais sobre as partículas subatómicas e o papel que desempenham no Universo, tanto eles como os seus colegas do CERN esperam descobrir matéria negra, que acreditam compor cerca de 25% do Universo. Esta substância é apenas detectável através dos seus efeitos gravitacionais, bem como por meio de radiação.

Procurar matéria negra é perigoso para a humanidade?

O LHC pode, ainda, ajudar a perceber se a matéria negra existe de todo, como explicou John Ellis, citado pelo "Information Week". "Temos muitas teorias sobre o que podemos vir a encontrar, mas apenas através de experiências é que podemos saber quais estão certas, se é que alguma está!", afirmou o membro do Grupo Teórico do CERN.

Como acontece, muitas vezes, em experiências inovadoras, alguns investigadores externos, de que fazem eco os teóricos da conspiração, consideram que o CERN está a pôr em risco a Humanidade, dado que as colisões a acontecer no LHC criam "mini buracos negros" - versões extremamente reduzidas dos originais gigantes que se encontram no centro de várias galáxias, e que sugam a matéria em seu redor.

Mas os responsáveis pelo LHC põem de parte essa possibilidade. "Os buracos negros que possam surgir a partir das nossas colisões duram uma fracção de segundo antes de se dissolverem. Não são perigo nenhum para a Humanidade", assegurou o físico do CERN, Denis Denegris.

Planos definidos até 2013

Mas a experiência levada a cabo no centro instalado na Suíça não se resume apenas aos acontecimentos dos últimos dias: o projecto, dividido em várias fases, tem já etapas definidas até, pelo menos, 2013. "Estamos a aproximar-nos de fronteiras científicas totalmente novas", disse James Gillies, porta-voz do CERN, à agência Reuters.

Caso não surjam problemas de maior, a inserção de feixes de protões no LHC será quase diária até ao final de 2011, altura em que a máquina será preparada para suportar colisões mais poderosas. A partir de 2013, as partículas vão passar a chocar a um total de 14 TeV.

Os resultados podem vir a ser aquilo a que Segio Bertolucci, director de Investigação do CERN, chama "o desconhecido desconhecido", isto é, aspectos da criação do Universo que se afigurem como uma surpresa total.

O dia seguinte à experiência inédita

Se os acontecimentos de 30 de Março foram paradigmáticos, as etapas levadas a cabo um dia depois, quarta-feira, não trouxeram nada de extraordinário. Entretanto, os técnicos aproveitaram para consertar pequenas falhas no Acelerador Atómico de Partículas (LHC na sigla original), semelhantes às que atrasaram o início da experiência em alguma horas na terça-feira.

James Gillies não se mostrou preocupado."Estamos a avançar progressivamente. Pequenos problemas como estes são normais em projectos desta envergadura", explicou.

Paralelamente ao aumento do montante de partículas inseridas no LHC, o CERN quer aumentar a informação relativa aos resultados de colisões a sete teravoltões (TeV), o que corresponde a 99,99% da velocidade da luz. A essa potência, as colisões de partículas são praticamente uma simulação perfeita dos eventos que aconteceram poucos nano-segundos após o Big Bang, e que levaram à criação das galáxias, estrelas e à vida na Terra - e, quem sabe, noutros pontos do Universo.

Gillies confirmou que o montante total de partículas a inserir no LHC vai ser aumentado de dois de cada vez para 2700 entre os primeiros 18 meses e dois anos da fase "Nova Física" do projecto.

"Vai ser como se fizéssemos cada vez mais carros acelerarem em direcções opostas na mesma faixa de uma auto-estrada: haveria cada vez mais choques frontais", explicou o porta-voz do CERN.

À procura da "partícula de Deus"

De acordo com o comunicado presente na página oficial do CERN, as experiências no LHC vão continuar até se ter recolhido dados suficientes para se poder fazer uma "re-descoberta" do Modelo Standard de Partículas.

Só a partir desse momento, necessário para se poder avançar com a procura de novos modelos da Física, é que as experiências levadas a cabo no LHC terão como objectivo a descoberta do Bosão de Higgs. Conhecido como "a partícula de Deus", é a partícula hipotética de energia, tida como responsável pela criação do Cosmos através da transformação em massa da matéria gerada pelo Big Bang.

Os especialistas do CERN acreditam que só nessa fase do projecto é que esse elemento será encontrado. A sua descoberta, a acontecer, vai permitir resolver várias inconsistências dos modelos teóricos da física correntes hoje em dia.

Fonte: Jornal de Notícias

A máquina que pode destruir o Mundo

The machine that could destroy the world

Para ver a animação clique neste cartoon gif e aguarde uns segundos.

To view the animation click on this cartoon gif and wait a few seconds.

O grande acelerador de partículas (LHC), destinado a desvendar os segredos da criação do universo, atingiu esta segunda-feira uma velocidade nunca antes alcançada, anunciou o Laboratório Europeu de Física de Partículas (CERN), refere a Lusa.

«O LHC tornou-se hoje o acelerador de partículas mais poderoso do mundo, ao impelir os seus dois feixes de protões a uma energia de 1,18 teraelectrão-volt (TeV) esta manhã», explicou o CERN em comunicado.

Até hoje, o recorde era detido por um dos concorrentes do CERN, o Fermilab de Chicago, nos Estados Unidos, que conseguiu atingir uma velocidade de 0,98 TeV em 2001.

«É fantástico», congratulou-se o director geral do CERN, Rolf Heuer. «Mas vamos continuar a proceder por etapas porque há ainda muito a fazer antes de começarmos a fazer física em 2010», acrescentou.

O objectivo do LHC é criar condições para a colisão de protões a uma velocidade próxima da luz e assim simular os primeiros milésimos de segundo do Universo, há cerca de 13,7 mil milhões de anos, no que será a maior experiência científica do século.

A estrutura foi reactivada a 20 de Novembro, após 14 meses de paragem devido a uma avaria grave provocada por uma ligação eléctrica defeituosa, tendo as primeiras colisões ocorrido três dias depois.

A falha provocou deteriorações mecânicas e uma fuga de hélio das massas frias de um íman, o que implicou uma prolongada reparação, tornada mais demorada pelo tempo necessário ao reaquecimento do sector afectado do LHC, já que funciona a temperaturas de até dois graus Kelvin (-271,1 C), e ao posterior arrefecimento, além de que toda a estrutura foi encerrada durante o último Inverno devido aos elevados custos energéticos.

No CERN e mais concretamente neste projecto participam dezenas de portugueses, tendo a sua construção envolvido várias empresas portuguesas, como o Instituto de Soldadura e Qualidade, o grupo Efacec, a A. Silva Matos Metalomecânica e a ACL - Indústria de Componentes.

A construção da estrutura prolongou-se por mais de 12 anos, ao custo de 3,76 milhões de euros, e mobilizou milhares de físicos do mundo inteiro. Portugal é membro do CERN desde 1986.

Fonte: IOL

Vento solar

SOLAR WIND

Para ver a animação clique neste cartoon gif e aguarde uns segundos.

To view the animation click on this cartoon gif and wait a few seconds.

O sol bombardeia a Terra com rajadas de partículas, o denominado vento solar, mesmo quando a actividade parece estar em baixa, afirmam cientistas do Centro Nacional de Pesquisa Atmosférica e da Universidade de Michigan, nos Estados Unidos.

De acordo com os cientistas, a conclusão vai de encontro à ideia de que a actividade solar pode ser medida apenas pelas manchas na sua superfície, nos ciclos de aproximadamente 11 anos, os períodos em que a actividade solar parece mais «pacífica» coincidem com a fase em que há menos manchas na superfície.

Segundo a BBC Brasil, até ao momento, as manchas eram usadas para medir as mudanças de impacto do sol sobre a Terra durante esses ciclos de 11 anos.

Nas fases de maior actividade, o número de manchas aumenta. Neste período, o sol lança intensas chamas diariamente e tempestades geomagnéticas que atingem a Terra frequentemente, tombando satélites e interrompendo redes de comunicações.

«O sol continua a surpreender», disse a líder da pesquisa Sarah Gibson, do Observatório de Alta Altitude do NCAR. «O vento solar pode atingir a Terra como uma mangueira de fogo, mesmo quando não há praticamente nenhuma mancha na superfície».

Fonte: IOL Diário

O ano ‘mais branco’ do Sol ameaça a Terra

Para ver a animação clique neste gif e aguarde uns segundos.

To view the animation click on this gif and wait a few seconds.

O Sol, a estrela que nos aquece e ilumina, atravessa um inquietante período de acalmia. Há perto de três anos que poucas manchas e raras erupções solares caracterizam um astro que se tem revelado em constante mutação, sujeito às perturbações mais extremas. Só no início do passado mês, o Sol parece ter timidamente despertado da sua letargia com umas escassas e pequenas manchas, mas foi ‘sol de pouca dura’. Dizem os cientistas que, por enquanto, está tudo dentro das normas históricas do ciclo solar.

De facto, sabe-se que o Sol apresenta ciclos de actividade com uma periodicidade média de 11 anos (o período não é perfeitamente regular e pode oscilar entre os nove e os 14 anos) e parece que um novo ciclo solar poderá estar a começar. O seu período de mínimo solar está a durar mais tempo do que devia, mas para os físicos solares que analisam rotineiramente esses ciclos desde há séculos, ainda não é grave: o mínimo mais prolongado de que se tem registo é o Mínimo de Maunder (1645-1715), que durou um incrível período de 70 anos. Este longo período de acalmia coincidiu com uma Pequena Idade do Gelo, uma série de Invernos extraordinariamente duros no Hemisfério Norte da Terra, sobretudo na Europa.

Por razões que ninguém entende, o ciclo de manchas solares voltou no início do séc. XVIII e continuou desde então com o familiar período de 11 anos. Porque os físicos solares não compreendem o que motivou o Mínimo de Maunder ou exactamente como influiu no clima da Terra, há o receio de que um período semelhante esteja a acorrer de novo .

Existe um estudo controverso, proposto pela primeira vez em 1997 por investigadores dinamarqueses, que liga a quantidade de raios cósmicos à quantidade de nuvens na Terra: o bombardeamento de raios cósmicos na nossa atmosfera favorece a criação de nuvens. Se a heliosfera enfraquecer demasiado, é isso que vai acontecer: aumento de raios cósmicos e de nuvens. Aumentar a capa de nuvens significa bloquear a quantidade de raios solares que penetram a atmosfera. O topo das nuvens reflecte a luz do Sol de volta ao espaço e, consequentemente, a Terra arrefeceria.

LUZ SOLAR EMPURRA ASTERÓIDES

Novos estudos mostram como a luz solar realmente aumenta a rotação de asteróides, podendo desviá--los na direcção de planetas.

A luz é composta por minúsculas partículas, os fotões, e embora não tenham massa, ao tocarem numa determinada superfície e serem reflectidos, transmitem uma pequena energia de movimento, ou seja, empurram a superfície destes corpos celestes.

VENTO SOLAR NUNCA ESTEVE TÃO FRACO COMO AGORA

Desde que a intensidade do vento solar começou a ser observada, há uns 50 anos, no começo da era espacial, nunca esteve tão baixa (menos 20% desde meados da década de 90). O vento solar é responsável por criar uma bolha de proporções colossais, chamada heliosfera, que envolve e protege todo o Sistema Solar dos raios cósmicos de alta energia provenientes do restante Universo. Com essa perda de potência, a heliosfera encolhe e fica mais fina, facilitando a passagem dos raios cósmicos. O vento solar parece ser também o responsável por ‘arrancar’ a atmosfera de Marte, retirando-lhe uma enorme quantidade de ar.

ERUPÇÕES SOLARES GIGANTES

Uma erupção solar corresponde à libertação de uma enorme quantidade de energia – raios X, radiações ultravioleta, protões, electrões e iões pesados – que inicialmente se encontra armazenada sob a forma de energia magnética e que chega a ter o comprimento de meio milhão de quilómetros. E mesmo ‘em repouso’ emite sem parar milhares de toneladas de partículas magnéticas.

NOTAS

ESFERA IMPERFEITA

Durante os anos de alta actividade, o Sol desenvolve uma delgada pele de melão (protuberâncias brilhantes organizadas em forma de rede), o magnetismo de superfície, que aumenta significativamente o seu aparente achatamento, podendo afectar a atracção gravitacional sobre Mercúrio.

PORTAIS

Os investigadores, através das naves ‘Cluster’ e ‘Themis’, acabam de descobrir portais magnéticos que se formam muito acima da Terra e que podem ligar durante pouco tempo o nosso planeta ao Sol.

Fonte da notícia: Correio da Manhã

A máquina diabólica que vai engolir o planeta

Para ver a animação clique nesta imagem e aguarde uns segundos. To view the animation click on this image and wait a few seconds.

O mistério da formação do Universo pode estar prestes a ser desvendado. Com um investimentento galático, na Suíça, a Europa procura respostas às principais perguntas sobre a origem da vida.

O acelerador de partículas mais potente alguma vez criado pretende recriar os primeiros momentos do Universo, podendo mudar todos os conceitos que actualmente temos acerca da criação do mundo.

O Laboratório Europeu de Física de Partículas (CERN), que desenvolveu este projecto gigantesco com um custo que chegou quase aos quarenta mil milhões de euros, espera que o Large Hadron Collider (LHC) responda a quatro das grandes questões que desde há dezenas de anos movimentam o pequeno mundo da física das partículas.

O funcionamento do LHC permitirá chegar a descobertas que "mudarão profundamente a nossa visão do Universo, particularmente a sua Criação", afirma o director do CERN, Robert Aymar.

O grande projecto, que o CERN garante ser seguro, permite recriar as condições que prevaleceram no Universo nos milésimos de segundo que se seguiram imediatamente ao 'Big Bang'.

A matéria existia então sob a forma de uma espécie de sopa densa e quente chamada plasma de quarks-glúons (PQG). Ao esfriarem, as partículas chamadas quarks aglutinaram-se em proteles, neutrões e outras partículas compostas.

O LHC irá estilhaçar os iões pesados uns contra os outros, gerando temperaturas 100 mil vezes mais elevadas que as do centro do sol.

Estas colisões libertarão os quarks do seu grupo, permitindo então aos investigadores ver como estes quarks libertados se aglutinam para formar matéria.

Encontrar o 'Bosão de Higgs', uma partícula instável qualificada de 'divina', porque muitos investigadores a estudaram, mas nunca ninguém a viu, é outro dos objectivos deste projecto.

O bosão com o nome do físico britânico Peter Higgs, que o descobriu por dedução em 1964, permitiria aos físicos explicar a origem da massa e por que é que certas partículas são desprovidas de matéria.

Neste caso, o CERN está a tentar chegar ao Higgs antes dos norte-americanos do Fermilab, um laboratório de Chicago que também participa na experiência do LHC, que utiliza o Tevatron, um outro acelerador que deverá ser retirado progressivamente do serviço a partir de 2010.

O LHC tem ainda como objectivo explorar a supersimetria, um conceito que permite explicar uma das descobertas mais estranhas dos últimos anos, a de que a matéria visível apenas representa quatro por cento do Universo: a matéria negra (23 por cento) e a energia negra (73 por cento) partilham o resto.

Uma das explicações apontadas é a de que a matéria negra seria composta de partículas supersimétricas, chamadas neutralinos.

O LHC permite também estudar o mistério da matéria e da anti-matéria. Quando a energia se transforma em matéria produz, aos pares, uma partícula e o seu reflexo, uma anti-particula de carga eléctrica oposta.

Assim que uma partícula e a sua anti-partícula entram em colisão, elas aniquilam-se mutuamente num pequeno clarão de energia.

Conhecido este procedimento, a lógica, para os cientistas, seria a de que a matéria e a anti-matéria existissem no Universo em quantidades iguais, mas o mistério é que, na realidade, a anti-matéria é rara.

A segurança da experiência foi posta em causa em diversas ocasiões por cientistas que, inclusive, chegaram a pedir perante os tribunais o fim do processo, com teorias mais ou menos catastróficas sobre a possibilidade de que se criarão pontos negros e até que a Terra possa ser engolida nesta experiência.

Este mês o CERN veio garantir que o LHC é seguro e que qualquer medo sobre possíveis riscos é infundado.

"O LHC é seguro e qualquer sugestão de que poderá representar um risco é pura ficção", disse o director-geral do CERN, Robert Aymar, num comunicado.

O organismo afirmou que a segurança do acelerador é evidenciada num artigo publicado no "Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics", baseado nos sucessivos relatórios elaborados desde 1994, quando se idealizou o projecto.

Um relatório global efectuado por cientistas independentes em 2003 concluiu também que o LHC é seguro e, em Junho, foi actualizado com novos dados que demonstraram "não haver bases para nenhuma preocupação".

Clique aqui para ver o vídeo ao vivo

Fonte da notícia: Jornal de Notícias