A MENTE QUE SE ABRE A UMA NOVA IDEIA JAMAIS VOLTARÁ AO SEU TAMANHO ORIGINAL.
Albert Einstein

quinta-feira, 25 de abril de 2024

O Cinturão de Kuiper

 

Por: Deep Space

O limite do sistema solar é onde a gravidade do Sol deixa de ser forte o suficiente para segurar os corpos celestes. Netuno, o último planeta do sistema solar, está a 30 UA do centro (UA = unidade astronômica, que corresponde à distância do Sol à Terra). Porém, Netuno não é o limite! Assim como também não é Plutão, outrora considerado um planeta, e que está a aproximadamente 40 UA do Sol.  Plutão faz parte do cinturão de Kuiper, uma região em forma de rosca que inclui inúmeros corpos gelados e que se estende a 50 UA do Sol.

A Nuvem de Oort é a região mais distante do nosso sistema solar. Acredita-se que ela seja uma concha esférica gigante com bilhões ou trilhões de pedaços congelados de detritos espaciais que envolvem o resto do sistema solar. A borda externa da Nuvem de Oort pode estar a 10.000, ou até mesmo a 100.000 UA do Sol - isso pode corresponder a cerca de ⅓  do caminho para Próxima Centauri, a estrela vizinha mais próxima.

Créditos: entenda mais ciência 

REFERÊNCIAS:

https://solarsystem.nasa.gov/solar-system/kuiper-belt/overview/

https://solarsystem.nasa.gov/solar-system/oort-cloud/overview/

https://astrobites.org/2020/02/06/where-the-solar-system-ends/

terça-feira, 23 de abril de 2024

O LHC e a descoberta da Partícula de Deus


A  partícula escalar conhecida como bóson de Higgs é uma perturbação do campo de Higgs, o responsável pela origem da massa de todas as outras partículas .

Sua descoberta foi fundamental para a fundamentação da teoria do modelo padrão, no grande colisor de hadron localizado no cern entre as fronteiras da França 🇫🇷 e Suíça 🇨🇭.


Novos debates retornaram à comunidade científica, como a discussão do papel de Deus no funcionamento do universo. Deus se fez presente em todo momento e observamos que com o passar do tempo, a natureza deixou de ser divina e passou a ser racional .


Para os gregos o sol se movimenta em torno da Terra e o Deus que é o Helio levar no sol em sua carruagem ao redor da Terra 


Hoje nós sabemos que a terra gira em torno do sol em sobre si mesmo e sempre que a ciência faz um avanço, para alguns Deus se torna menos importante para explicação do mundo 


Se a ciência explicar como surgiu a vida na terra daqui a 20 anos para alguns Deus vai perder essa ação divina.


O nome: a partícula de Deus tem uma explicação, veio de um físico experimental americano que passou 20 anos tentando descobri-la  sem sucesso. 


Devido ao fracasso  resolveu escrever um livro que intitulou: a partícula amaldiçoada por Deus, seu editor apontou que o título era muito inconveniente e sugeriu retirar a palavra amaldiçoada deixando o restante .



A física que estuda a composição natural do mundo pequeno chamasse física de altas energias; imagina que você tenha uma laranja e que deseje estudar o que tem dentro dela sem corta-lá. A princípio você pode joga-lá contra uma parede, quanto mais forte for o impacto mas  você vai ver  o que tem dentro, quanto maior a energia do impacto da laranja sobre a parede mas você aprende sobre a laranja 🍊.

A Física de partículas faz exatamente a mesma coisa, se você pegar um objeto qualquer e diminuir de tamanha vai chegar num momento que você não vai mais conseguir ver nitidamente e vai para um microscópio.


Se você conseguir chegar nas moléculas você não consegue ver o que tem nelas e aí você preciso ir para o acelerador de partículas como o LHC 



O grande acelerador de partículas LHC faz  prótons girarem em dois sentidos , os direcionando para uma colisão.

A energia de movimento é muito grande e no momento do choque é transformada em matéria; o resultado são várias partículas que compõem universo,  um chuveiro de partículas como os Neutrinos. 


Neutrinos são partículas fantasmas que podem ser vistas também no decaimento radioativo; nesse  momento cada um de nós está sendo atravessado por mais ou 1 trilhao de neutrinos formados no coração sol pela colisão do hidrogênio. 


Para saber mais: 



Tirinha do dia 

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Kleber Bastos
Prof. IFAM/CMC
Colaborador: GEDEP-fis / GIRPEN
Instagram: @fisikanarede

quinta-feira, 18 de abril de 2024

Velas solares

 

“À medida que a humanidade continua a expandir a exploração espacial, a propulsão química atingirá seu limite."

♦   As velas solares, que aproveitam a luz do sol como os veleiros aproveitam o vento, podem ser sondas acessíveis na busca por vida alienígena em pelo menos duas luas geladas do nosso sistema solar - Europa, de Júpiter, e Enceladus, de Saturno, sugere um novo estudo.

Ao contrário dos foguetes convencionais, que exigem muito combustível para gerar impulso, as velas solares aproveitam o impulso sutil da luz solar para navegar pelo espaço. Elas são impulsionadas quando fótons, ou partículas de luz, as atingem e transmitem seu impulso. Dessa forma, "a própria luz funciona como o vento", disse Manasvi Lingam, astrobióloga do Instituto de Tecnologia da Flórida e principal autora do novo artigo, ao Space.com.  

O impulso dado pelas partículas de luz é leve, mas contínuo, o que significa que elas podem acelerar uma sonda de vela solar a velocidades inatingíveis com foguetes convencionais, que são mais pesados graças ao propulsor que carregam - um problema que aumenta com o tamanho da espaçonave. As velas solares, entretanto, ganham impulso com a luz do sol que captam, de modo que "não precisam carregar combustível a bordo", disse Lingam.

Como as velas dependem da luz solar, seu uso poderia ser limitado ao sistema solar interno, onde a luz solar é abundante. Entretanto, pelo menos em teoria, uma rede de minúsculos lasers aqui na Terra ou colocados em órbita em um dos pontos de Lagrange poderia adicionar mais impulso e, por fim, impulsionar as velas solares para o sistema solar externo, disse Lingam.

Por exemplo, no novo estudo, sua equipe estima que uma vela solar de 100 quilos poderia chegar à lua Europa de Júpiter em apenas um a quatro anos e à lua Enceladus de Saturno em três a seis anos.

Acredita-se que ambos os mundos abriguem um oceano salgado global sob suas superfícies cobertas de gelo, o que os torna alvos tentadores na busca por vida alienígena em nosso sistema solar. Enceladus é conhecido por lançar gêiseres aquosos de sua região polar sul, e indícios de plumas também foram vistos em Europa.

A amostragem dessas plumas, que podem conter biomoléculas intrigantes, como aminoácidos, permitiria que os cientistas estudassem a composição dos oceanos das luas sem a necessidade de pousar uma espaçonave e perfurar gelo espesso.  


Essa tecnologia espacial específica não é inédita. Por exemplo, a LightSail 2, uma espaçonave do tamanho de uma caixa de sapatos, financiada por crowdfunding e operada pela organização sem fins lucrativos Planetary Society, foi lançada na órbita da Terra em 2019. Em novembro de 2022, a LightSail 2 já havia alcançado 18.000 órbitas e viajado cerca de 8 milhões de quilômetros durante seus três anos em órbita - três vezes mais do que a vida útil de seu projeto original.

As velas solares também funcionaram mais longe de casa: A espaçonave Ikaros do Japão demonstrou a tecnologia de vela solar no espaço profundo em 2010.

Alguns cientistas acreditam que as velas solares poderiam até mesmo impulsionar as primeiras missões interestelares da humanidade. Por exemplo, a Breakthrough Starshot Initiative, de US$ 100 milhões, anunciada em 2016, tem como objetivo construir um enxame de espaçonaves leves do tamanho de microchips e enviá-las para Alpha Centauri, o sistema estelar mais próximo da Terra. Impulsionadas por lasers a 20% da velocidade da luz, essas velas leves poderiam chegar a Alpha Centauri em apenas 20 anos - dentro de nossas vidas.

Depois de 65 anos explorando nosso sistema solar com a tecnologia de foguetes convencionais, "em algum momento, encontraremos os limites do que pode ser explorado com propulsão química", disse Lingam. A tecnologia de vela solar poderia muito bem anunciar uma nova era de exploração espacial, acrescentou ele, especialmente se for adequada para procurar sinais de vida em locais "considerados entre os habitats mais promissores para a vida". 

🌏 Créditos/fonte/Publicação: por Sharmila Kuthunur. space. com

#SistemaSolar #Planetas #sistemaplanetários #Satelites #CiênciasPlanetárias #luaEuropa #luadeJúpiter #velassolares #exploraçãoespacial

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terça-feira, 16 de abril de 2024

Os áxions


Na busca incessante para desvendar os mistérios do universo, os cientistas propuseram a existência de uma partícula hipotética que poderia solucionar um dos enigmas mais persistentes da física: o problema CP forte na cromodinâmica quântica (QCD). Essa partícula, conhecida como áxion, foi postulada pela teoria de Peccei-Quinn em 1977 e representa uma solução elegante que não apenas promete explicar discrepâncias na teoria atual mas também poderia ser a chave para entender a composição da matéria escura.

A teoria sugere que os áxions têm uma massa extremamente baixa, dentro de uma faixa específica, e interagem raramente com a matéria normal, o que os torna candidatos ideais para compor a matéria escura fria. Esta característica os torna notoriamente difíceis de detectar, mas não impossíveis, abrindo um novo campo de investigação para a física experimental.


O Universo Invisível

O universo é um vasto mistério, com cerca de 68% composto por energia escura e apenas 5% pela matéria que conhecemos. Os áxions, se confirmados, poderiam explicar uma parte significativa do restante, oferecendo uma nova perspectiva sobre a constituição do universo. Sua existência revolucionaria nosso entendimento da matéria escura, uma das questões mais intrigantes da física contemporânea.


A Busca por Áxions

A detecção de áxions é um desafio monumental devido à sua interação extremamente fraca com a matéria convencional. No entanto, experimentos como o Observatório de Axions Solares e vários outros ao redor do mundo estão na vanguarda dessa busca, utilizando tecnologias avançadas para capturar qualquer sinal dessas partículas.

A confirmação dos áxions não apenas resolveria o problema CP forte mas também teria implicações profundas para nossa compreensão da matéria escura e da estrutura do universo. Os áxions não são apenas a chave para resolver algumas das questões mais persistentes da física; eles também prometem expandir nossa compreensão do universo de maneiras que mal podemos imaginar.

#Áxions #MatériaEscura #FísicaQuântica

Palavra-chave: Áxions


Tirinha do dia 




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Kleber Bastos
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quinta-feira, 11 de abril de 2024

Júpiter

O planeta gigante Júpiter, em toda a sua glória de faixas, é revisitado pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA nestas últimas imagens, tiradas em 5-6 de janeiro de 2024, que capturam ambos os lados do planeta. O Hubble monitora Júpiter e os outros planetas do Sistema Solar externo todos os anos no âmbito do programa Outer Planet Atmospheres Legacy (OPAL). Isso se deve ao fato de esses grandes mundos estarem envoltos em nuvens e neblinas agitadas por ventos violentos, levando a um caleidoscópio de padrões climáticos em constante mudança. 

♦   O maior e mais próximo dos planetas exteriores gigantes, as nuvens coloridas de Júpiter apresentam um caleidoscópio de formas e cores em constante mudança. Esse é um planeta onde sempre há tempestades: ciclones, anticiclones, cisalhamento do vento e a maior tempestade do Sistema Solar, a Grande Mancha Vermelha. Júpiter não tem superfície sólida e é perpetuamente coberto por nuvens de cristais de gelo, em grande parte de amônia, com apenas 48 quilômetros de espessura em uma atmosfera com dezenas de milhares de quilômetros de profundidade, o que dá ao planeta a aparência de faixas. As faixas são produzidas pelo fluxo de ar em diferentes direções em várias latitudes, com velocidades próximas a 560 quilômetros por hora. As áreas de tons mais claros onde a atmosfera se eleva são chamadas de zonas. As regiões mais escuras, onde o ar desce, são chamadas de cinturões. Quando esses fluxos opostos interagem, surgem tempestades e turbulência. O Hubble acompanha essas mudanças dinâmicas todos os anos com uma clareza sem precedentes, e sempre há surpresas. As muitas tempestades grandes e as pequenas nuvens brancas vistas nas últimas imagens do Hubble são evidências de que há muita atividade acontecendo na atmosfera de Júpiter neste momento.

[ 📷   IMAGEM 1 ] - Grande o suficiente para engolir a Terra, a clássica Grande Mancha Vermelha se destaca na atmosfera de Júpiter. Na parte inferior direita, em uma latitude mais ao sul, há uma característica às vezes chamada de Mancha Vermelha Jr. Esse anticiclone foi o resultado da fusão de tempestades em 1998 e 2000, e apareceu pela primeira vez em vermelho em 2006, antes de retornar a um bege pálido nos anos seguintes. Este ano, ele está um pouco mais vermelho novamente. A origem da coloração vermelha é desconhecida, mas pode envolver uma série de compostos químicos: enxofre, fósforo ou material orgânico. Permanecendo em suas faixas, mas movendo-se em direções opostas, a Mancha Vermelha Jr. passa pela Grande Mancha Vermelha a cada dois anos. Outro pequeno anticiclone vermelho aparece no extremo norte.

[ 📷   IMAGEM 2 ] - A atividade das tempestades também aparece no hemisfério oposto. Um par de tempestades, um ciclone vermelho escuro e um anticiclone avermelhado, aparecem um ao lado do outro à direita do centro. Elas são tão vermelhas que, à primeira vista, parece que Júpiter esfolou um joelho. Essas tempestades estão girando em direções opostas, indicando um padrão alternado de sistemas de alta e baixa pressão. Para o ciclone, há um afloramento nas bordas com nuvens descendo no meio, causando uma limpeza na névoa atmosférica. Espera-se que as tempestades passem umas pelas outras porque sua rotação oposta no sentido horário e anti-horário faz com que elas se repelem.

Na borda esquerda da imagem está a lua galileana mais interna, Io - o corpo mais vulcanicamente ativo do Sistema Solar, apesar de seu pequeno tamanho (apenas um pouco maior que a lua da Terra). O Hubble resolve os depósitos de escoamento vulcânico na superfície. A sensibilidade do Hubble aos comprimentos de onda azul e violeta revela claramente características interessantes da superfície.

O Telescópio Espacial Hubble é um projeto de cooperação internacional entre a ESA e a NASA.

🌏 Crédito: NASA, ESA, J. DePasquale (STScI), A. Simon (NASA-GSFC)

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#SistemaSolar #Júpiter #Planetas #sistemaplanetários #Satelites #CiênciasPlanetárias #GrandeManchaVermelha #luagalileana #Io #luadejúpiter

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terça-feira, 9 de abril de 2024

A busca pelo Gráviton

[Imagem: Jiehui Liang et al. - 10.1038/s41586-024-07201-w]

O universo é uma tapeçaria complexa de mistérios, onde cada descoberta nos leva a mais perguntas do que respostas. No centro deste enigma cósmico, encontramos a gravidade, uma força fundamental que rege a ordem celestial desde os confins das galáxias até a estrutura do átomo. Mas o que é a gravidade? Essa pergunta tem desafiado os maiores intelectos humanos por séculos. Recentemente, físicos deram um passo gigantesco em direção a desvendar este mistério com a detecção de um sinal que pode ser interpretado como a existência do gráviton, a tão procurada partícula responsável pela força gravitacional.

Desde a década de 1930, teóricos da física postularam a existência do gráviton, uma partícula elementar que mediaria a força da gravidade, análoga ao fóton na força eletromagnética. Contudo, a prova experimental de sua existência permaneceu elusiva, até agora. Uma equipe de pesquisadores, liderada por Lingjie Du da Universidade de Colúmbia, nos EUA, anunciou ter encontrado indícios experimentais de entidades chamadas modos grávitons quirais, que exibem características surpreendentemente similares às esperadas para os grávitons.

[Imagem: Jiehui Liang et al. - 10.1038/s41586-024-07201-w]

O experimento, uma obra de engenhosidade e perseverança, foi realizado em um sistema conhecido como líquido de efeito Hall quântico fracionário (FQHE). Aqui, os elétrons, submetidos a altos campos magnéticos e baixas temperaturas, interagem de maneira que desafia nossa compreensão convencional da matéria. Utilizando técnicas de espalhamento inelástico ressonante de baixa temperatura, os pesquisadores observaram excitações coletivas com spin, consistentes com as previsões para os modos grávitons quirais.

O achado é monumental, pois esses modos grávitons quirais, descritos usando a geometria quântica, podem servir como um análogo laboratorial para os grávitons. Eles oferecem um vislumbre sem precedentes de como a gravidade poderia ser descrita no reino quântico, potencialmente unindo as teorias da relatividade geral de Einstein com os princípios da mecânica quântica.

Este avanço não apenas reforça nossa busca pelo gráviton mas também ilumina o caminho para novas descobertas em áreas até então inexploradas da física. Ao conectar a física de altas energias, que explora as maiores escalas do universo, com a física da matéria condensada, que se debruça sobre o estudo dos materiais e suas interações atômicas e eletrônicas, estamos diante de um novo horizonte de conhecimento.

A descoberta tem implicações vastas e variadas, desde o aprimoramento de nossa compreensão sobre a natureza da gravidade até o desenvolvimento de novas tecnologias baseadas em princípios quânticos. Os pesquisadores agora planejam avançar seus estudos, explorando outras energias e materiais quânticos, na esperança de desvendar mais segredos sobre as excitações coletivas e, por fim, sobre a própria gravidade.


Fonte: 
Evidence for chiral graviton modes in fractional quantum Hall liquids
Autores: Jiehui Liang, Ziyu Liu, Zihao Yang, Yuelei Huang, Ursula Wurstbauer, Cory R. Dean, Ken W. West, Loren N. Pfeiffer, Lingjie Du, Aron Pinczuk
Revista: Nature
DOI: 10.1038/s41586-024-07201-w


Créditos: inovação tecnológica 


Para saber mais: 


https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=detectado-sinal-se-comporta-como-graviton-tao-procurada-particula-gravidade&id=010130240402



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Kleber Bastos
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quinta-feira, 4 de abril de 2024

O problema dos 3 copos


Imagine o universo como uma grande dança de estrelas e planetas, movendo-se em um ritmo quase místico. A nova série da Netflix, homônima a este enigma, mergulha não apenas na ciência, mas também na filosofia que cerca esta questão sem solução aparente. 


Desde 1687, quando Isaac Newton formalizou as leis do movimento e da gravitação universal, os físicos têm enfrentado o **Problema dos 3 Corpos**. O cenário é simples: três objetos massivos, cada um exercendo força gravitacional sobre os outros. A questão é: podemos prever suas posições e movimentos ao longo do tempo?


Quando lidamos com apenas dois corpos, como a Terra e a Lua, a previsibilidade é nossa amiga. As órbitas podem ser calculadas com precisão, permitindo aos astrônomos prever posições futuras. Mas isso é apenas o começo da história.


Com a adição de um terceiro corpo, entramos no reino do imprevisível. Os cálculos se tornam um pesadelo, mesmo para os supercomputadores mais avançados. Este não é um problema de falta de tecnologia; é uma questão de complexidade intrínseca.



Cada movimento de um corpo celeste afeta o outro, alterando constantemente o centro de massa. Essa "dança" torna as previsões a longo prazo quase impossíveis - um verdadeiro desafio para os cientistas.


Os físicos adotam aproximações para tentar desvendar esse mistério. Por meio de simulações de supercomputadores, como o AbacusSummit, eles podem calcular interações de partículas e as posições dos corpos celestes segundo a segundo.



Leonhard Euler e Joseph Louis Lagrange encontraram soluções para casos específicos, simplificando o problema para movimentos bidimensionais e assumindo que um dos corpos tem massa insignificante. Isso levou à descoberta dos Pontos de Lagrange - locais no espaço onde a gravidade e o movimento orbital se combinam para criar estabilidade.


Para saber mais:




https://canaltech.com.br/espaco/o-que-e-problema-dos-3-corpos-e-por-que-nao-existe-solucao-283307/



Tirinha do dia 



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terça-feira, 2 de abril de 2024

Anjos 👼 sem demônios 😈

 


Em 1928, o físico Paul Dirac nos trouxe uma teoria prevendo que todas as partículas fundamentais do Universo possuíam uma antipartícula — isto é, uma partícula gêmea idêntica, mas com carga oposta.

Se uma partícula encontrar a sua antipartícula, as duas se aniquilariam em um flash de energia. Mas há muito tempo foi teorizado que há uma exceção à regra, com certas partículas que são realmente as suas próprias antipartículas.


Cientistas da Universidade de Stanford e da Universidade da Califórnia (UC) encontraram a primeira evidência forte para esse tipo de partícula, a que eles apelidaram de “partícula anjo” ou férmion de Majorana.


Por enquanto, ele sugere um nome para o férmion quiral de Majorana, que sua equipe descobriu: a “partícula de anjo”, em referência a mais vendida obra de suspense dos anos 2000: “Anjos e Demônios” de Dan Brown. No romance, uma fraternidade secreta planeja explodir o Vaticano com uma bomba relógio, cujo poder explosivo vem da aniquilação de matéria e antimatéria. Ao contrário do livro, ele observou, no mundo quântico do férmion de Majorana há apenas anjos — sem demônios.


Para saber mais: 



Tirinha do dia 

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