ÁTOMO DE ANTIMATÉRIA MEDIDO PELA PRIMEIRA VEZ !!

Cientistas fizeram a primeira medição

de um átomo de antimatéria. 




Apesar de não ser muito precisa, 


essa medição representa o primeiro passo 


para estudar esse tipo de átomo em detalhes, 


o que é necessário para entender 


porque o universo é feito de opostos, 


matéria e antimatéria.

Pensa-se que todas as partículas de matéria 


têm parceiras de antimatéria, 


com a mesma massa, mas carga oposta. 




Quando os pares se encontram, 


eles se aniquilam e viram energia pura.

Os cientistas pensam que o universo 


era composto por partes iguais 


de matéria e antimatéria 


quando ocorreu o Big Bang, 


há aproximadamente 13,7 bilhões de anos. 




Mas conforme o tempo passou, 


a maior parte dessas partículas se aniquilou, 


deixando para trás uma base de matéria 


que virou as estrelas e as galáxias de hoje. 




Mas porque a matéria venceu 


esse duelo cósmico 


ainda é um mistério.

Armadilha da antimatéria






Em um estudo anterior, 


físicos do laboratório CERN 


conseguiram prender átomos de anti-hidrogênio 


por vários minutos, 


usando campos magnéticos 


para mantê-los suspensos.

Um átomo de anti-hidrogênio 


é análogo ao hidrogênio, 


o mais simples entre os elementos. 






Assim como o hidrogênio 


é composto de um próton e um elétron, 


o anti é composto de um antipróton e um pósitron 


(o parceiro de antimatéria do elétron).

Na nova pesquisa, 


os físicos descobriram 


que podiam aplicar raios de luzes microondas 


em uma frequência específica 


nos átomos de anti-hidrogênio, 


modificando seu spin (seu giro). 




Isso faz com que 


a orientação magnética da partícula mude, 


e sua “prisão magnética” dela 


deixa de existir.

Ou seja, 


o anti-átomo fica livre para voar 


e acertar as paredes da armadilha, 


que é feita de matéria. 




Quando ele colide com um átomo, 


é aniquilado, 


criando um evento que 


os cientistas conseguem detectar.

“Nós fizemos uma medição”, 


comenta Jeffrey Hangst, cientista do experimento. 




“Em matéria de precisão, não é tão perfeita, 


mas é única já feita com a antimatéria”.

O experimento prova 


que é possível mudar 


as propriedades internas do anti-átomo 


ao aplicar luz nele. 






Esse é o primeiro passo 


para aplicar um método de medição 


chamado espectroscopia, 


que envolve canalizar a luz 


em uma frequência muito específica 


para que ela excite os pósitrons do anti-átomo 


até um nível maior de energia.

Após essa passagem, 


o pósitron vai voltar à sua posição 


e emitir a energia extra, 


permitindo aos cientistas 


fazer a medição.

Espectro da antimatéria

A teoria mais aceita sobre as partículas 


é o Modelo Padrão. 




“Nós sabemos que algo está faltando. 




Nós sabemos que não entendemos tudo 


sobre a antimatéria porque 


não podemos explicar o que aconteceu com ela 


depois do Big Bang”, explica Hangst.

A melhor hipótese dos cientistas é 


de que as duas partículas 


se comportam de maneira diferente, por exemplo, 


decaindo em níveis diferentes. 




A medição pode ajudar nisso. 
















[MSN]

AGORA É TUDO OU NADA : BÓSON DE HIGGS !!

O Grande Colisor de Hádrons (LHC, na sigla em inglês) 


está de volta à ativa. 


E este é momento decisivo 


para os físicos caçadores do bóson de Higgs : 


agora ou vai ou racha.

Embaixo dos alpes da fronteira entre França e Suíça, 


perto de Genebra, a maior máquina construída 


até hoje está se preparando para sua investida final 


sobre a partícula de Deus, 


como também é conhecido o bóson.

Ano passado, o CERN, o maior laboratório do mundo, 


fez um anúncio de que havia achado pistas 


do tão falado bóson de Higgs, o que, 


mais tarde, se mostrou precipitado. 






Nos próximos seis meses, 


os cientistas do laboratório irão explicar 


a existência da partícula 


ou forçar os físicos a rever alguns de seus conceitos. 






O LHC foi consertado e está fazendo 


uma série de testes 


antes de começar as colisões de alta energia 


na semana que vem.

Por quase 50 anos, a partícula – 


cuja existência foi inicialmente postulada em 1964 


pelo físico britânico Peter Higgs – 


passou despercebida, já que as ferramentas científicas 


não eram poderosas o suficiente para detectá-la. 






Mas, agora, entre o labirinto de paredes do CERN, 


engenheiros estão preparando a ofensiva.

Os físicos, em geral, não só acreditam que o bóson está lá, 


como também que suas propriedades estão 


dentro de um certo parâmetro. 






Se for provado que a partícula não existe, 


ou que suas propriedades são diferentes do previsto, 


as equações precisarão ser revistas – 


fato que enche os físicos de nervosismo e ansiedade.

E por esse motivo, aliado à revisão do LHC 


nos últimos 18 meses, a atmosfera no CERN é intensa. 






Não é à toa que o diretor-geral do laboratório, 


Rolf-Dieter Heuer, já instruiu seus cientistas 


a acharem uma resposta sobre o bóson 


antes do outono (no hemisfério norte).

A pressão é tanta que 


os engenheiros aumentaram a potência do LHC 


de sete tetraeletronvolts (TeV) para oito, 


dando a cada partícula microscópica a potência equivalente 


a de um trem Eurostar viajando em velocidade máxima.

Segundo as teorias da física, 


Higgs é uma partícula subatômica considerada 


uma das matérias-primas da criação do universo 


e, diferente dos átomos, as partículas de Deus 


não teriam nenhum elemento em sua composição. 






Mas sua importância reside no fato de dar chancela 


a uma das mais aceitas teorias acerca do universo : 


o Modelo Padrão.

Esse modelo explica basicamente 


como outras partículas obtiveram massa 


e, de acordo com ele, 


o universo foi resfriado após o Big Bang, 


quando uma força – 


conhecida como Campo de Higgs – 


formou-se junto dos bósons de Higgs, 


fazendo a transferência de massa 


para outras partículas fundamentais.

O CERN custa 690 milhões de libras 


(mais de 2 bilhões de reais) 


todos os anos aos cofres europeus, 


por isso a pressão por resultados é cada vez maior, 


ainda mais em tempos de crise, 


quando cortes orçamentários são tão corriqueiros.

Assim, começa mais um episódio 


da reconciliação da física quântica – 


o mundo subatômico – 


e a relatividade de Einstein – 


o mundo de estrelas, galáxias e buracos negros –, 


que pode, e deve, atravessar o nosso século.












[Telegraph].

11 ESTRANHAS PARTÍCULAS DA FÍSICA !!

Das mais impressionantes pesquisas sobre o universo, 

nos últimos tempos, quase todas têm participação 

de alguma partícula ainda não conhecida pela física, teorizada recentente. 

Até o Modelo Padrão da Física 

(teoria criada em 1973 que prevê a existência de partículas 

como o quark, neutrinos e antineutrinos) 

já está sendo revisado em vários pontos 

para incluir novas descobertas.

Para o estudo de questões físicas complicadas, 

tais como antimatéria, matéria escura e gravitação, 

os cientistas estão “criando” novas partículas, 

em um catálogo de constante atualização. 

Elas seriam satisfatórias para resolver vários problemas da física moderna, 

mas infelizmente a existência de nenhuma delas foi comprovada na prática. 

Conheça onze destas partículas :

11 - STRIGBALL :

A teoria das cordas prevê que as partículas quânticas, 

como elétrons e quarks, estão dispostas no universo 

vibrando como cordas de energia. 

Esta linha de pensamento, 

que não vê a partícula como um agente estático sem dimensão, 

satisfaz o modelo padrão e responde questões 

como a ação da gravidade em grandes distâncias cósmicas.

Se as partículas de fato vibram como cordas, 

esta teoria também conceitua algumas anomalias. 

Uma delas, estudada pelo acelerador de partículas LHC, 

seria a possível existência de buracos negros em miniatura. 

Outra seria um momento em que duas partículas 

abandonam a condição de corda 

e se chocam uma com a outra, 

formando o que se chama de “Stringball” 

(literalmente, “esfera de cordas”), 

o que deve dar origem a mais dimensões 

além das três que conhecemos.

O que faria as cordas saírem de seu estado natural 

e formarem esferas é uma grande quantidade de energia. 

Dessa maneira, os cientistas teorizam que seria possível 

criar tais esferas em um dispositivo como o LHC.

10 – TETRAQUARK

Esta partícula seria basicamente o que diz o nome : 

um aglomerado de quatro quarks. 

Em um modelo mais avançado, 

existiria um “pentaquark”, 

que inclui na conta um antiquark 

cujo peso seria a metade de um próton. 

Um próton, segundo o modelo padrão, 

é composto por três quarks juntos, 

ou um quark e um antiquark 

(proveniente da antimatéria).

Os pesquisadores defendem, contudo, 

que possam existir agrupamentos maiores de quarks, 

que superam um próton. 

A tentativa que chegou mais perto 


de comprovar sua existência, 

experimentalmente, aconteceu em 2005, 

mas falhou.

9 – GLUEBALL

A existência dessa partícula, 


que ainda não possui tradução específica para o português 


(seria algo como uma “esfera de glúon”), 


também se baseia na teoria das cordas. 






Dentro de um próton, 


os quarks não são estáveis : 


a todo momento, são criados e eliminados. 






Um quark possui carga elétrica negativa, positiva, 


e uma terceira, hipotética, 


chamada de “carga de cor”.

Para que os quarks possam se manter juntos em um próton, 


é preciso haver uma força de atração. 






Esta força, conforme essa teoria, seria proporcionada 


porque partículas transitam entre os quarks carregados 


com a tal carga de cor. 






Tais partículas, por sua vez, 


seriam os glúons (cujo nome lembra a ideia de colar, de unir).

Como os glúons também têm carga própria, 


pesquisadores defendem que eles poderiam se unir 


por si próprios e compor matéria, 


formando um novo tipo de partícula. 




Estas partículas seriam as “glueballs”.

8 – INFLATÃO

Especialistas em astrofísica debatem intensamente 


o que teria acontecido logo após o Big Bang. 






Se uma única explosão foi responsável por criar o universo, 


como é que ele conseguiu se expandir desse jeito ? 






As teorias mais aceitas propõem que seria necessária 


uma força de campo energético que espalhou os elementos pelo espaço 


em uma velocidade superior à da luz. 






A teoria quântica defende que todo campo está associado a uma partícula. 




Neste caso, seria o inflatão.

Seguindo a mesma teoria de expansão do universo, 


o inflatão teria sido responsável por expandir o universo 


logo após o ponto inicial, mas eventualmente estas partículas 


seriam dissolvidas em outros tipo de matéria e radiação, até sumir. 






Com isso, recriar um inflatão demandaria 


um acelerador de partículas um trilhão de vezes 


mais potente que o LHC.

7 – POMERÃO

Caso as glueballs 


(partículas originárias dos glúons, que mantêm os quarks unidos) 


realmente existam, comprová-las na prática 


é uma tarefa muito difícil, 


pois exige que se “isole” um momento de atração entre quarks. 






O mais próximo que se imagina disso é conseguir capturar o instante 


em que as glueballs são convertidas em pacotes de energia, 


dentro do próton (O LHC já consegue forjar uma situação semelhante). 






Tais pacotes seriam o que se chama de pomerão.

Já se concebe a existência do pomerão há um bom tempo, 


desde antes do modelo padrão de 1973. 




Antigamente, no entanto, ele era visto como um possível 


componente fixo na atração energética interna dos prótons.

Hoje, com a teoria das cordas, a abordagem mudou. 






O pomerão é tido como algo criado a partir de uma colisão de partículas 


resultante da existência de mais de três dimensões.

6 – LEPTOQUARK

O modelo padrão trabalha com a ideia de que o elétron 


tem partículas “opositoras” : lépton, múon e tau. 






Estas três já foram comprovadas na prática 


e estão incluídas no modelo padrão. 






O múon, mais pesado que o elétron, 


era tido como uma partícula “independente”, 


mas em 1994 um experimento na Alemanha 


conseguiu converter um elétron em múon 


a partir de colisões.

Seria preciso, portanto, uma partícula híbrida, 


um intermediário entre elétron e múon. 






Baseados no modelo padrão, 


que classifica o próton como um conjunto unificado de quarks, 


os cientistas traçaram um paralelo em que léptons 


são de alguma forma atraídos na formação de elétrons, 


e o leptoquark desempenharia um papel fundamental nesse sentido.

5 – WINOS

A teoria da supersimetria, que tem sido bem aceita 


nos meios astrofísicos nos últimos anos, 


enuncia que cada partícula no universo 


possui uma partícula equivalente para lhe fazer oposição, 


geralmente com peso diferente, afim de proporcionar equilíbrio. 








De acordo com as teorias de interações entre partículas, 


existe o Bóson W (abreviatura de Weak, fraco em inglês), 


que trabalha com os conceitos de força forte e força fraca.

O equivalente pesado às partículas Bóson W seriam os Winos, 


responsáveis por proporcionar força de atração nuclear nestas situações. 






O LHC tem feito estudos tomando como base a teoria da supersimetria, 


e os Winos entram nestas suposições.

4 – ÂNIONS

Elétrons e quarks são partículas subatômicas agrupadas 


em uma classe chamada de férmions, 


que seriam opositores dos bósons. 






Nas interações dimensionais entre estas duas, 


existiria um terceiro tipo de partícula, 


o ânion. 






Na teoria mais aceita, 


o ânion sempre carrega parte da energia de uma partícula subatômica 


durante uma interação com outra partícula, 


e isso seria a chave para entender algumas relações entre elas.

3 – GALILEONS

Einstein enunciou que a força gravitacional funciona 


sob o mesmo padrão em todos os pontos do universo. 






Dentro do sistema solar, 


que é até onde a ciência já pôde testar esta tese, 


o apontamento do físico alemão se mostrou correto. 






Mas, se isso é verdade, como existem as supernovas, 


explosões estelares que surgem justamente 


a partir de uma perturbação gravitacional ?

A solução hipotética para este problema 


seriam as partículas chamadas de Galileons. 






De maneira geral, tratam-se partículas subatômicas originadas 


da formação de vácuos quânticos, 


que seriam responsáveis por enfraquecer a gravidade 


em determinados pontos do universo. 






O efeito destas partículas só seria sentido 


em regiões de baixa densidade no universo, 


o que não é o caso do sistema solar.

2 – PARTÍCULAS MAJORANA

Uma partícula é geralmente idêntica à sua antipartícula, 


exceto por uma diferença : 


elas possuem cargas elétricas opostas. 






Em um estudo mais avançado nesse campo, 


o cientista italiano Ettore Majorana concebeu 


uma ideia aparentemente absurda : 


uma partícula cuja carga é zero, 


assim como a sua opositora, 


que na verdade é ela mesma. 






Logo, uma única partícula seria também sua antipartícula.

A concepção desta ideia ganhou força 


após a expansão da teoria da supersimetria, 


em que se defende a existência de um equivalente 


para cada partícula do universo. 






O conceito de antimatéria, por exemplo, 


é satisfeito com essa explicação. 






Dessa forma, poderiam haver vários tipos de partículas Majorana, 


todas tendo carga neutra e sendo a antimatéria de si mesmas.

1 – WIMPZILLA

Mais de 80% da matéria existente no universo, 


segundo estimativas, é invisível aos nossos telescópios. 


Trata-se da matéria escura, objeto de estudo dos cientistas há décadas. 


A composição básica da matéria escura seriam as chamadas 


“Partículas Massivas de Interação Fraca” (WIMP, na sigla em inglês). 


Estas partículas, que pesariam de 10 a 100 vezes mais do que um próton, 


teriam surgido após o Big Bang e se espalhado paulatinamente pelo universo.

Existe, no entanto, a questão da expansão do universo 


a partir do início dos tempos. 


Durante a interação entre matéria e vácuo nesse período, 


algumas partículas podem ter se desprendido do fluxo 


da expansão em “pedaços” maiores. 


Seriam partículas WIMP gigantescas, 


bilhões de vezes mais pesadas que as originais. 


O nome, dado por um dos físicos que teorizou as WIMPs, 


faz mesmo alusão ao gigantesco monstro Godzilla. 

[New Scientist]