Monthly Archives: abril 2017

Prova matemática de que o universo teve um começo

Em um novo estudo, cosmólogos usaram as propriedades matemáticas da eternidade para mostrar que, apesar do universo poder durar para sempre, ele deve ter tido um começo.

O Big Bang tornou-se parte da cultura popular desde que a expressão foi cunhada pelo físico Fred Hoyle, nos anos 1940, e representaria o nascimento de tudo.

Prova matemática de que o universo teve um começo

Em um novo estudo, cosmólogos usaram as propriedades matemáticas da eternidade para mostrar que, apesar do universo poder durar para sempre, ele deve ter tido um começo.

No entanto, o próprio Hoyle preferia muito mais um modelo diferente do cosmos: um universo de estado estacionário, sem começo nem fim, que se estende infinitamente para o passado e para o futuro.

Essa ideia, entretanto, nunca vingou. Mas nos últimos anos, os cosmólogos começaram a estudar uma série de novas ideias com propriedades semelhantes. Curiosamente, essas ideias não entram necessariamente em conflito com a noção de um Big Bang.

Por exemplo, uma ideia é que o universo é cíclico, com big bangs seguidos de “big crunches” (crises) seguido de big bangs em um ciclo infinito.

Essas teorias cosmológicas modernas sugerem que a evidência observacional de um universo em expansão (como o nosso) é consistente com um cosmo sem começo nem fim. Mas não é bem assim.

Audrey Mithani e Alexander Vilenkin, da Universidade Tufts em Massachusetts, EUA, dizem que todos os modelos propostos são matematicamente incompatíveis com um passado eterno.

A análise dos pesquisadores sugere que estes três modelos do universo devem ter tido um começo.

Seu argumento centra-se sobre as propriedades matemáticas da eternidade – um universo sem começo e sem fim. Tal universo deve conter trajetórias que se estendem infinitamente no passado.

No entanto, Mithani e Vilenkin lembram que este tipo de trajetória do passado não pode ser infinita se for parte de um universo que se expande de uma maneira específica.

Universos cíclicos e universos de inflação eterna se expandem dessa forma específica. Então, esses tipos de universo não podem ser eternos no passado, e devem, portanto, ter tido um começo.

“Embora a expansão possa ser eterna no futuro, não pode ser estendida indefinidamente para o passado”, dizem eles.

Esses modelos podem parecer estáveis do ponto de vista clássico, mas são instáveis do ponto de vista da mecânica quântica. A conclusão é inevitável. “Nenhum desses cenários pode realmente ser eterno no passado”, diz Mithani e Vilenkin.

Como a evidência observacional é que o nosso universo está se expandindo, então ele também deve ter nascido em algum ponto no passado. Não adianta fugir dele… Voltamos para o Big Bang.

“A questão é mais simples do que parece!
Mas temos de deixar de pensar apenas em termos de física e matemática e nos lembrsrmos um pouco do pensamento dos primeiros filósofos (pré-sócraticos), como Zenão, de Eléia, segundo o qual toda trajetória precisa ter um início. Ele explicava que é impossível o caminho precedente estender-se ilimitadamente porque senão jamais chegaríamos ao ponto atual, em que nos encontramos. Resumindo: tudo ten de ter un começo, é a lógica!”

Alguém cortou o motor de um modelo de foguete para você ver o que acontece lá dentro

Apesar de lhe oferecerem apenas um segundo de animação no lançamento, modelos de foguete ainda são uma maneira divertida de nós, não bilionários, vivermos nossa fantasia de viagem espacial. Mas você já imaginou o que acontece dentro do motor de um modelo de foguete enquanto você está se escondendo da ignição em uma distância segura?

O canal de YouTube Warped Perception cortou na metade um modelo de foguete Estes (algo que você definitivamente não deveria tentar fazer em casa) e construiu um abrigo especial transparente para poder filmar a queima a 1.500 quadros por segundo, usando uma câmera de alta velocidade.

Motores de modelos de foguete têm dois estágios de combustível sólido: um principal para o lançamento, que queima por mais tempo, e um segundo, de combustão mais rápida, na direção oposta, que lança um pára-quedas ou acende um segundo estágio. Ambos são revelados nessa filmagem em alta velocidade, que serve para confirmar que você quer se assegurar de estar em uma distância segura quando essas coisas começam a pegar fogo.

Cientistas descobrem super-Terra considerada promissora para a busca de sinais de vida

Exoplaneta LHS 1140b gira em torno de estrela a 39 anos-luz.

Cientistas descobrem super-Terra considerada promissora para a busca de sinais de vida

Exoplaneta LHS 1140b gira em torno de estrela a 39 anos-luz.

última edição da revista “Nature” apresenta a descoberta de LHS 1140b, um planeta que circunda a estrela LHS1140, na constelação de Cetus, a 39 anos-luz de distância do nosso Sistema Solar, e apresenta características que o tornam um forte candidato para que os cientistas o explorem mais detalhadamente atrás de evidências de vida extraterrestre.

A órbita do planeta é vista praticamente de perfil aqui da Terra e os cientistas são capazes de analisar detalhes de sua composição quando ele passa em frente à LHS1140, bloqueando um pouco de sua luz, o que acontece a cada 25 dias.

Para a existência de vida da forma como nós a conhecemos, um planeta deve ter água líquida na superfície e manter uma atmosfera. O planeta LHS1140b está no meio da chamada “zona habitável” de sua estrela, onde é possível existir água líquida.

A LHS 1140 é uma anã vermelha, menor e mais fria do que o nosso Sol. Assim, embora o LHS 1140b esteja dez vezes mais próximo da sua estrela do que a Terra do Sol, ele recebe apenas metade da luz solar que recebemos aqui. Quando estrelas vermelhas anãs são jovens, elas emitem uma radiação que pode ser prejudicial para as atmosferas dos planetas que as orbitam. Mas, no caso da LHS1140, sua radiação é menor que a de outras estrelas de pouca massa.

Maior que Terra

Os astrônomos estimam que a idade do planeta deve ser de pelo menos 5 bilhões de anos. Eles também concluíram que ele tem um diâmetro 1,4 vez maior do que o da Terra – quase 18 mil quilômetros. Mas com uma massa em torno de sete vezes maior que a Terra e, portanto, uma densidade muito maior, isso implica que o exoplaneta é provavelmente feito de rocha, com um núcleo de denso de ferro.

O tamanho grande do planeta significa que ele pode ter tido um oceano de magma fervente em sua superfície por milhões de anos. Este mar fervente de lava poderia produzir vapor para a atmosfera muito tempo depois que a estrela perdeu brilho, reabastecendo a superfície do planeta com água.

Para os autores, esta super-Terra pode ser o melhor candidato para futuras observações para estudar e caracterizar sua atmosfera, se ela de fato existir. “É o exoplaneta mais emocionante que vi na última década,” disse o autor principal Jason Dittmann do Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica. “Dificilmente poderíamos esperar um alvo melhor para realizar uma das maiores procuras da ciência – buscar evidências de vida além da Terra”.

“As condições atuais da anã vermelha são particularmente favoráveis – a LHS 1140 gira mais lentamente e emite menos radiação de alta energia do que outras estrelas similares de baixa massa”, explica outro membro da equipe, Nicola Astudillo-Defru, do Observatório de Genebra, na Suíça.

Cientistas criam objeto com ‘massa negativa’, que desafia as leis da Física

Físicos criaram fluido que se move na direção contrária à força que o ‘empurrou’.

Físicos criaram um fluido com “massa negativa”, que acelera em direção a você quando empurrado.

A descoberta desafia a Segunda Lei de Newton, conhecida como o Princípio Fundamental da Dinâmica, que diz que quando empurrado, o objeto se acelera na mesma direção que a força aplicada nele.

Mas em teoria, matéria pode ter massa negativa, da mesma forma que uma carga elétrica pode ser positiva ou negativa.

O fenômeno foi descrito na publicação científica “Physical Review Letters”.

Uma equipe de cientistas, liderada por Peter Engels, da Washington State University (WSU), esfriou átomos de rubídio a uma temperatura pouco acima do zero absoluto (perto de -273ºC), gerando o que é conhecido como Condensado de Bose-Einstein.

Nesse estado da matéria, as partículas se comportam como ondas, se movem de forma extremamente lenta, conforme previsto pela mecânica quântica.

Elas também se sincronizam e se movimentam juntas no que é conhecido como superfluido, que flui sem perder energia.

Para criar as condições para a massa negativa, os pesquisadores usaram lasers para capturar os átomos de rubídio e empurrá-los para frente e para trás, mudando a forma como eles giram.

Quando os átomos foram liberados da “armadilha do laser”, eles se expandiram, revelando massa negativa.

“Com massa negativa, se você empurrar alguma coisa, ela acelera em sua direção”, disse o coautor Michael Forbes, professor-assistente de Física da WSU.

“Parece que o rubídio se choca contra uma parede invisível”.

A técnica poderia ser usada para entender melhor o fenômeno, dizem os pesquisadores.

“Primeiramente, nos chamou atenção o controle que temos sobre a natureza da massa negativa, sem quaisquer complicações”, diz Forbes.

Esse controle também fornece aos pesquisadores uma ferramenta para explorar as possíveis relações entre massa negativa e fenômenos observados no cosmos, como estrelas de nêutrons, buracos negros e energia escura.