Cena do filme "Insignicant" ("Uma Noite Inesquecível") de Nicholas Roeg.
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MARILYN EXPLICA A TEORIA DA RELATIVIDADE A EINSTEIN
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February 26 2010, 9:54am | Comments »
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VENTO DE CAUDA
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Minha crónica saída hoje na revista "Tabu" do semanário "Sol":Sei que o Sol é cada vez mais lido em Angola por mensagens que de lá me chegam. Uma das últimas veio de um engenheiro português a trabalhar em Luanda numa empresa de construção, que me informou que, no seu grupo de trabalho, havia uma grande discussão sobre os tempos de voos de longa distância. Como fazem essas viagens várias vezes ao ano, tinham concluído que demoram praticamente o mesmo as viagens aéreas Lisboa - Luanda e Luanda - Lisboa, portanto quer se vá de norte para sul quer se vá de sul para norte, atravessando o equador em qualquer um dos casos. Mas a dúvida era sobre os tempos dos voos mais ou menos paralelos ao equador. Perguntava-me o leitor se demoraria o mesmo a ir de este para oeste, de Lisboa para Nova Iorque, digamos, ou de oeste para este, de Nova Iorque para Lisboa? Teria a rotação da Terra (que se faz de oeste para este, no sentido contrário ao dos ponteiros do relógio) alguma influência sobre o tempo de voo?Na sua opinião, um avião deveria demorar menos se voasse no sentido contrário ao da rotação da Terra. Não era essa, porém, a opinião de alguns dos seus amigos. Discutiam acaloradamente conceitos físicos como os de velocidade absoluta e de velocidade relativa, velocidade angular, efeito da força centrífuga, etc. Havia já apostas de jantares e tudo. Sendo eu físico, pedia-me a resposta certa, dando razão a quem a tinha.A resposta certa é que, à latitude de Lisboa, os voos de oeste para este demoram menos do que os voos de este para oeste. É mais rápida a viagem de Nova Iorque para Lisboa (7 horas) do que de Lisboa para Nova Iorque (8 horas e 20 minutos, que é mais ou menos o mesmo que demora a viagem de Lisboa a Luanda ou vice-versa). A rotação da Terra não desempenha aqui nenhum papel até porque se ganha tempo quando se vai no mesmo sentido que o da rotação da Terra. A razão para a irrelevância do factor rotação é que a atmosfera se movimenta com a Terra, quer dizer, é arrastada pela Terra quando esta roda. Se não fosse assim, sentir-se-ia um vento terrível à superfície da Terra: no equador seria de cerca de 1700 km/h e, em Lisboa, de cerca de 1300 km/h.A ajuda vem do vento. À latitude de Lisboa, os ventos dominantes são de oeste para este. E o facto de o vento bater de cauda em vez de bater de frente ajuda a encurtar o tempo de viagem. Entre os 30 e os 60 graus de latitude norte (a latitude de Lisboa é de 38 graus norte) e à altitude das rotas dos aviões comerciais, os ventos podem ultrapassar os 200 km/h (é o chamado “jet stream”). Trata-se de uma ajuda significativa para um avião, como um Boeing 777, com uma velocidade de cruzeiro de 900 km/h.Lá terá o estimado leitor de pagar o jantar de muamba. Bom apetite para todos!
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February 19 2010, 1:00am | Comments »
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PEIERLS E A REALIDADE
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No livro "O Átomo Assombrado. Uma discussão dos mistérios da teoria quântica" de Paul Davies e J. R. Brown, nº 45 da colecção Ciência Aberta (Gradiva, 1991), do qual fiz a revisão científica, é entrevistado, entre outros, o físico Rudolf Peierls, que de certo modo foi responsável pela escola de física teórica e computacional de Coimbra (falo sobre ele no meu livro "Nova Física Divertida"). À pergunta- "Pensa que a consciência dsempenha um papel crucial na natureza da realidade?"ele respondeu de uma maneira muito simples:- "Eu não sei o que é a realidade".
February 15 2010, 1:25pm | Comments »
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A MORTE PREVISTA DE PAGELS
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Quando estava a preparar recentemente a apresentação do livro "Introdução à Física Contemporânea", professor e investigador da Universidade do Minho (Editora Moinho Velho, 2010) de Ricardo Mendes Ribeiro, uma original apresentação em português da teoria quântica sobre a qual conto falar em breve, voltei a folhear uma das melhores obras de divulgação da teoria quântica "O Código Cósmico. A física quântica como linguagem da Natureza" (Gradiva, 1986, nº 10 da colecção Ciência Aberta, com tradução de Jorge Buescu).E reparei quão premonitório da morte do autor foi o final do livro, que saiu no original em 1982:"Eu costumava escalar altas montanhas, com neve e gelo, apoiado lateralmente em grandes rochas. Quando estava a descrever uma das minhas aventuras a um amigo mais velho, este perguntou-me: "Porque é que te queres matar?" Eu protestei; disse-lhe que as recompensas que queria eram a vista, o prazer e sentir que usava o meu corpo e a minha habilidade contra a Natureza. O meu amigo replicou: "Quando tiveres a minha idade, verás que estavas a querer matar-te."Muitas vezes sonho com quedas. Esses sonhos são comuns para os ambiciosos e para os alpinistas. Há pouco tempo sonhei que me agarrava a uma rocha que subitamente se desprendeu. Tentei agarrar-me a um arbusrto, mas ele cedeu e, num terror gelado, caí no abismo. De repente apercebi-me de que a minha queda era apenas relativa; não havia fim para ela. Encheu-me de uma sensação de prazer. Compreendi que aquilo que eu representava, o princípio da vida, não pode ser destruído. está inscrito no código cósmico, na ordem do Universo. À medida que continuei a cair no vazio, abracei a abóbada celeste, cantei a beleza das estrelas e reconciliei-me com a escuridão".De facto, Pagels, que escreveu ainda "Simetria Perfeita " e "Os Sonhos da Razão" (ambos também saídos na Gradiva) e renovou a saudosa revista "The Sciences" da Academia de Ciências de Nova Iorque, nunca chegou a ter a idade do amigo. Morreu em 23 de Julho de 1988, com 49 anos, nas montanhas do Colorado, precisamente num acidente de montanhismo, quando uma rocha a que se agarrava se desprendeu. O corpo, caído num abismo, só pôde ser resgatado com o auxílio de um helicóptero.A viúva, Elaine Pagels, professora de história da religião na Universidade de Princeton (autora do best-seller "Os Evangelhos Gnósticos" e, mais recentemente, "As Origens de Satanás", os dois com traduções brasileiras), ficou de luto pela segunda vez em pouco tempo, pois um ano antes tinha-lhe falecido um filho de seis anos, vítima de doença grave.Eu que tinha na altura da sua publicação lido o livro e que sabia do trágico fim do físico norte-americano, fiquei de novo impressionado ao reler o final do "Código Cósmico". Disse-o agora ao meu amigo Jorge Buescu, que traduziu o livro quando era estudante. Todos, na física, na ciência e na cultura, ficámos mais pobres, pois Pagels, uma pessoa sábia, optimista e generosa, tinha ainda muito para nos dar. No próximo dia 19 de Fevereiro Pagels faria 72 anos.
February 15 2010, 12:31pm | Comments »
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A SINFONIA INACABADA DE EINSTEIN 3
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Einstein: Acredita? Em Deus?Enfermeira: Sim, acredito… E o senhor, acredita?Einstein: Se eu acredito que há alguém que planeia a vida de Albert Einstein? Não, embora pense por vezes que Ele me tem ajudado a percorrer o jardim.Enfermeira: Mas Ele não fez o jardim?Einstein: Penso que Ele é o jardim.Enfermeira: E é também o jardineiro?Einstein: Sim. E toda a minha vida tenho tentado surpreendê-lo a fazer a sua obra.Einstein acreditava que as regras utilizadas para criar o Universo seriam não só belas e precisas como também pensava que elas iriam permitir sempre aos cientistas fazer previsões exactas. Assim, se conhecessem a posição e velocidade dos planetas num determinado momento do tempo, podiam utilizar-se as leis da física para prever os seus movimentos exactos ate à eternidade. E Einstein acreditava que o que se aplicava aos planetas se aplicaria a todos os objectos, fosse o que fosse, tudo poderia ser previsto com exactidão. Mas a sua visão do Universo estava prestes a ser desafiada por algo que a magia do seu próprio trabalho, algo muito muito pequeno.Em 1921, enquanto vivia em Berlim, Einstein foi nomeado para o prémio Nobel. Não pelas suas teorias da relatividade, mas por outra descoberta também formulada no seu ano milagroso de 1905. Tratava-se da natureza da luz. Anteriormente pensava-se que a luz era constituída por ondas contínuas, mas Einstein via as coisas de modo muito diferente. Afirmava que a luz também podia ser pensada como uma série de partículas minúsculas e individualizadas.Einstein abalou a comunidade científica ao introduzir um conceito radicalmente novo chamado o quantum de luz. A luz não é suave e contínua, antes ocorre em pequenos pacotes ou partículas a que hoje chamamos fotões.A sua descoberta de que a luz não era apenas uma onda, mas também partículas individuais minúsculas veio revolucionar toda a Física. E iria gerar o demónio que perseguia Einstein. É que esta sua descoberta tornar-se-ia o fundamento de um novo ramo das ciências conhecido por Mecânica Quântica. A Mecânica Quântica descreve o comportamento das partículas fundamentais do nosso universo, as partículas subatómicas que constituem todos os átomos. À medida que desenvolviam a teoria, os cientistas começaram a reparar que nesta escala fundamental tudo se comportava de uma maneira muito diferente da do elegante universo de Einstein.Prof. Michael Green: Há vinte e cinco anos que os cientistas tentavam compreender os quebra-cabeças da teoria quântica quando aparece um jovem licenciado, da Alemanha, Heisenberg, e produz uma teoria completa baseadas em teorias tão radicalmente, diferentes daquilo que se pensava, que foi um autêntico choque. Werner Heisenberg postulava uma lei da Física totalmente nova. Afirmava que era impossível medir tanto a velocidade como a posição de uma partícula, porque estranhamente, o próprio acto de observar estes minúsculos objectos afectava radicalmente o seu comportamento. Mas a ser verdade isto teria implicações profundas, se não se conseguisse descobrir com precisão a velocidade e a posição de uma partícula, então seria impossível fazer previsões exactas sobre os seus movimentos. E Einstein acreditava que tudo deveria ser previsível.Enfermeira: As previsões falavam em tempo frio. Mas enganaram-se.Einstein: Talvez Deus tenha mudado de opinião.Enfermeira: Talvez tenhas razão, talvez Ele deteste ser previsível.Einstein: Por vezes penso que Ele não gosta de ser observado. Colegas meus diriam que nós influenciamos o mundo de Deus meramente ao observá-lo.Enfermeira: Como é que isso pode ser?Einstein: Como é que pode ser? Como é que podemos observar uma coisa e ao mesmo tempo modificar a sua natureza apenas por observá-la? Por vezes penso que não precisamos que Deus nos faça parecer tontos, que conseguimos muito bem fazer isso sozinhos.Enfermeira: Talvez Deus não queira que saibamos tudo.Einstein: “Raffinierst ist der Herrgott, aber boshaft ist er nicht”.Enfermeira: Desculpe?Einstein: Deus é subtil, mas não é malicioso. Não acredito que Ele ponha tudo fora do nosso alcance. Não penso que Deus esconda seja o que for de nós. Apenas nos pede que procuremos com um pouco mais de tenacidade.Se Heisenberg estivesse certo e fosse impossível medir com exactidão a velocidade e a posição de uma partícula ao mesmo tempo, isto significava que algumas coisas seriam sempre incertas. Para os teóricos quânticos o melhor que se podia esperar era uma ciência baseada em probabilidades. Mas para Einstein conquanto reconhecesse que alguns aspectos da Teoria Quântica tinham valor, não era assim que Deus construíra o seu universo.Prof. Walter Lewin: Penso que a maior objecção de Einstein à mecânica quântica era o facto de ela não se adequar ao seu mundo. Ele não aceitava o facto de se fizermos uma experiência duas vezes, exactamente da mesma maneira, numa das vezes podermos obter o resultado A e noutra o resultado B. Ele detestava a ideia de cedermos a um mundo de probabilidades. Se a mecânica quântica estivesse correcta então, teoricamente, isto significava que podiam ocorrer coisas verdadeiramente estranhas.Tudo acerca da Teoria Quântica revoltava Einstein. A Teoria Quântica chega a tornar possíveis acontecimentos bizarros. Por exemplo, ao atravessarmos a rua esperamos ir dar ao outro lado. Porém há uma probabilidade finita calculável de nos dissolvermos e aparecermos em Marte, e de nos dissolvermos e aparecer de novo na Terra. Claro que teríamos de esperar mais tempo do que a vida do Universo mas, em princípio, poderia acontecer.Mas as preocupações de Einstein iam para além destes estranhos conceitos. O que estava em jogo era uma questão científica muito mais crucial. O nascimento da mecânica quântica significava que havia dois conjuntos de regras a operar no universo que se excluíam mutuamente. O de Einstein regia sistemas solares e galáxias inteiras e em que tudo podia ser previsto, e o da mecânica quântica que se ocupava dos minúsculos elementos fundamentais de toda a matéria e em que tudo só poderia ser descrito em termos de probabilidades.Einstein foi uma espécie de avô da Teoria Quântica. Só que acabou por odiar o seu neto. E odiava o neto porque queria pensar no mundo essencialmente da mesma forma como Newton pensara. Um mundo claro e determinado em que sabíamos exactamente o que estava a acontecer em todo o lado e a qualquer altura.A mecânica quântica oferecia uma visão do mundo que não podia ser mais diferente do universo previsível de Einstein. E ele odiava a ideia.
February 12 2010, 4:18pm | Comments »
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Einstein & Oppenheimer: O Significado do Génio
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Informação recebida da Bizâncio: Título: Einstein & Oppenheimer: O Significado do GénioAutor: Silvan S. SchweberColecção: Vidas, 29ISBN: 978-972-53-0427-3Págs.: 400Preço: Euros 18,50Biografia/Física______________________________________________________________Albert Einstein e Robert J. Oppenheimer, dois cientistas emblemáticos do século xx, pertenceram a gerações distintas. Através da análise do que os separava — diferentes visões do mundo, diferentes formas de trabalhar, diferentes períodos de apogeu —, este livro oferece uma perspectiva aprofundada sobre a vida destas duas figuras de topo e sobre a cultura científica do seu tempo.«Com grande sensibilidade, mestria e perspicácia, Schweber analisa facetas da vida, do pensamento e da personalidade de Einstein e de Oppenheimer — as suas posições filosóficas e éticas, as causas étnicas e culturais em que se empenharam —, bem como a relação, nem sempre fácil, entre ambos, os seus pontos de vista díspares acerca da unificação da Física, e mesmo o papel do desprendimento budista na sua forma de pensar. Esta obra oferece novas perspectivas sobre as reacções de ambos às transformações ocorridas na Física, o seu relacionamento com o grande público e a evolução política suscitada pelo dealbar da era atómica.»DAVID C. CASSIDY, autor de J. Robert Oppenheimer and the American Century e Einstein and Our World
February 12 2010, 5:01am | Comments »
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A SINFONIA INACABADA DE EINSTEIN 2
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Segunda parte de "A Sinfonia Inacabada de Einstein":Esta era a Teoria da Relatividade Restrita de Einstein. Mas ele não se ficou por aqui: dois meses depois publicava uma adenda de três páginas à sua teoria. Nessas páginas ligava a energia à massa e, ao fazê-lo, formulava a equação matemática mais famosa de todos os tempos: E = m c²."O que Einstein demonstrou com esta equação é que existe uma simetria entre energia e matéria. Pensemos nisso: a matéria é algo em que podemos tocar, o nosso corpo é feito de matéria, podemos saboreá-lo, podemos cheirá-lo; mas a energia é muito nebulosa, muito difusa. O génio de Einstein reside no facto de ter sido capaz de demonstrar que eles são, na realidade, dois aspectos da mesma coisa."Esta pequena equação iria, um dia, explicar o modo como, no princípio dos tempos, logo a seguir ao Big-Bang, a energia se transformou em matéria. Explicava como o Sol podia gerar uma enorme quantidade de energia a partir duma quantidade minúscula de combustível e abria os olhos dos cientistas para o poder letal contido no interior de cada átomo. Desta pequena fórmula surgiram tanto a criação como a destruição."Quando estes artigos foram publicados em 1905, devem ter constituído um choque para a comunidade científica, porque nessa altura Einstein era um completo desconhecido. Contudo, reconheceram de imediato que eram revolucionários e que, de facto, Einstein fizera esta descoberta."Para qualquer pessoa estas descobertas eram suficientes, mas Einstein tinha ambições maiores.Enfermeira: Sempre que pode, atira aquilo 100 vezes contra a parede. Se falhar uma vez, recomeça tudo de novo.Einstein: Admiro a persistência dele.Enfermeira: Não sente, por vezes, vontade de desistir?Einstein: Só depois de encontrar a resposta.Enfermeira: E será que tudo tem uma reposta?Einstein: Não sei, mas penso que pode haver uma resposta para tudo.Enquanto o mundo ainda tentava compreender a Teoria da Relatividade Restrita, já Einstein avançara e se dedicava ao grande cientista do século XVII, Isaac Newton, mais particularmente às suas leis da gravidade."Diz a lenda que Newton se inspirou ao ver uma maçã no pomar. Einstein inspirou-se num pensamento semelhante. Pensou: "O que acontecerá se eu deixar cair uma maçã, mas se, ao deixá-la cair, estiver a descer de elevador? Seguramente a maçã flutuará em frente do meu rosto, será como se a gravidade tivesse sido cancelada.” "A gravidade é a força que domina o nosso Universo, mantém enormes planetas e estrelas nas suas órbitas, e que mantém os nossos pés firmemente ancorados no solo. Porém, embora as leis de Newton descrevessem os efeitos da gravidade com grande precisão ninguém conseguira explicar o que a causava. A grande descoberta de Einstein foi que todos os corpos maciços, como os planetas e as estrelas, encurvam o espaço e o tempo, e é essa curvatura que designamos por gravidade. Isto tornou-se conhecido como a sua Teoria da Relatividade Geral."A grande descoberta foi oferecer uma razão para a gravidade. A imagem que Einstein tinha da gravidade era a de que objectos maciços, como estrelas e as galáxias, encurvavam o espaço e o tempo e que outros objectos ao deslocarem-se por esse espaço-tempo curvo sentiam a gravidade. A gravidade não seria mais do que a curvatura do espaço e do tempo."A Teoria da Relatividade Geral foi o maior triunfo de Einstein. Tornou-o famoso como não acontecera com outro cientista, nem tornaria a acontecer."Considero a Teoria da Relatividade Geral a obra-prima de Einstein.""O termo génio é muito usado na Física, mas no caso de Einstein aplica-se certamente à Relatividade Geral. Foi ela que criou a sua reputação. "Embora as teorias de Einstein sobre o tempo e a gravidade possam parecer estranhas, a sua obra continua a ser fundamental para a nossa compreensão do Universo.Os aviões ao utilizarem sistemas de posicionamento global têm em consideração os cálculos do tempo de Einstein para navegarem com precisão. Os satélites de exploração do fundo cósmico têm de compensar as irregularidades através das afirmações de Einstein sobre a gravidade.O trabalho resultante deste período da vida de Einstein ajudou-nos a construir o mundo moderno. Mas, apesar disto, outro dos seus trabalhos também completado em 1905 já continha em si as sementes do que se tornaria a sua obsessão. Uma obsessão que se prolongaria até ao último dia da sua vida e que resultaria em fracasso e isolamento.As raízes dos problemas de Einstein provinham de uma outra das suas grandes paixões. Ele via uma relação entre a física fundamental do nosso Universo e um sentido de elegância, beleza e até mesmo espiritualidade. Para ele estas leis do Universo eram uma expressão do divino, uma crença partilhada por muitos cientistas, incluindo o distinto físico de partículas e pastor anglicano, o Prof. John Polkinghorne.Rev. John Polkinghorne (Univ. Cambridge): "Einstein era um violinista amador. Um dia, num concerto em Berlim, ouviu o jovem Yehudi Menuhin tocar e ficou entusiasmado com o seu desempenho. E conta-se que ele abraçou o jovem e lhe disse: “Ao ouvi-lo sei que há um Deus no Céu”. Penso que quando deparamos com uma grande beleza, quer seja na música ou em algo semelhante, ou beleza na acepção científica de ordem e fecundidade do mundo, é difícil para nós não pensar que existe uma mente e um propósito por detrás dela. Einstein está profundamente impressionado com o facto de que ao estudarmos o mundo físico penetramos sob a sua superfície e descobrimos uma ordem maravilhosa e notável, um padrão muito belo que acaba por ser expresso na matemática, que é a linguagem natural a usar."Einstein acreditava que as regras do Universo podiam ser sempre explicadas através de fórmula matemática e elegante. De facto, pensava que a ciência podia levar a uma compreensão dos desígnios que Deus tinha para o Universo.
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February 10 2010, 6:56pm | Comments »
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A FÍSICA E A ESQUERDA
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Michael Bérubé, professor de Inglês na Pennsylvania State University e autor recente de “The Left at War", recenseia o livro "THE MARKETPLACE OF IDEAS" (Norton) de Louis Menand, professor de Inglês em Harvard, aqui. Uma nota interessante refere-se à preponderância da esquerda nas universidades americanas:”Menand explains how academe’s training and hiring system works and suggests, unconvincingly, that the preponderance of liberals in academe is partly a function of “increased time to degree.” It now takes a decade on average to get a Ph.D. in English, and surely that fact discourages risk-taking. But it does not explain, say, why Democrats outnumber Republicans 10 to 1 in departments of physics."Não conhecia estes números. Mas colocam uma questão interessante: Haverá, de facto, mais físicos de esquerda do que de direita? E nas outras ciências é muito diferente?
January 30 2010, 4:57am | Comments »
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O GRANDE COLISIONADOR HADRÓNICO
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Post convidado de João Carlos Carvalho (na imagem, o detector da experiência Atlas, no LHC do CERN):Em Novembro de 2009 o grande colisionador hadrónico (LHC) voltou a funcionar no laboratório europeu de física de partículas (CERN), junto a Genebra, na fronteira entre a França e a Suiça. Após cerca de 20 anos de desenho e construção, nos primeiros testes, realizados em Setembro de 2008, o acelerador de partículas sofreu uma avaria grave e esteve parado mais de um ano para reparações e melhoramentos. Agora a máquina, com os seus 27 km de perímetro a maior jamais construída pela humanidade, teve um reinício muito promissor, tendo logo nos primeiros dias batido o recorde de energia em laboratório, em colisões de protões que atingiram o valor de 2.36 TeV (tera electrões-volt).A 20 de Novembro de 2009 era enorme a expectativa e tensão nas salas de controlo do LHC e das experiências instaladas em cavernas ao longo do percurso do feixe. Enquanto os especialistas faziam os ajustes finais nos parâmetros da máquina, os olhos não largavam os ecrãs onde eram mostradas informações acerca do estado e posição e estado do feixe. Ao longo de cerca de 2 horas o feixe foi percorrendo cada vez maior distância dentro do túnel, um oitavo do seu perímetro de cada vez, até que finalmente completou uma volta, acompanhada de uma explosão de alegria geral. Seguiram-se as primeiras colisões com os colimadores do feixe, produzindo enormes quantidades de partículas, registadas pelos diferentes detectores, provando deste modo que estes também estavam a funcionar e preparados para registar os acontecimentos produzidos.O LHC representa um enorme esforço científico global. Dada a sua dimensão, complexidade e custo é um empreendimento que não está ao alcance de um único país; os recursos têm de ser reunidos numa colaboração que envolve países de todos os continentes, desde Marrocos ao Canadá, do Brasil à Coreia do Sul, passando pela generalidade dos países europeus. Portugal, como estado membro do CERN (desde 1986), entrou no projecto logo no seu início, participando no desenho, construção e operação de dois dos detectores instalados (ATLAS e CMS), em estudos de simulação de física de partículas, e no fornecimento, por parte da indústria portuguesa, de componentes e serviços para a construção da máquina.Para conseguir alcançar a enorme energia de colisão necessária para revelar e estudar nova física, é necessário curvar os feixes de protões para que percorram a trajectória circular sempre dentro do tubo de vazio no interior do túnel, escavado a cerca de 100 m de profundidade. Esta curvatura é apenas possível usando campos magnéticos muito intensos, de 8,33 T (cerca de 200 mil vezes mais intensos que o campo magnético terrestre), que precisam de correntes eléctricas muito elevadas para serem produzidos.Para minimizar as perdas devido à resistência eléctrica, o LHC é a maior instalação supercondutora do mundo (a supercondutividade, ou condução de corrente eléctrica sem resistência, é uma propriedade de alguns materiais atingida apenas abaixo de uma certa temperatura crítica). Para arrefecer o material supercondutor, uma liga de nióbio-titânio, é usado hélio no estado líquido, a 271 graus abaixo de zero, mais frio que o espaço exterior. Os enormes depósitos especiais usados para armazenar o Hélio foram especialmente desenvolvidos e produzidos pela indústria portuguesa.E o que se pretende estudar com todo este esforço, envolvendo mais de 6000 físicos e engenheiros de todo o mundo? Muitas das questões fundamentais da física de partículas, e logo do nosso conhecimento da constituição mais elementar da matéria e do início e evolução do Universo, estão ainda por esclarecer. Exemplo disto é a constituição da matéria negra, que sendo cerca de 25% da massa do Universo ainda não temos a mínima pista acerca da sua origem (bem como da chamada energia negra, que constitui cerca de 70% do Universo). Ou porque é que as partículas elementares têm massa, e porquê massas diferentes (aqui pode entrar em acção o chamado bosão de Higgs, também ainda não descoberto). Ou porque é que o Universo é essencialmente constituído por matéria e não também por antimatéria. Ou se será possível criar micro buracos negros em laboratório (são buracos negros que se evaporam rapidamente, não aqueles que consomem galáxias inteiras, que não são possíveis criar em laboratório). E muitas outras questões igualmente importantes e fascinantes. No LHC a energia da colisão de protões transforma-se na massa de conhecidas ou desconhecidas partículas, seguindo a relação de Einstein. O trabalho dos físicos, após o registo desses acontecimentos no centro dos detectores, é analisar os dados, interpretá-los à luz do conhecimento actual e testar novas teorias, quando as antigas não descrevem o que é observado.Todos os anos cada experiência do LHC registará milhares de terabytes de dados. Para o seu armazenamento, reconstrução e análise são necessários cerca de 100 mil dos processadores actuais. Como não é prático instalar essa capacidade computacional num único centro (nem existe financiamento para tal), recorreu-se ao conceito de computação distribuída designado por Grid de computação, em que muitos centros, grandes e pequenos, partilham a tarefa de reconstrução e partilha dos dados, ficando assim acessíveis a todos os investigadores envolvidos nas experiências. Em Portugal existe um centro de cálculo de Grid dedicado aos dados do LHC, numa federação entre três centros, dois em Lisboa e um em Coimbra. Tal como o conceito de World Wide Web (www), desenvolvido no CERN nos anos 1980, permitiu a partilha de informação a nível global, expandindo enormemente o alcance da sociedade da informação e facilitando o acesso ao conhecimento, também o conceito de Grid de computação permite o acesso a meios de cálculo poderosos a qualquer investigador localizado em qualquer parte do mundo. A tecnologia de ponta desenvolvida e utilizada no LHC, seja em computação, materiais, detectores, sensores ou software, entrarão, mais tarde ou mais cedo nas nossas vidas.O Laboratório de Instrumentação e Física Experimental de Partículas (LIP), Laboratório Associado, esteve desde o início envolvido em duas das grandes experiências do LHC: ATLAS e CMS. Por exemplo, a Delegação de Coimbra do LIP, instalada no Departamento de Física, está envolvida na colaboração ATLAS, tendo desenvolvido, produzido e instalado componentes para o detector, para além de importantes estudos no âmbito da simulação e análise de dados, tendo realizado reconhecido trabalho no estudo das propriedades do quark top, a mais pesada das partículas elementares conhecidas. O detector ATLAS, um cilindro com 44 m de altura e 25 m de diâmetro, é o maior e o mais complexo detector de partículasjamais construído.Após uma curta paragem de Inverno, o LHC irá iniciar agora a sua operação regular e, previsivelmente, bater novos recordes de energia e de taxas de colisão, e produzir dados que poderão revolucionar não só a Física como também a nossa imagem da Natureza e do Universo.João Carvalho (LIP Coimbra)
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January 28 2010, 1:05pm | Comments »
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CIMEIRA SOBRE O UNIVERSO
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O "New York Times" de terça-feira, pela pena de Dennis Overbye, informa sobre uma cimeira de físicos (e não só) realizada recentemente em Los Angeles, Califórnia: aqui.Imagem: a física Lisa Randall, uma das participantes.
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January 28 2010, 6:23am | Comments »
