Afinal, encontramos o quê?

Foi a pergunta que o doutor diretor geral do Cern (Centro Europeu de Pesquisas Nucleares) Rolf-Dieter Heuer fez se referindo ao Bóson de Higgs. Imagine um nada. O vácuo, o vazio. Uma enorme imensidão…vazia.

Pois assim era o nosso Universo. E de repente, nesse aparentemente nada, existia um campo, que exercia uma força e a esse campo demos o nome de campo de Higgs. A partir desse campo foram surgindo partículas, que colidiam entre si, formando um bóson, o Bóson de Higgs.

Bóson é uma partícula mediadora, pois é ela que dá massa às outras partículas também chamadas elementares. Existem outros bósons, mas o de Higgs foi o primeiro, o que deu origem aos outros bósons e a todas as 60 partículas elementares.

O que são partículas elementares?

Falando de uma maneira simples e ndão científica, são partículas em que dentro delas não há nada, não se encontra nada, a não ser a força delas, ou melhor, energia.  Já sabemos que foram elas que criaram tudo, mas, de onde elas surgiram? Do campo citado anteriormente. Então, se não existisse o campo, não estaríamos aqui, nem existira nada no Universo, tudo continuaria um imenso vazio.

Além de ele dar sentido, ou melhor, massa para que as outras partículas fossem formadas, ele atua e dá sentido ao Modelo Padrão. Mas o que é esse Modelo Padrão?

O Modelo Padrão é o conjunto de todas essas 61 partículas (quaks, léptons e bósons) e é ele que descreve o universo, pois tudo o que existe nele é constituído dessas partículas. No inicio o nosso universo era constituído por essas partículas, que faziam parte de uma “sopa cósmica”.

Assim, o Higgs é o responsável por promover uma quebra de simetria e, cada partícula, em resposta a essa quebra de simetria, ganha uma massa particular. Temos 61 partículas, contanto o Higgs, que através de interações, formaram, em muito e muito tempo, o nosso Universo. Ainda falta uma partícula, o gráviton, pois ela é que vai conseguir unificar as teorias, mas isso é outra história.

Mas a grande incógnita da física, ou melhor, da ciência é, como disse Marcelo Gleiser : Como que surgiu a vida a partir do nada, da “não vida”? Nada? O vácuo é o nada e esse nada pode ser constituído pelo campo de Higgs, então do “nada” algo foi produzido. Fantástico não é mesmo?

Por causa do Bóson de Higgs houve uma quebra simultânea de simetria. Vou explicar melhor usando uma analogia. Numa sala há várias pessoas assistindo um espetáculo, todos em simetria olhando para o palco, de repente, entra uma pessoa muito famosa e todos da sala olham para essa pessoa e querem pedir autógrafos, fazer perguntas e tocá-la. Essa pessoa quebrou toda a simetria daquela sala. E foi isso que o Bóson de Higgs fez. Como a doutora Maria Cristina Abdalla diz, “ele é como se fosse um rei e todos querem interagir com ele”.

Então, resumindo, o Modelo Padrão descreve cada uma das partículas e suas interações, e a descoberta do Bóson de Higgs e do seu campo conseguiram dar veracidade ao Modelo Padrão, a princípio foi uma previsão teórica e depois, com a construção do LHC, houve a descoberta experimental e o sonho se tornou realidade, encontraram a partícula que deu origem a tudo.

 

Mas por que Partícula de Deus?

 

Na realidade, ela foi chamada, inicialmente de The goddam particle (partícula maldita) devido ao trabalho para ser detectada, tanto que foi construído o LHC (Large Hadron Colision). Decidiram que fosse mudado o seu nome para que ficasse mais legal. Um jogo de marketing.

Essa partícula, na realidade, dá uma estrutura para o vácuo, pois quando achávamos que não existia nada lá, aparece o Higgs com seu campo. Ela é diferente, é fundamental para entendermos de onde surgimos e de onde tudo surgiu.

Será que um dia vamos conseguir unificar tudo, todas as forças, ter uma teoria de tudo? Já conseguimos unificar as três forças, eletromagnética, nuclear forte e nuclear fraca, mas falta uma para unir tudo, a força gravitacional.

Mas ainda falta muita coisa para descobrirmos e há uma teoria que prediz os grávitrons, que são as partículas responsáveis pela força gravitacional, digamos assim. E essa teoria diz que estão num outro universo ou numa outra dimensão e nesse modelo teórico estão previstas 11 dimensões. Se quiserem ler mais sobre isso acessem http://fisicasemeducacao.blogspot.com.br/search/label/teoria%20M.

O ATLAS (A Toroidal LHC Apparatus) e CMS (Compact Muon Solenoid) estão tentando encontrar as dimensões extras, pois se supõe que os grávitons podem ter escapado por dimensões extras. Então vamos em busca das partículas assimétricas. E quem sabe um novo modelo padrão vai ser formado?

É confuso! É coisa de ficção científica, mas é real e fascinante. Agora, depois de tudo isso que leu, você se pergunta: qual a importância do Higgs em nossas vidas? Simples, sem o Higgs o nosso universo não teria acontecido.

Bósons de Higgs ou Partícula de Deus?

Na realidade, essa partícula foi apelidada de “Partícula de Deus”, por ser o início de tudo. A partir dela é que existem outras partículas. Todos nós conhecemos a tabela periódica, não é mesmo? Na física temos uma “tabela periódica” também, que se chama Modelo Padrão. Mas, o que é o Modelo Padrão e do que é composto? O modelo Padrão é composto por partículas elementares. Todo o nosso Universo é composto de três tipos de partículas elementares, aliás, toda a matéria do Universo é composta dessas três partículas elementares: léptons, quarks e mediadoras. Como diz Maria Cristina Abdalla, no livro “O discreto charme das partículas elementares” (e você pode ler o resumo pelo link http://www.sbfisica.org.br/fne/Vol6/Num1/charme.pdf ): “ um punhadinho de 61 delas é o suficiente para construir toda a matéria observada nesse Universo.” Só isso? Parece simples não é? Esse livro conta e ilustra muito bem a história dessas partículas elementares e vale a pena ler na íntegra. Partícula elementar recebe esse nome porque “dentro dela” não existe outra, ela é única. Lembram-se de quando se dizia que o átomo era indivisível? Claro que não lembram, faz muito, muito tempo. Pois é! Hoje sabemos que ele é constituído de prótons, elétrons e nêutrons e dentro deles existem outras partículas. Com exceção do elétron, que é considerada uma partícula elementar e foi a primeira delas a ser descoberta por Thompson, em 1897. Ele, inclusive, ganhou o Nobel por essa descoberta. Então, o elétron é uma partícula mediadora. O nosso Modelo Padrão contém 60 partículas, das quais12 são léptons, 36 quarks e 12 mediadoras. Entre elas existem, assim como as partículas, as antipartículas, iguais, mas com cargas opostas. Mas falta uma que ainda não está no MP, pois ainda não foi encontrada, o famoso Bóson de Higgs. Peter Higgs, em 1964, propôs essa partícula geradora de massa das partículas mediadoras. Mas, na física as coisas têm que ser provadas além das teorias matemáticas, e a prova final é feita através de experimentos. Por causa dessa partícula proposta, foi construído um acelerador especial, lá no CERN (Centro Europeu de Pesquisa Nuclear), chamado Large Hadron Collider e é exatamente o que o LHC está tentando fazer, encontrá-la. Ela é tão importante que foram gastos bilhões de dólares e uma equipe de 3000 físicos estão empenhados em sua busca. Como diz a doutora Maria Cristina Abdalla no seu livro: “o Higgs é uma espécie de rei, atribui massa a tudo que toca”. Se ele for encontrado, explicará muita coisa e a comunidade, principalmente de físicos e cientistas em geral, ficará muito, mas muito contente mesmo. Será que essa busca chegará ao fim? Quem viver verá!

Um filme sobre o livro da doutora M.Cristina Abdalla, pela Tv Cultura e protaqgonizado pelo Marcelo Tas, confiram!

Fonte da imagem:
http://rcristo.files.wordpress.com/2011/12/simulador-do-bozon-de-higgs .jpg?w=600&h=375

Gerador Nitromagnético

Há algumas semanas atrás recebi em meu e-mail o contato de Marco Antonio Clemente, o inventor do mecanismo “Gerador Nitromagnético”.

Marco vem trabalhando há algum tempo no processo de desenvolvimento de um sistema que possa gerar energia a partir dos conceitos da Física Eletromagnética. Recentemente conseguiu concluir sua invenção e patenteá-la.

A vantagem do uso do equipamento, segundo o inventor, é a capacidade de geração de energia elétrica barata, não poluente, 24 horas ao dia, sendo possível o funcionamento em qualquer região, mesmo nos grandes centros urbano.

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O funcionamento do Gerador Nitromagnetico baseia-se na geração de energia elétrica a partir de movimento mecânico provocado pela repulsão de dois ou mais imãs em oposição e que estão inicialmente bloqueados através de uma blindagem magnética móvel sustentada a supercondutores.

  • Supercondutores são elementos metálicos que são capazes de conduzir electricidade sem qualquer resistência, desde que a uma baixa temperatura (aproximadamente -250 0C, dependendo de elemento para elemento). [1]

Atualmente Marco Antonio busca parcerias para o desenvolvimento e comercialização de seu produto. Para saber mais sobre a invenção e sobre como ajudar na difusão dessa nova tecnologia, acesse o site

www.geradornitromagnetico.com.br

Lá estão postados arquivos explicativos sobre a invenção e também vídeos como esse abaixo, uma apresentação do projeto:


Um Vidro-Metal?

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Não é loucura o que está escrito no título. Já foi desenvolvido um vídro metálico, com propriedades de tenacidade e resistência entre as maiores já existentes.

Cientistas de Materiais na Califórnia desenvolveram o vidro metálico que é uma microamálgama feita de paládio, tem uma estrutura química que neutraliza a fragilidade inerente do vidro, mas mantém sua resistência. Ele não é muito denso, e é mais leve que o aço, com peso comparável a de uma liga de alumínio ou titânio.

  • Para entender a importância do material criado, é necessário entender que TENACIDADE é a energia necessária para o material se romper e RESISTÊNCIA é quanta força o material pode aguentar até se deformar. Para entender melhor, pense em um material cerâmico, como uma xícara: apesar de dura, ela quebra facilmente, ou seja, sua tenacidade é baixa.

Ele provavelmente tem a melhor combinação de resistência e tenacidade já alcançada, diz Robert O. Ritchie, cientista de materiais do Lawrence Berkeley National Laboratory, um dos autores de um trabalho que descreve o novo vidro. Ele não é o material mais resistente já criado, mas com certeza é um dos melhores, com uma combinação de resistência e tenacidade.

Os cientistas do Instituto vem trabalhando no desenvolvimento de vidros há anos, procurando uma maneira de deixar eles menos quebradiços.

Cada elemento quer se cristalizar efetivamente cada um da sua maneira, então o processo de cristalização é desacelerado, disse Ritchie. “Ele é 100% vidro: não há nada para impedir as fissuras [o vidro faz isso sozinho], e acreditamos que este seja um avanço importante.

O vidro é caro e difícil de se produzir, devido à quantidade de metais envolvida e ao processo necessário para resfriá-los. Por isso demorará um certo tempo para vermos um materialzinho desse sendo aplicado no nosso dia-a-dia. Mas vale a pena saber que ele já pode ser desenvolvido.

Informações de Gizmodo

Compósito Sensorial

A busca por novos materiais e o desenvolvimento tecnológico de produtos cada vez mais resistentes aqueceu a pesquisa envolvendo materiais compósitos.

  • Materiais compósitos são aqueles compostos pela união de materiais diferentes que fornecem características específicas, formadas pelas características principais de cada material. Por exemplo a fibra de carbono, fibra de vidro, honeycomb, entre outros.

No meio dessas pesquisas surgem os cientistas do Instituto Fraunhofer, na Alemanha, que criaram um novo material compósito que possui “capacidades sensoriais” em toda a sua extensão.

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O material foi desenvolvido pensando-se na questão de análises de cargas que os materiais estão submetidos quando aplicados em pás de geradores eólicos e superfícies de carros, por exemplo.

Atualmente ainda são utilizados sensores que são colados na superfície e submetidos a condições extremas do vento, analisando-se as características de deformação do material.

O novo material pode ser inserido no meio ou na superfície de peças estruturais feitas de materiais plásticos ou compósitos – o equivalente a instalar sensores na peça inteira. E ele pode entrar no processo normal de conformação, quando a peça ganha o seu formato final.

O “material sensorial” é uma mistura de plástico e metal, que entra em uma categoria chamada material compósito metal-polímero. Por poder ser formado por vários polímeros, é uma vantagem para diversas indústrias, pois além de poderem produzir os polímeros, sendo o material sintético, ele é mais fácil de ser produzido.

O funcionamento das suas Capacidades Sensoriais se dá pelas características de condutibilidade de calor e eletricidade. Quando o material é submetido a uma carga, sua resistência elétrica modifica-se podendo ser medida por fios ligados diretamente na superfície do material. Os sinais gerados são interpretados por um equipamento computacional de análise.

Como a leitura pode ser feita em diversos pontos, é possível determinar exatamente a coordenada onde a carga mais crítica foi aplicada e assim alterar o desenho, a performance ou a aerodinâmica do produto.

Segundo Arne Haberkorn, gerente do projeto, o material já foi testado em uma grande variedade de peças e aplicações e já está pronto para ser repassado à indústria.