De onde vem a matéria? Por Marcelo Geliser (4ª Parte)

Dr. Marcelo Gleiser, Professor associado de Física e Astronomia em Darthmouth, é o autor de "A Dança do Universo: dos mitos da criação ao Big Bang", que foi um best-seller em seu país, Brasil, e foi publicado em outubro de 1997 nos Estados Unidos.

À primeira vista, solucionar essa questão parece impossível. Como nós podemos entender o mecanismo que seleciona a existência de matéria mais favoravelmente que a anti-matéria durante os estágios iniciais de evolução do universo? Em 1968, Andrei Sakharov, mais conhecido por ser o pai da bomba soviética, propôs uma receita para gerar mais matéria que anti-matéria em um universo em expansão.

Ele sugeriu que três condições devem ser satisfeitas para que seja produzida matéria em excesso. Primeiro, deve haver uma forma de criar tanto mais matéria do tipo que são importantes para nós, isso é, o tipo que faz os átomos serem como são. Então deve haver um mecanismo para que ocorra a criação de mais matéria do que anti-matéria. E finalmente, uma vez tendo-se um excesso de partículas de matéria sobre suas contraparte de anti-matéria, nós devemos estar certos de que esse excesso não seja apagado quando o universo continuar expandindo.

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De onde vem a matéria? Por Marcelo Geliser (3ª Parte)

Dr. Marcelo Gleiser, Professor associado de Física e Astronomia em Darthmouth, é o autor de "A Dança do Universo: dos mitos da criação ao Big Bang", que foi um best-seller em seu país, Brasil, e foi publicado em outubro de 1997 nos Estados Unidos.


Como qualquer explicação científica, nós precisamos de alguns "ingredientes básicos", um mínimo de conhecimento a partir do qual construimos nossos modelos. O primeiro ingrediente que precisamos é o modelo do Big Bang da Cosmologia. De acordo com esse modelo, uma reduzida fração de segundo após o 'início', muitos tipos de partículas e suas anti-partículas, em quantidades iguais, vagavam e colidiam entre si, imersas em um enorme calor, na sopa cósmica primitiva.



Nessa quente fornalha cósmica, muitos diferentes tipos de partículas formam 'cozinhados', não necessariamente os familiares quarks (os constituintes de prótons e nêutros) ou elétrons. À medida que o universo expandia-se e resfriava-se, um certo tipo de mecanismo de seleção não apenas tendia à criação de quarks e elétrons sobre os outros tipos de partículas, mas também gerava um número excessivo de matéria sobre anti-matéria. Sobrevivendo a aniquilação com sua primas anti-matéria, essas partículas excedentes organizaram-se em estruturas mais complexas, até eventualmente tornarem-se átomos, em maioria hidrogênio, que foram formados no universo quando ele tinha quase 300.000 anos de idade. Esse mistério, então, consiste em entender que tipo de física poderia ter gerado essa tendência de favorecer a matéria.

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De onde vem a matéria? Por Marcelo Geliser (2ª Parte)

Dr. Marcelo Gleiser, Professor associado de Física e Astronomia em Darthmouth, é o autor de "A Dança do Universo: dos mitos da criação ao Big Bang", que foi um best-seller em seu país, Brasil, e foi publicado em outubro de 1997 nos Estados Unidos.

Assim, o negativamente carregado elétron possui seu "anti-elétron", chamado pósitron, o que é carregado positivamente; o próton possui seu anti-próton, e desse modo se segue. Agora segue a parte interessante. De acordo com as leis da física de partículas, matéria e antimatéria deveriam estar presentes no universo em quantidades iguais. Porém, até agora, nossas amplas observações apontam para que, ao menos no grande volume que nos circunda e estende-se além de nossa galáxia, há muito mais matéria que antimatéria.

Quando partículas colidem com suas anti-partículas, os efeitos são devastadores; ambos são desintegrados em radiação eletromagnética, sua energia é levada por nêutrons e partículas chamadas fótons. Em outras palavras, se há tanta matéria quanto antimatéria no universo, nós não poderíamos estar aqui para perguntar nossas grandes questões. O universo é, de certa forma, não balanceado, tendendo no sentido da existência de mais matéria do que antimatéria. Um dos maiores desafios da cosmologia moderna é revelar as raízes dessa imperfeição cósmica.

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De onde vem a matéria? Por Marcelo Geliser (1ª Parte)

Dr. Marcelo Gleiser, Professor associado de Física e Astronomia em Darthmouth, é o autor de "A Dança do Universo: dos mitos da criação ao Big Bang", que foi um best-seller em seu país, Brasil, e foi publicado em outubro de 1997 nos Estados Unidos.

É dito que, e corretamente até então, que a cosmologia é um ramo da física que pergunta as maiores questões. Depois de tudo, poucas questões dentro da ciência podem ter um impacto tão grande quanto: "De onde veio o universo?" ou "Qual é o destino do universo?" ou "De onde veio a matéria que somos feitos?".
Mas talvez mais excitante do que perguntar essas questões é o justamente recente poder que nós temos em respondê-las, ao menos parcialmente, através do estudo racional da natureza.

A maioria de nós aprende no ensino médio que a matéria é feita de átomos e que átomos são feitos de prótons, nêutrons e elétrons. O que nós não aprendemos usualmente na escola que cada partícula possui uma contraparte, uma "anti-partícula", que é essencialmente igual à uma partícula, porém com carga elétrica oposta.

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A Viagem no Tempo é Possível ? - Por Michio Kaku (7ª Parte - FINAL)

English: The current TARDIS seen at BBC TV Centre and taken by me Zir (talk) 23:04, 20 January 2009 (UTC) Please credit © zir.com if used outside of Wikipedia Category:Doctor Who images (Photo credit: Wikipedia)

Dr. Michio Kaku, Professor de Física Teórica na Universidade da Cidade de New York, sendo o autor de Visões: Como a Ciência irá Revolucionar o Século XXI e o best-seller Hiperespaço.

Devido a enorme quantidade de trabalho feito pelos físicos teóricos nos últimos cinco anos ou mais, Hawking mudou de ideia desde então, e agora acredita que a viagem do tempo é possível (apesar de não necessariamente prática). Além do mais, talvez nós simplesmente não somos tão interessantes para esses turistas do futuro. Qualquer um que possa usar o poder de uma estrela iria considerar-nos extremamente primitivos. Imagine seus amigos vindo através de um formigueiro. Eles iriam parar e curvarem-se para as formigas, entregando brinquedos, livros, medicamentos e poder? Ou simplesmente alguns de seus amigos iriam tem a estranha necessidade de pisar em algumas delas ?

Em conclusão, não vire as costas para alguém que bater a sua porta algum dia e dizer que é seu futuro tatara-tatara-tatara-neta. Ela pode estar falando a verdade.

Fonte: Stephen's Hawking Universe - Strange Stuff Explained (BBC/PBS)

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A Viagem no Tempo é Possível ? - Por Michio Kaku (6ª Parte)

Dr. Michio Kaku, Professor de Física Teórica na Universidade da Cidade de New York, sendo o autor de Visões: Como a Ciência irá Revolucionar o Século XXI e o best-seller Hiperespaço.

Há também o problema da estabilidade. O buraco negro rotativo de Kerr, por exemplo, pode ser instável se alguém cair através dele. Similarmente, efeitos quânticos podem construir e destruir um buraco de minhoca antes de entrar nele. Infelizmente, nossa matemática não é potente o suficiente para responder a questão da estabilidade, devido ser necessária uma 'teoria do tudo', a qual combina tanto as forças quânticas quanto a gravidade. No presente, a teoria das cordas é o candidato líder para ser tal teoria. (Na verdade, é o único candidato, ela realmente não possui rivais no geral. Mas a teoria das supercordas, que por acaso é minha especialidade, ainda é muito difícil de resolver completamente. A teoria é bem-definida, mas ninguém na Terra é inteligente o suficiente para resolvê-la.

De forma interessante, Stephen Hawking era opositor da ideia de viajar no tmepo. Ele mesmo argumentou que ele possuía uma evidência 'empírica' contra ela. Se a viagem no tmepo fosse possível, ele disse, então nós seríamos visitados por turistas do futuro. Nós não vemos turistas do futuro. Conclusão: viagem no tempo não é possível.


Fonte: Stephen's Hawking Universe - Strange Stuff Explained (BBC/PBS)

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