Archive for category Física
Física: Teoria da Relatividade Geral foi confirmada para as grandes escalas cósmicas
Posted by ROCA in -►Astronomia e Espaço, Cosmologia, Física on 14 de março de 2010
A imagem acima mostra um mapa parcial da distribuição das galáxias na pesquisa cósmica SDSS (Sloan Digital Sky Survey), atingindo uma distância de até 7 bilhões de anos luz. A quantidade de aglomerados de galáxias que observamos hoje é uma assinatura de como a gravidade atuou ao longo do tempo cósmico e permite a testar se a relatividade geral atua sobre estas escalas. Crédito: M. Blanton, Sloan Digital Sky Survey
Uma equipe de astrofísicos dos EUA e da Suíça descobriu que a teoria da relatividade geral de Einstein funciona consistentemente nas escalas tão grandes como aquelas que separam as galáxias, em estudo publicado na revista Nature. Para realizar o estudo, os pesquisadores se basearam em uma amostra de 70.000 galáxias, tendo definido um novo parâmetro de quantificação.
Um grupo de cientistas do Observatório da Universidade de Princeton (E.U.A.) e do Instituto de Física Teórica da Universidade de Zurique (Suíça) testou a teoria da relatividade geral de Einstein e concluiu que a teoria efetivamente funciona em grandes escalas, entre 2 e 50 megaparsecs (1 parsec equivale a 3,2616 anos luz) em um desvio para o vermelho de z~0,32.
Que forças mantêm os componentes da matéria de um pequeno asteróide unidos?
Posted by ROCA in -►Astronomia e Espaço, Asteróides, Física on 16 de fevereiro de 2010
Asteróide Itokawa foi visitado pela sonda japonesa Hayabusa em 2005. Crédito: JAXA
Pequenos asteróides rotativos são pilhas de escombros e de poeira cósmica que deveriam estar fragmentadas, mas não estão. Agora, um grupo de astrônomos alega que descobriu a razão.
O que mantém unidos os pequenos asteróides? Aparentemente não é somente a gravidade, estes objetos são pequenos demais para que sua gravidade interna consiga isso. Assim, recentemente, Daniel Scheeres e seus colegas da Universidade do Colorado, esclarecem o tema com um novo estudo das forças que trabalham nesses pequenos corpos.
O martelo e a pena em queda livre na Lua
Posted by ROCA in -►Astronomia e Espaço, Física, Lua on 23 de janeiro de 2010
David Scott, comandante da Apollo 15, se prepara para deixar cair um martelo geológico de 1,32 kg e uma pena de falcão de 0,03 kg na Lua.
Ao final da última caminhada na Lua, em 1971, o comandante da Apollo 15, David Scott, realizou uma demonstração ao vivo para as câmeras de televisão. Ele segurou um martelo geológico e uma pena, deixando-os cair ao mesmo tempo. Uma vez que na Lua não há atmosfera, o experimento foi feito praticamente no vácuo. Assim, sem a resistência do ar, que temos aqui na Terra, a pena caiu ao mesmo tempo que o martelo, uma conclusão que Galileu Galilei inferiu séculos atrás: todos os objetos liberados ao mesmo tempo caem na mesma taxa de aceleração independentemente de sua massa.
Física: como construir moléculas de Casimir?
Posted by ROCA in -►Astronomia e Espaço, Física on 4 de janeiro de 2010
Certas nanopartículas tendem a formar aglomerados moleculares estáveis porque as forças de Casimir entre elas as repelem nas curtas distâncias, mas as atraem em grandes extensões.
Diagrama do efeito Casimir: flutuações no vácuo (vacuum fluctuations) e as forças que atuam sobre as placas de Casimir (Casimir plates)
O Efeito Casimir é uma fonte constante de fascinação para os físicos. O efeito existe devido à natureza quântica do vazio que está repleto de ondas eletromagnéticas que aparecem e desaparecem em uma curta existência.
De fato, coloque duas placas condutoras paralelas juntas no vácuo e ondas de maior amplitude não se encaixarão entre elas. Assim, as ondas exteriores empurram as placas para se juntarem. Esta é a famosa Força de Casimir, que foi medida pela primeira vez com precisão em 1997.
Física: novas propostas sobre as estruturas do espaço-tempo poderiam proporcionar pistas sobre a teoria da gravidade quântica?
Posted by ROCA in -►Astronomia e Espaço, Física on 3 de janeiro de 2010
Esta concepção artística mostra a Gravity Probe B orbitando a Terra para medir o espaço-tempo. Um novo estudo propõe que o espaço-tempo poderia ser tanto contínuo como discreto simultaneamente. Crédito: NASA.
O espaço-tempo, definido por três dimensões espaciais e uma temporal, é um conceito tão grande e abstrato que os cientistas têm dificuldades não só para defini-lo como também para compreendê-lo. Além disso, diversas teorias nos oferecem visões diferentes e contraditórias sobre a estrutura do espaço-tempo. Enquanto a teoria da relatividade geral descreve o espaço-tempo como um tecido contínuo, as teorias de campo quântico requerem que o espaço-tempo seja constituído de pontos discretos. Unificar estas duas teorias em uma única teoria da gravidade quântica é atualmente um dos maiores problemas não resolvidos da física.
Astrônomos descartam a gravidade como causa da anomalia Pioneer
Posted by ROCA in -►Astronomia e Espaço, Física on 20 de dezembro de 2009
Se a estranha desaceleração da nave Pioneer tem sido provocada pela gravidade, então esta anomalia deveria atuar sobre outros corpos do Sistema Solar. Mas este parece não ser o caso deste estranho fenômeno.
As sondas que se dirigem para fora do Sistema Solar
A anomalia Pioneer é uma desaceleração inexplicada notada nas espaçonaves Pioneer 10 e 11 que parece estar atuando sobre elas a medida que estas sondas saem do Sistema Solar. Esta desaceleração é diminuta: apenas (8,74±1,33)×10−10 m/s2. A grande pergunta é: de onde vêm a causa desta distorção?
Física: Derivando a Flecha do Tempo
Posted by ROCA in Cosmologia, Física on 6 de novembro de 2009
A Equação de Wheeler-DeWitt, a qual descreve o estado quântico do Universo como um todo, incluindo tanto os estados gravitacionais como os não gravitacionais.
As leis da física não têm uma direção preferida para o tempo, a menos que levemos em conta os conceitos da ‘cosmologia quântica’.
A humanidade tem lutado há muito tempo para entender a natureza do tempo. No último século os físicos ficaram chocados ao descobrir que a flecha do tempo não pode ser derivada a partir das leis da física, uma vez que estas parecem ser perfeitamente simétricas. Para cada solução do tempo t, parece haver uma solução igualmente válida para -t (exceto em poucas situações que invocam a força fraca, cujo cenário a simetria é mais complexa, envolvendo outras entidades como carga, paridade e tempo).
M82: Galáxia explosiva ajuda VERITAS a elucidar a origem dos misteriosos raios cósmicos
Posted by ROCA in -►Astronomia e Espaço, Física, Galáxias on 3 de novembro de 2009
M82, a galáxia do Charuto, é uma galáxia peculiar da classe "starburst galaxy" (galáxia explosiva). Análise criteriosa dos raios-gama emanados pela M82 ajudou aos cientistas do VERITAS a comprovar a teoria sobre a origem dos misteriosos raios-gama. Créditos: NASA, ESA, The Hubble Heritage Team, (STScI / AURA), M. Mountain (STScI), P. Puxley (NSF), J. Gallagher (U. Wisconsin)
O que acelera os raios cósmicos até velocidades próximas a velocidade da luz? Os astrônomos têm debatido esta questão por quase 100 anos e agora uma nova evidência suporta a teoria sustentada há 20 anos que os raios cósmicos são gerados por supernovas e por ventos estelares. “Esta descoberta tem sido prevista há cerca de 20 anos, mas até agora nenhum instrumento tinha sido sensível o suficiente para atestar isto”, disse Wystan Benbow, astrofísico do Smithsonian Astrophysical Observatory, que coordenou este projeto de pesquisa para a colaboração com o Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System (VERITAS).
Há quase 100 anos os cientistas detectaram os primeiros sinais dos raios cósmicos. Convém esclarecer que raios cósmicos NÃO SÃO RAIOS ou feixes de luz. Os raios cósmicos de fato são partículas subatômicas (em geral prótons ionizados) que viajam através do espaço a velocidades relativísticas (velocidades muito próximas da velocidade da luz). Para entender o que significa em termos energéticos basta compararmos: uma única minúscula partícula (um próton – o núcleo do Hidrogênio iônico) componente dos raios cósmicos mais energizados tem um impulso equivalente a uma bola de beisebol atirada a 160 km/hora. Os astrônomos têm questionado quais são as forças naturais que conseguem acelerar tais partículas até esta imensa velocidade e energia.
Alguns dos mais raros raios cósmicos carregam consigo mais de 100 bilhões de vezes a energia gerada pelos aceleradores de partículas na Terra (obs.: essa é uma das razões para não temermos estas máquinas). Diversos métodos engenhosos para detectar raios cósmicos que se chocam com a atmosfera terrestre têm sido criados pelos cientistas. Entretanto, a atividade de caça aos raios cósmicos tem se mostrado bastante complexa.
O observatório de raios-gama FERMI celebra um ano de atividades e confirma a teoria da Relatividade Geral de Einstein
Posted by ROCA in -►Astronomia e Espaço, Cosmologia, Física, Pulsar, Telescópios on 2 de novembro de 2009
A corrida do fótons: nesta ilustração vemos um fóton de alta energia (roxo) que carrega um milhão de vezes mais energia que o outro fóton (amarelo). Há teorias que sugerem que os fótons de alta-energia sofreriam atrasos em seu longo caminho até a Terra uma vez que estes teriam que interagir mais fortemente com a estrutura do espaço-tempo. Mesmo assim os dados capturados pelo FERMI em dois fótons da explosão de raios-gama GRB 090510 que durou 2,1 segundos negaram esta teoria e os fótons chegaram a nós praticamente juntos (apenas 0,9 segundos de diferença) depois de terem viajado por 7,3 bilhões de anos. Crédito: NASA/Sonoma State University/Aurore Simonnet
O FERMI celebra um ano de recordes!
Durante seu primeiro ano de operações, o Telescópio Espacial de Raios-Gama da NASA FERMI vasculhou o lado extremo do céu com resolução e sensibilidade sem precedentes. O FERMI capturou mais de 1.000 fontes discretas de raios-gama (a forma mais energética da radiação). A mais notável das conquistas do FERMI foi a realização da medição que forneceu evidências experimentais raras acerca da estrutura intrínseca do espaço e do tempo, ou melhor, o espaço-tempo unificado conforme estabelecem as teorias de Einstein.
VLBA: medições precisas do desvio das ondas de rádio dos quasares ao passar perto do Sol confirmam a teoria da gravidade de Einstein
Posted by ROCA in -►Astronomia e Espaço, Cosmologia, Física on 21 de outubro de 2009
Um objeto massivo encurva o espaço-tempo em sua volta. Assim, a luz e a radiação são desviadas... Mas, como medir este fenômeno com precisão?
Sabemos que a luz se curva ao passar próxima de um objeto massivo, mas, como medir isso com precisão?
A Teoria da Relatividade Geral descreve a força da gravidade em termos da geometria do espaço-tempo. Longe de uma fonte de gravidade, como uma estrela tal como o nosso Sol, o espaço é “plano” e os relógios funcionam em sua freqüência normal. Próximos a uma fonte massiva de gravidade, entretanto, os relógios funcionam mais lentamente e o espaço se curva. Medir a curvatura do espaço, no entanto, é uma experiência bastante difícil de se realizar.
Recentemente, os cientistas do NRAO (National Radio Astronomy Observatory) usaram uma gigantesca rede continental de rádio telescópios para realizar uma medição extremamente precisa da curvatura do espaço causada pela gravidade do Sol. Esta pesquisa e a técnica desenvolvida poderão ser consideradas como uma contribuição fundamental para a evolução da física avançada.
“Medir a curvatura do espaço causada pela gravidade é um dos mais sensíveis caminhos para se entender como a Teoria da Relatividade Geral de Einstein se relaciona com a física quântica. A unificação da teoria da gravidade com a teoria quântica é um dos principais objetivos para a física do século XXI e estas medidas astronômicas são uma das chaves para entender o relacionamento entre ambas”, disse Sergei Kopeikin da Universidade de Missouri.
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