As 8 partículas subatômicas mais fundamentais do universo

Na Grécia Antiga, acreditava-se que todas as coisas do mundo eram formadas por elementos como fogo, terra, água e ar. Posteriormente, o átomo era tido como a base de tudo, compondo tudo o que existe – concepção que não está equivocada, porém, com o surgimento da física moderna, constatou-se que existem muitas partículas mais fundamentais do que um átomo.

Dentro de cada átomo, um novo mundo – o mundo quântico, habitado por partículas subatômicas, como os prótons e nêutrons, que por sua vez são formados por partículas ainda mais fundamentais.

Conheça nessa lista as 8 partículas fundamentais mais importantes do universo.

Neutrino

Neutrinos praticamente não possuem massa, e viajam pelo espaço em uma velocidade próxima a da luz (300 mil km/s). A cada segundo, dezenas de bilhões dessas partículas subatômicas atravessam seu corpo, enquanto milhares dessas partículas são criadas dentro de você a todo instante.

E o efeito de toda essa atividade é nulo, isso porque o neutrino interage muito pouco com outras partículas, sendo considerado uma partícula fantasma.

O neutrino se forma no núcleo de um átomo, quando um nêutron se transforma em um próton, ou o contrário. Isso é muito comum em átomos de hidrogênio de estrelas como o Sol e em átomos de potássio que compõem seu corpo. Sempre quando essas transformações acontecem, elas liberam energia, originando um novo neutrino.

Elétron

Você viu que o neutrino é fantasmagórico, anti-social e nômade, mas o elétron não. Essa partícula habita a periferia de um átomo, denominada eletrosfera. Os elétrons também quase não possuem massa, mas são responsáveis por muitos fenômenos da natureza, como a imagem de sua televisão, o acendimento de uma lâmpada, o calor de um ferro de passar, entre outras infinitas coisas.

O elétron foi descoberto em 1897, e foi a primeira partícula subatômica a ser conhecida. Até hoje ele é fundamental, ou seja, não é composto por nenhuma outra partícula, diferentemente dos prótons e nêutrons, que são formados pelo próximo item da lista.

Quarks

Quarks são os formadores dos prótons e nêutrons, que por sua vez, formam um átomo. Cada próton e nêutron é composto por 3 quarks inseparáveis, que possuem uma carga elétrica denominada cor, que pode ser azul, vermelha ou verde. Junto com seu grupo, cada quark troca de cor, ou carga, a todo instante.

Glúon

Glúons são os responsáveis por manter os quarks unidos, atuando como se fosse uma “cola”, além de influenciar na troca de carga entre eles. Os glúons deixam os quarks livres quando eles estão próximos ao centro do grupo, mas os puxam de volta quando tentam deixar o grupo. Essas partículas são responsáveis pela existência da maior força do universo, a força nuclear forte, quase que infinitamente mais forte do que a gravidade.

A força nuclear forte mantem o núcleo do átomo coeso. Contudo, a força pode falhar, e o núcleo do átomo pode se desfazer. Quando isso acontece, é a vez de um fenômeno conhecido fissão nuclear entra em cena.

Bósons da força fraca

Como o próprio nome sugere, elas são responsáveis pela força nuclear fraca, e causam uma verdadeira bagunça no interior dos átomos. A gangue é composta pelos bósons W-, W+ e Z, todos 86 vezes mais pesados que um próton.

Eles podem expulsar partículas de dentro dos átomos, causando a radiação e a divisão do núcleo atômico citado no tópico anterior. Mesmo com tanta violência, essa força é menos forte do que a força nuclear forte.

Fótons

O fóton é conhecido por formar a luz visível, mas também faz parte do sinal da televisão, do celular, dos raios X e da força que prende o ímã na geladeira de sua cozinha. O fóton carrega a segunda força mais poderosa do universo, o electromagnetismo, que é bilhões de vezes mais forte do que a gravidade e somente 100 vezes mais fraca do que a força nuclear forte.

O toque que você sente é nada menos do que uma repulsão electromagnética entre algo e sua pele. Essa repulsão acontece por causa dos fótons que sua mão e esse algo trocam quando se aproximam.

Além disso, o electromagnetismo é a força responsável por manter os elétrons orbitando o núcleo atômico, comandando as ligações químicas dos átomos e moléculas.

Gráviton

E a força que derrubou a maçã sobre a cabeça de Newton e mantém os planetas em órbita do Sol é totalmente incompreendida pela mecânica quântica, onde todas as forças são transportadas por uma partícula energética. A partícula responsável pela gravidade é o grátivon, só há um problema – ninguém nunca viu o viu, tampouco sabemos se ele existe mesmo. Por hora, é uma partícula hipotética, e um buraco no Modelo Padrão, que explica todas as partículas vistas até aqui.

Enquanto a gravidade continua não fazendo sentido para os físicos, o que não falta são teorias para explicá-la. Uma delas, são os universos paralelos. [Por que a gravidade é a força mais fraca do universo?]

Bóson de Higgs

A celebridade do ano passado é a partícula que fecha a lista. Ela é responsável por conferir massa a todas as outras partículas (exceto as fantasmas, com quem não interage). Se não fosse o bóson de Higgs, os quarks não teriam massa, e sem massa seria impossível um átomo surgir, e sem átomos não existiria nada que valesse a pena ser visto no universo. A descoberta do bóson de Higgs fez os cientistas compreenderem 4,6% do todo o universo, agora falta o restante.

Rudolph Fentz: A lenda do viajante do tempo

Rudolph Fentz é o personagem principal de uma das mais famosas lendas urbanas envolvendo viajantes do tempo.

Era Junho de 1950 em Nova York, nos Estados Unidos, um homem vestido com roupas muito antiquadas para a época foi avistado por civis na famosa área comercial Times Square. Aparentemente perdido e muito assustado com a movimentação intensa dos automóveis e os intensos brilhos dos faróis que o deixavam em pânico, o homem foi atropelado e veio a óbito.

Examinando o corpo do falecido, a polícia encontrou em suas vestimentas uma moeda do século XIX fora de circulação, uma carta com carimbo postal de 1876 e também velhas cédulas de dinheiro datadas do mesmo ano, nenhum dos pertences do cidadão apresentavam sinais de envelhecimento. Foram encontrados também documentos antigos e cartões de visita em nome de Rudolph Fentz, porém nenhum registro moderno foi encontrado com este nome.

Após longas pesquisas, a polícia finalmente chegou à viuva de um homem chamado Rudolph Fentz Junior, a qual declarou que seu sogro, Rudolph Fentz, desaparecera misteriosamente sem deixar qualquer traço exatamente em 1876. Além destes fatos, o endereço encontrado nos cartões profissionais do homem era de uma casa aonde, após investigações, foi constatado que pertencera a um homem chamado Rudolph Fentz.

Não restaram alternativas aos policiais a não ser constatar que de alguma forma, o sujeito desapareceu no ano de 1876, e foi encontrado 74 anos depois, como se tivesse viajado através do tempo.

Em 2000, após a revista espanhola ‘Más Allá’ publicar uma representação dos eventos descritos como um relatório fatual, o pesquisador Chris Aubeck investigou a história para verificar sua veracidade.

A história teve origem em uma obra de ficção nos anos 50 denominada A Voice from the Gallery, do escritor Ralph M. Holland. Este, por sua vez, se inspirou no conto ”I’m Scared”, criado pelo autor Jack Finney. A história foi citada em vários livros a partir dos anos 70, e com o advento da Internet nos anos 90, ganhou muita força e popularidade, se tornando uma das mais célebres lendas urbanas sobre viagem do tempo.

omo seria a Terra sem a Lua?

A Lua surgiu de um impacto da Terra e um corpo denominado Thea há bilhões de anos. Se ela não existisse, ou desaparecesse por algum motivo, a vida no planeta seria bem diferente, ou melhor, até poderia não existir.

O eixo de rotação do planeta Terra permanece estável em cerca de 23,5º de inclinação, e isso só é possível por causa de nosso satélite natural. Sem ele, a inclinação atingiria 85º, o que não seria um fator favorável a vida.

Os dias seriam mais curtos sem a Lua, algo entre 15 e 18 horas. Isso aconteceria porque com a Lua, as forças de maré diminuem a velocidade de rotação do planeta, tornando o dia mais longo. Com uma velocidade de rotação mais rápida, a atmosfera terrestre se moveria com maior velocidade, fazendo com que os ventos ficassem muito mais fortes e grandes furacões seriam mais longos.

Por causa da mudança do eixo de inclinação e a velocidade orbital, o clima seria drasticamente diferente. Nos polos, onde faz muito frio, seria quente como nos trópicos, que estariam cobertos por gelo.

Como se não bastasse, aquela esfera esburacada branca atua como um eficiente escudo contra a colisão de asteroides. Se ela não existisse, a Terra seria a única fonte de atração gravitacional, atraindo ainda mais objetos para a superfície do planeta.

Imaginando que a Lua nunca tenha existido, o impacto da Terra e Thea que a formou também nunca teria acontecido. Durante esse impacto, a órbita do planeta foi alterada. Hoje provavelmente teríamos uma órbita menos elíptica, além de uma planeta maior (a Lua é formada com pedaços da crosta da Terra).

Como deu pra perceber, sem a Lua, a vida seria não somente diferente, mas poderia nunca ter surgido. E a essa altura você já deve estar se perguntando se algum dia nosso planeta ficará sem a Lua. A resposta é afirmativa. Ao longo de dezenas de milhões de anos, as forças da maré diminuíram ainda mais a velocidade de rotação, tornando os dias cada vez mais longos. Contudo, a Lua se afasta do planeta 3,8 cm por ano. E um dia poderá se desprender da órbita do planeta. Cientistas estimam que isso poderá acontecer daqui a 1 ou 2 bilhões de anos.

Embora alguns cientistas calculem que a ausência da Lua daria ao nosso planeta uma precessão caótica (o eixo de rotação da Terra pode passar a oscilar descontroladamente), a maioria discorda. Para eles, a Lua não irá se afastar para sempre, mas sim até somente a translação da Lua atingir um valor de 55 dias, quando a Lua estiver 60% mais distante do que está hoje. Contudo, segundo eles, isso só aconteceria daqui a 15 bilhões de anos. Vale lembrar que até lá o sistema solar inteiro deixará de existir, pois o Sol só irá viver mais uns 5 ou 6 bilhões de anos, antes de se tornar uma gigante vermelha e produzir uma nebulosa planetária.

Estamos vivendo no momento adequado para a Terra abrigar vida em abundância e ser iluminada pelo luar. Até a Lua desaparecer, provavelmente já teremos encontrado uma nova casa.

Big Bang pode ter sido o fim de um outro Universo

Big Bang pode ter sido o fim de um outro Universo

XXXXXX- Penrose, renomado físico da Universidade de Oxford aponta evidências para o modelo de Universo Cíclico.


         Segundo Roger Penrose, prestigiado físico da Universidade de Oxford, o famoso Big Bang pode não ter sido somente o início de tudo, como também, o fim de um outro Universo que existia antes desse. E, melhor, o britânico diz ter agora evidências concretas sobre esse ciclo cosmológico.

         O trabalho foi em parceria com o armênio Vahe Gurzadyan, da Universidade Estadual de Yerevan. Há três anos eles analisam dados do satélite WMAP. A sonda americana foi projetada para fazer um mapeamento universal da radiação cósmica de fundo (conhecida como o "eco" do Big Bang), gerada quando o Universo tinha menos de 400 mil anos de existência, e detectado pelo satélite na forma de micro-ondas. Hoje, o cosmo tem 13,8 bilhões de anos.

         Penrose e Gurzadyan já diziam, desde 2010, que conseguiram detectar pequenas flutuações na radiação cósmica de fundo, na forma de círculos concêntricos.

         Isso, segundo eles, seria resultado da colisão de buracos negros gigantes, numa época que precedeu o Big Bang, ou seja, seria implicação de que o Universo já existia, em outra forma, antes do período de expansão que conhecemos e observamos hoje.

         Os cosmólogos constataram, com alguma surpresa, que os círculos apontados por Penrose e Gurzadyan estavam de fato lá, e haviam passado despercebidos até então. Entretanto, realizando simulações de como seria a radiação cósmica de fundo com base na cosmologia clássica -para a qual tudo começa no Big Bang-, constataram que os círculos também apareciam.

         Ou seja, o fenômeno era real, mas a parte que dizia respeito a outro universo antes deste parecia ser apenas elucubração da dupla.

         Penrose e Gurzadyan agora retornaram com a divulgação do Universo Cíclico, mas desta vez, com novas evidências. Em uma análise mais profunda dos círculos, publicada recentemente no "European Physical Journal Plus", eles concluem que o padrão observado se encaixa melhor na hipótese de um universo cíclico, com eventos que antecedem o Big Bang.

         A dupla agora trabalha na análise de dados do satélite europeu Planck, que faz basicamente a mesma coisa realizada anos atrás pelo WMAP, porém, com mais precisão. "Nosso trabalho está avançando", diz Gurzadian. "Contudo, pretendemos divulgar os resultados inicialmente para especialistas."

O que é uma estrela de nêutrons?

Assim como as anãs brancas, uma estrela de nêutrons é um dos possíveis resultados da morte de uma estrela. Esse corpo pequeno, denso e supermassivo surge com a morte de estrelas com mais de 8 vezes a massa solar, ou quando uma anã branca atinge seu limite de massa (1,4 vezes a massa solar).

Estrelas com essa massa colapsam em uma supernova, uma das explosões mais violentas do universo. Essa explosão ejeta as camadas exteriores da estrela, ao mesmo tempo que o núcleo da estrela se contrai devido aos efeitos gravitacionais. Esses efeitos são tão grandes que os elétrons são empurrados para o núcleo dos átomos (normalmente os elétrons orbitam o núcleo atômico), e se combinam, formando nêutrons. O resultado é uma estrela de nêutrons.

Veja abaixo uma simulação da explosão de uma supernova.

Um colher de açúcar nesses objetos ultra-densos pesaria centenas de milhões de toneladas. Uma estrela de nêutrons, apesar de sua massa colossal, possui uma rotação extremamente rápida, que pode ser de alguns milésimos de segundos.Estrelas do tipo apresentam um campo magnético fortíssimo, liberando da superfície ondas de radio, raios gama e raios-X, em formas de jato. Quando o eixo da direção desses jatos coincide com a rotação da estrela, temos um pulsar.  [O que são pulsares?]

O campo magnético de uma estrela de nêutrons surge quando prótons supercondutores em seu núcleo composto principalmente por nêutrons combina com a alta velocidade de rotação, produzindo um efeito dínamo. Ao redor do núcleo, existe um manto de nêutrons, e sobre ele uma camada de núcleos de ferro e elétrons soltos.

Por que o mel é o único alimento que nāo estraga?

O mel é mágico. Além de seu sabor delicioso, é praticamente o único alimento que não estraga enquanto está em um estado comestível. Mas por que isso acontece?

O mel tem uma porção de propriedades incríveis. Suas propriedades medicinais tem sido estudadas ao longo tempo, especialmente como um tratamento para feridas abertas. Heródoto, geógrafo e historiador grego, relatou que os babilônios enterravam seus mortos em mel, e Alexandre, o Grande, pode ter sido embalsamado em um caixão cheio de mel.

O mel mais antigo já encontrado foi descoberto na Geórgia, e remonta há mais de 5.000 anos. Então, se você se encontrar um mel com essa idade, você poderia comê-lo? Bem…

Propriedades químicas do mel

O mel é um açúcar. Você pode ter ouvido todos os tipos de coisas sobre os benefícios do mel para a saúde ao substituir o açúcar. Embora o mel não seja o mesmo que o granulado açúcar branco comum, ainda é um açúcar. E açúcares são higroscópicos – que não contêm muita água em seu estado natural. E muito poucas bactérias e microorganismos podem viver em um ambiente de baixa umidade. O fato de que os organismos não podem sobreviver por muito tempo no mel significa que eles não têm a chance de estragá-lo.

Outra coisa que define o mel além de outros açúcares é a sua acidez. O pH do mel é entre 3 e 4.5 (ou, mais precisamente, 3,26-4,48), o que também mata qualquer coisa tentando fazer uma casa nele.

E existem alguns fatores por trás do baixo teor de umidade do mel, incluindo:

Abelhas

Primeiro, as abelhas contribuem para o baixo teor de água no mel por bater as asas para secar o néctar. Em segundo lugar, a maneira como as abelhas produzem o néctar em favos de mel é vomitando lá. Isso parece nojento, mas a composição química do estômago das abelhas também contribui para a longevidade do mel. O estômago das abelhas têm a enzima glicose oxidase, que é adicionado ao mel, quando o néctar é regurgitado. A enzima e o néctar se misturam para criar o ácido glucônico e o peróxido de hidrogênio. O peróxido de hidrogênio também é uma força hostil para qualquer coisa que tanta crescer no mel.

Armazenamento

Isto é importante. O fato de que o mel tem pouca água em seu estado natural não impede que ele facilmente sugue água, se for exposta à ela. Portanto, a chave final para a longa vida do mel  é ter certeza que ele está bem vedado e armazenado em local seco.

O que é a Teoria do Caos?

Trata-se de uma das leis mais importantes que conhecemos, presente em tudo o que nos cerca e fazemos. A teoria do caos afirma que uma mínima alteração em um evento qualquer pode gerar consequências desconhecidas e possivelmente catastróficas no futuro. Essas consequências são imprevisíveis e caóticas.

Basta imaginar que o pneu do seu carro furou enquanto você ia fazer uma prova do vestibular. Inconformado, você entra em outra faculdade. As pessoas que você irá conhecer são outras, seus amigos e amores serão outros, seus filhos serão outros… E por aí vai.

Veja como um simples evento (o pneu furado) mudou toda uma vida. Isso nunca foi segredo pra ninguém, mas o fenômeno passou a ser estudado na década de 1960, quando o meteorologista norte-americano Edward Lorenz testou um programa de computador que simulava o movimento de massas de ar. Um dia, o meteorologista teclou um dos números que alimentava os cálculos da máquina com algumas casas decimais a menos, esperando que o resultado mudasse pouco. Mas a alteração aparentemente insignificante modificou por completo as massas de ar. Então ele criou uma equação que formulava o fenômeno.

“É como se as asas de uma borboleta no Brasil causasse um furacão no Texas.”, segundo Lorenz. Surgia a teoria do caos. Com o tempo, os pesquisadores constataram que a teoria está presente a todo momento em todas as coisas que fazemos na vida.

Alguns anos mais tarde, o matemático polonês Benoit Mandelbrot notou que as equações do meteorologista coincidiam com as que ele próprio havia realizado quando fez os fractais, figuras geradas a partir de fórmulas que retratam matematicamente a geometria da natureza, como o relevo do solo ou as ramificações de nossas veias e artérias.

Os dois chegaram na mesma verdade, através de métodos diferentes, comprovando que o caos está em tudo.

O mais interessante é que recentes estudos revelaram algo ainda mais incrível: equações idênticas estão em fenômenos que não têm nada a ver uns com os outros. Experimentos com raios laser, soluções químicas e a queda das gotas d’água numa torneira apresentam a mesma equação, sugerindo que haja uma ordem estranha e comum por trás de imprevisibilidade.

5 razões que indicam que vivemos em um Multiverso  

O universo em que vivemos pode nāo ser o único, e sim parte de um número infinito de universo que compõem o “multiverso”.

Embora isso pareça coisa de ficçāo científica, existe uma lógica fīsica por trás dessa ideia. E existem várias ideias que tornam o multiverso real – várias teorias físicas independentes que chegam a mesma conclusāo. Embora a maioria dos pesquisadores seja contra a ideia da existência de outros universos, existem pelo menos 5 teorias que sugerem que vivemos em um multiverso. Sāo elas:

Infinitos universos

Os cientistas não têm certeza a respeito da forma do espaço-tempo, embora algumas evidências sugerem que ele seja plano. Se o universo for infinito, ele deve começar a se repetir em algum ponto, porque existe um número finito de modos com que as partículas podem ser dispostas nele.

Então, se você pudesse olhar longe o bastante, veria outra versão de si mesmo – na verdade, infinitas versões de você. Algumas dessas cópias fazem exatamente o que você faz agora, enquanto outros estão vivendo uma vida completamente diferente da sua.

O universo visível é uma esfera com um diâmetro de  92 bilhões de anos-luz, ou 920 sextilhões de km. Além desse limite, o espaço-tempo pode começar a se repetir. Desse modo, uma multiplicidade de universos passa a existir um do lado do outro. [Interpretação dos Muitos Mundos]

Universos bolha

Além dos múltiplos universos criados pela extensão infinita do espaço-tempo, outros universos podem surgir a partir de uma teoria chamada “inflação eterna”. A noçāo que temos a respeito da inflaçāo é a rápida expansāo do universo após o Big Bang. A inflaçāo eterna postula que algumas regiões parem de inflar, enquanto outras regiões continuem inflando, originando assim muitos universos “bolha”isolados.

Nosso universo seria uma pequena bolha no vasto mar do multiverso, repleto de outras bolhas como a nossa. Em alguns desses universos-bolha, as leis físicas podem ser totalmente diferentes das nossas, os tornando completamente estranhos para nós.

Universos paralelos

Trata-se de universos paralelos que pairam fora do alcance do nosso. Essa ideia é prevista pela teoria das cordas, mais precisamente pela existência de 6 ou 7 dimensões além das quatro conhecidas. Além do nosso universo, outros universos tridimensionais podem existir em outras dimensões.

Os defensores dessa teoria afirmam que nosso universo é como uma espécie de placa em um espaço com mais dimensões, bem como uma fatia de pāo dentro de outra bem maior.

Alguns sugerem que esses universos nem sempre estāo totalmente fora de alcance. Às vezes, eles podem se chocar, causando repetidos “Big Bangs” que redefinem um novo universo.

Universos “pais e filhos”

Essa teoria sugere que universos podem ter filhos e cada um tem seu pai. Diferentemente dos seres vivos, nāo é necessário que o universo tenha uma companheira para se reproduzir. Cada universo filho nasce a partir de um buraco negro.

Para entender melhor, é preciso entender a física por dentro de um buraco negro, corpos que engolem tudo o que se aproxima deles. Em seu interior há uma singularidade, o local para onde vai toda a matéria que o monstro cósmico engole. Ela é extremamente pequena, mas sua temperatura e densidade tendem ao infinito.

Situaçāo quase idêntica à origem do universo. O Big Bang surgiu de uma ponto infinitamente pequeno, denso e quente – uma singularidade. Por isso, muitos pesquisadores acreditam que na singularidade de cada buraco negro, existe um novo universo, e que nosso universo é na verdade filho de um universo ainda maior.

Universos matemáticos

Cientistas têm debatido muito se a matemática é apenas uma útil ferramenta para descrever o universo, ou se a matemática em si é a realidade fundamental, e nossas observações do universo nāo sāo apenas percepções imperfeitas de sua verdadeira natureza matemática. Se este for o caso, entāo talvez a estrutura matemática específica que compõe o nosso universo nāo é a única opçāo, e de fato todas as possíveis estruturas matemáticas existem como seus próprios universos separados. [Space]