This post was written after fruitful discussion I had at the Hebrew University of Jerusalem with Professor Igal Galili, on the Modern Physics concepts of Weight, Inertia and Gravity.

The more we become conscious of Einstein’s Theories of Relativity (TRs) the more we get amazed with the harmony and the interconnection of the elements in Nature. In the Special Theory of 1905, Einstein showed that an observer “A” at rest perceives the dimensions of space and time of an inertial* material body “B” (* with constant velocity “v” relative to “A”), with a shrinking of space in the direction of “v” and an expansion of time. This happens as a consequence of the invariance of the speed of light “c” for all observers and the attempts in vain to “B” to achieve or even notice any change in “c” due to their relative motion.  This is easily demonstrable and any high school student can understand and also deduce the contraction (or expansion) Lorentz’s Factor gamma, γ = {1 / [1 – (v/c)²]^1/2}. I take this as known and if you are not familiar to this, you can read any TR introductory text to realize how easy this is. Between 1907 and 1915, Einstein spent eight years building something more complex: the General TR, valid for accelerated referentials. In my post “Understanding What Gravity Is” you can read about the relation between gravity/acceleration and both space contraction and time expansion, using a thought experiment proposed originally by Einstein (a material spinning disc) to explain the space-time effects caused by gravitaty. Such a space-time distortion can be understood as a bi-univocal cause/consequence of acceleration. Under this point of view the acceleration of gravity, in the Earth for instance, must be seen as a space-time radial gradient, with dimentions of m/s² in its long range neighborhood, proportional to 1/r², not a force as Newton proposed in the 17^th Century.

The Earth's circumference is contracted by about 9.4 mm

The connection between gravity and  the inertial mass comes as follows: Let´s see the inertia of a resting body as a tendency of a material object to resist being moved (accelerated) out from its rest position in space-time. You can see the planet’s space contraction, perpendicular to g, and the time expansion in the Earth’s vicinity as a kind of “grabbing action” of the planet (actually of any material body) into the Universe’s space-time framework -it creates a dimple or a kind of nest in space-time- in order to keep itself inertially at rest. Like a belt that you fasten to hold yourself in the car’s or in the airplane’s seat. When observed from its own referential, the Earth or any material object shrinks the space and expands the time in its neighborhood as a mechanism of inertia trying to stand still. Note that according to the GTR the reduction of the Earth’s circumference “C” assuming the approximation of a constant density through its  ~6,378 Km radius is ΔC=2πGM/3c^{2 #}, that corresponds to only ~ 9.4 mm shrinking, if compared to the circumference of the same planet without inertia (gravity) – this together with the time expansion at the sea level (relative time delay Δt/t = GM/Rc^{2  #}  of about 0.69 ns per second if compared with a clock set in a zero gravity referential – at the center of the Earth for example) producing a space-time deformation gradient with metrical units of m/s² that is enough to generate our gravitational field g = 9.8m/s². The more massive is the object, the stronger it sets itselg into space-time; this makes absolutely natural the conceptual fusion of “inertial mass ≡ gravitational mass”, with any possibility of questioning. In other words, the larger is the inertial fixation of a body into space-time, the larger is the space-time deformation that means the gravitational field or gravity well.  Under this point of view, the energy associated to the “inertia of movement”, corresponding to the tendency of a material body “B” to keep a constant velocity “v” relative to an observer “A”, can be seen as both: kinetic energy of “B” relative to “A” as well as a source of gravitational waves with Doppler Effect forwards (shorter gravitational wavelengths) and backwards (larger gravitational wavelengths) when measured by “A”. As both gravity and inertia are interconnected (actually they are different manifestations of the same thing), this article’s title could be changed to “How Gravity Creates Inertia” or “Inertia is Gravity” without any change in its full meaning.

# G=Gravitational constant = 6.67 x 10^-11m³Kg^-1s^-2 ; R= Earth’s radius = 6.37 x 10 ⁶ m; M = Earth’s mass,=5.97x 10²⁴ Kg; c= speed of light in vacuum = 3 x 10⁸m/s

I would like to thank Professor Galili for suggesting me to write this essay on Modern Physics Concepts and would appreciate the comments of my readers.

 

Prof . Aba Cohen Persiano

Departamento de Física-UFMG, Brazil

persiano@fisica.ufmg.br

TEXT IN ENGLISH

PARA O TEXTO EM PORTUGUÊS, VER ABAIXO

click here to see Kip Thorne’s and Hawking’s recorded lectures

Unfortunately Hawking had some heath problems in the day and send a recorded lecture

Intel in association with the Centre for Theoretical Cosmology at the University of Cambridge promotes on January 8, 2012 the symposium “The State of the Universe” to celebrate the 70th birthday of Stephen Hawking, University of Cambridge / Trinity College, one of the most known theoretical physicists of the present.

Special lectures are scheduled, given by Hawking himself as well as by several distinguished scientists. Among them are: Professor Saul Perlmutter of the University of California / Berkeley, one of the most famous physicist and winner of the Nobel Prize in Physics in 2011 for his contribution in the study of the accelerated expansion of the Universe, Lord (Martin) Rees of the University of Cambridge / Trinity College, astrophysicist and cosmologist best known for his studies of quasars, black holes in addition to his theory holding anthropic correlations on the known “Rees numbers”; another speaker at the symposium is Professor Kip Thorne of Caltech , one of  the most prominent astrophysicists and responsible for today’s refined studies on applications of the General Theory of Relativity to cosmological issues, currently developing studies on the detection of gravitational waves.

The pre-seminar activities starting on the 5th January have the presentation of scientific papers by researchers who talk about the state of the art on Cosmology. A commemorative ceremony will be broadcast live through Internet from 12:00 pm-Brasilia-time (14:00 pm England time) on Sunday, January 8th. To access just click here. Check first if your computer is equipped with all necessary resources, otherwise you can download the applications. The pre-seminar is also under internet broadcast.

We wish a long and productive life to Hawking, as he does always, to you all, our readers, I hope we have excellent lectures. If you can not watch live, I reserved this space here to link to the recorded lectures.

 —X—

 em clique aqui e assita as palestras gravadas de Kip Thorne e de Steven Hawking 

Hawking não compareceu pessoalmente, por problemas de saude e apresentou a palestra gravada antecipadamente 

A Intel em associação com o Centro de Cosmologia Teórica da Universidade de Cambridge promove no dia 08 de janeiro de 2012 o Simpósio “O Estado do Universo” em comemoração ao 70⁰ aniversário de Stephen Hawking, Universidade de Cambridge/Trinity College, um dos mais celebres físicos teóricos da atualidade.

Estão programadas palestras especiais proferidas pelo próprio Hawking assim como por diversos palestrantes ilustres. Dentre eles estão: o professor Saul Perlmutter da Universidade da Califórnia/Berkeley, físico dos mais renomados e um dos laureados com o Prêmio Nobel de Física de 2011 por sua contribuição nos estudos da expansão acelerada do Universo; Lord (Martin) Rees da Universidade de Cambridge/Trinity College, astrofísico e cosmólogo dos mais conhecidos por seus estudos sobre quasares, buracos negros em adição à sua teoria, de cunho antrópico, sobre os conhecidos “Números de Rees”; outro palestrante do simpósio é o Professor Kip Thorne, do Caltech, dos mais proeminentes astrofísicos da atualidade e responsável por estudos refinados sobre aplicações da Teoria da Relatividade Geral a questões cosmológicas, desenvolvendo atualmente estudos sobre a detecção de ondas gravitacionais.

As atividades pré-seminário se iniciaram no dia 05/01 com a apresentação de trabalhos científicos por pesquisadores da área que falam sobre o estado da arte da Cosmologia. A cerimônia comemorativa tem transmissão ao vivo pela internet a partir das 12:00hs -horário de Brasilia- (14:00hs horário da Inglaterra) do domingo, dia 08/01  Para acessar basta clicar aqui. Verifique antes se seu computador está dotado de todos os recursos necessários; do contrário, poderá baixar os aplicativos.  O pré-seminário também está sendo transmitido.

Desejamos uma longa e sempre produtiva vida ao Hawking; a todos os nossos leitores que possamos assistir a excelentes palestras. Caso você não possa assistir ao vivo, reservei este espaço aqui para lincar às palestras gravadas.

Este blog foi acessado por um leitor que buscava pelos termos “toneladas de energia… o Sol…” e chegou aqui provavelmente dirigido ao post “Toneladas de água no ar“, onde calculamos a massa de nuvens cúmulos-nimbus na atmosfera. A recente consulta me leva a calcular quantas toneladas de matéria são convertidas em energia radiante (luz e calor) no Sol a cada segundo e a cada dia e quanto disto (também no equivalente “toneladas de matéria convertida em energia”) chega ao nosso planeta, provenientes do Sol.

O cálculo é uma aproximaçao bem fácil de ser feita:

A potencia solar que chega à superfície da Terra na forma de luz e calor é da ordem de 1400 Watts/ m²  (ou Joules/segundo)/ m²  que ao longo de 1 dia (60  x 60  x 24 s/dia) corresponde a 1,2 x 10⁸ Joules/ m².

Como a seção de choque da Terra (área da Terra exposta perpendicularmente à radiação solar) é π R², com R ~  6 mil Km (ou ~ 6 milhões de metros), isto corresponde a um total de 1,1 x 10¹⁴ m² (não usei a área do hemisfério iluminado pois os 1400 W/ m² correspondem à incidencia de topo e o hemisfério, mesmo tendo maior área, apresenta diferentes ângulos de recepção da energia solar).

Assim, em 24 horas a Terra recebe uma quantidade de energia

E1=  (1,2 x 10⁸Joules/ m²dia) x (1,1 x 10¹⁴m²) ~ 1,3×10²²J/dia

A energia gerada no Sol decorre do processo de fusão nuclear de conversão do hidrogenio (H) em hélio (⁴He) onde ocorre uma redução da massa num fator de ~1/140 do valor original -ver abaixo- que corresponde à liberação de energia na proporção E=m c²  (m é a massa convertida em energia e c é a velocidade da luz no vácuo) como proposto por Einstein.

Apenas uma fração da massa-solar-convertida (que calculo mais abaixo) chega ao nosso planeta. O montante em Kg que atinge a superfície da Terra é facilmente calculado, dividindo-se a energia recebida em 1 dia por c² ; assim:

 m = E/ c² = ~ (1,3 x 10²²J/dia) / (9 x 10¹⁶J/Kg) = 1,4 x10 ⁵ Kg /dia

(NOTE QUE INTERESSANTE: como o dia tem quase ~10 ⁵ s => ~ 1,5 kg/s)

dentro dessa perspectiva vemos que o desaparecimanto/conversão energética de apenas 1,5 Kg do Sol a cada segundo é suficiente para manter o planeta aquecido mantendo o pulso da vida, movimentos atmostéricos, correntes marítimas etc… o que vem acontecendo ao longo das diversas eras geológicas

desta forma,  a cada dia nossas cabeças são bombardeadas (a superfície do planeta recebe) ~140 mil Kg (140 toneladas) de energia – Este valor é em Kg mesmo! É óbvio que (1) a radiação solar não tem massa e as toneladas expressas acima são apenas um equivalente (em massa)  da enorme quantidade de energia que o Sol despeja por dia sobre nós; (2) a energia que chega ao topo da atmosfera é ainda maior pois parte é absorvida – já que usamos a potencia solar média na superfície. Esta é a fonte primária de praticamente toda a energia  (exceto a nuclear) que utilizamos: hidroelétrica, eólica, marés, lenha/carvão vegetal, alcool, petróleo/carvão mineral….

Agora finalizo calculando a perda (conversão) de massa nas reações 4H →  ⁴He para então chegar ao número de toneladas que o Sol, como um todo, perde no mesmo período de 1 dia.

Reação 4H → ⁴He:

massa antes da reação = 4 x 1,0075 u.m.a (onde u.m.a = unidade de massa atômica =1,66 x 10^-27  Kg)

massa após a reação = 4,0013  u.m.a

variação da massa em decorrência da fusão (4,0013 – 4,0300) u.m.a = – 0,0287 u.m.a ou seja ~(1/140) da massa original “desaparece” (ou melhor, se transforma em energia)

A reação do Deutério + Tritio (²H +  ³H)  → ( ⁴He + 1n) é mais realistica , pois os passos de fato não são tão diretos como mostrado mais acima, e neste caso a última reação converte 1/146 da massa original; no entanto o ponto de partida é o próton.

Para chegar à energia total liberada pelo Sol a cada segundo e depois a cada dia, farei uma simplificação, suponho que não ocorra perda de energia pelo caminho, que é razoável pois o vácuo na região é elevado e, assim estendo os 1400 W/m² no entorno de toda a esfera centrada no Sol e que passa pela Terra (Raio = 150 milhões de Km ou R_Sol-Terra = 1,5 x 10¹¹ m

E2 = Energia fluindo pela esfera (inicialmente em 1 segundo) = (4 π R²) x 1400 W/m² , correspondentes a (2,8 x 1o²³m²) x (1400 W/m² ) ~4 x  1o²⁶J /segundo

dividindo essa energia por  c²  encontraremos a massa solar “perdida” (convertida em energia a cada segundo = 4,4 x 10⁹  Kg , ou seja 4,4 bilhões de Kg/segundo !!!, que em 1 dia corresponde a 3,8 x 10¹⁴  Kg, massa solar que deixa de existir na forma material diariamente. Apenas a fração de 140 toneladas, na forma de energia, chega até nós.

Este post foi divulgado na 2a-feira dia 12/12/11 e confirmado em 100% pelo que ocorreu no dia seguinte – mantemos o texto original:

Deverá ocorrer nesta 3ª-feira, 13/12/2011 (amanhã), um dos anúncios mais esperados pela Comunidade Científica, referente à análise de uma grande profusão de dados gerados no LHC (Large Hadron Collider) e acumulados nos últimos meses, visando a descoberta do Bóson de Higgs. O anuncio deverá ser feito às 14hs –no horário da Suíça ou 11hs no horário brasileiro de verão- pelo diretor geral do CERN (the European Organization for Nuclear Research), Rolf-Dietter Heuer, junto com os chefes dos principais experimentos instalados nos detectores ATLAS e CNS do LHC.

Para entender melhor o que é o Bóson de Higgs e sua relevância para a Física Contemporânea, é importante situar essa partícula no contexto da proposta denominada Modelo Padrão de partículas e campos (MP): Esta proposta corresponde a um conjunto de teorias baseadas em princípios de grande abrangência e elegância da Física Contemporânea. Dentre estes encontramos os princípios de conservação da energia, carga, spins, momentum linear e angular, além de uma grande dose de argumentos de simetria. O grande objetivo do MP, desenvolvido a partir da segunda metade do Século XX, é a busca de elementos de ligação entre três das quatro forças da natureza (nuclear forte, nuclear fraca, eletromagnética) e eventualmente a gravitacional, visando à unificação de todas as teorias num corpo único e autoconsistente.

Ao contrário das “Teorias de Cordas”, que inclui as “Branas” e outros elementos pluri-dimensionais, sem propor qualquer tipo de experimento para comprová-los ou negá-los -portanto não se enquadrando como Teoria Científica-, o MP se baseia e propõe um sem-número de experimentos, procurando e encontrando diversas peças de um gigantesco quebra-cabeças. Os diversos casos de sucesso dessa busca incluem a proposta de Glashow, Salam e Weinberg –Prêmio Nobel de Física de 1979– que conseguiram unificar a Força Nuclear fraca (responsável por algumas reações nucleares como a emissão beta) com a força eletromagnética, através da denominada Teoria Eletrofraca. Outras buscas bem sucedidas de teorias unificadoras aconteceram ao longo do Século XX; entre elas está a proposta de Murray Gellman –Prêmio Nobel de Física de 1969- que reduziu algumas centenas de partículas sub-atômicas, denominadas hadrons (partículas pesadas), a 3 pares de quarks que, devidamente combinados conduzem a um sem-número de emanações da matéria, incluindo os prótons e nêutrons, observadas em reações nucleares. Além dos quarks, as teorias unificadoras conseguiram reduzir os léptons (partículas leves, como o elétron) a outras 6 partículas. Em outras palavras, a Física Contemporânea consegue reduzir nosso Universo à interação de 12 diferentes tipos de partículas atuando entre si através de 4 possíveis tipos de forças, como já mencionado.

O Bóson de Higgs é uma partícula prevista com base no MP cuja função é a de conferir a componente inercial (massa) às partículas conhecidas. Por se tratar de uma peça faltante no quebra-cabeças do MP, grandes investimentos vem sendo feitos na busca desse componente fundamental da matéria, também conhecida como “Partícula de Deus”. Sua busca está sendo feita pela análise de uma miríade de informações geradas no ATLAS e CNS nos últimos meses, numa estreita janela de energia situada entre 114 GeV e 141 GeV, já que é nesse intervalo que deve estar situada a tão procurada partícula. Ao que tudo indica, por informações já liberadas, as chances de que novas partículas –efetivamente encontradas nesse intervalo- sejam mesmo o tão procurado Bóson de Higgs, é de 95%, um valor ainda baixo para se confirmar com certeza que ele foi encontrado. Assim, precisaremos esperar talvez mais um ano acumulando dados e dispendendo alguns milhões de dólares na busca da “Partícula de Deus”.

E é exatamente sobre os gastos com a pesquisa que finalizo este post, comentando sobre os investimentos feitos em pesquisa fundamental: Ainda que os grupos defensores das Teorias de Cordas tenham recebido polpudos investimentos nas décadas de 1980-1990, sem chegar a uma teoria convincente, é importante lembrar que os grupos de pesquisa atrelados ao MP acumularam nas últimas décadas dezenas de bilhões de dólares investidos na pesquisa teórica e experimental. O LHC é um excelente exemplo do prestígio desses grupos – Trata-se de um complexo arranjo de equipamentos científicos distribuídos ao longo de 27km de túneis, a 100 m de profundidade, na fronteira entre França e Suíça, um dos componentes do CERN. O anuncio a ser proferido nesta 3ª-feira, 13/12/2011 pode revelar ao mundo –talvez ainda com certeza limitada- se esta peça fundamental da natureza foi, ou ainda não, encontrada. Se um dia for encontrada, para que servirá? por enquanto essa pergunta é igual a “para que serve um bebê?”, ninguém sabe responder! Nem por isto o MP poderá ser considerado a Teoria de Tudo, já que muito ainda tem que ser pesquisado para englobar a Gravidade nesse elenco. Mesmo que tenhamos um resultado inconclusivo, os benefícios que o CERN já gerou para a Humanidade são muito superiores às poucas dezenas de bilhões de dólares ali investidos. Haja visto a WWW que surgiu ali, diante da necessidade de os pesquisadores se comunicarem, via computador, nos anos 1960 e 1970.

Apresentamos aqui o terceiro artigo da série “Pílulas de Universo”, contendo textos do prof. Alaor Chaves-UFMG sobre temas relevantes da Cosmologia Moderna. Os anteiores poderão ser lidos rolando a página abaixo, mas dependendo do modo como você chegou a este post, o acesso pode ser por outro caminho: vá ao campo “search”, situado ao alto à direita,  e escreva o nome do autor. O presente artigo traz informações do que vem a ser a matéria escura (não confundir com energia escura, que está em outro artigo desta série), o motivo físico para que esse componente do Universo seja sériamente considerado, mesmo que as evidências de sua existência sejam indiretas e quais seriam os candidatos a ocupar o status de “matéria escura”; a este propósito também escrevemos um post, mas não tão abrangente como este.

lente gravitacional gerada por matéria escura - créditos: NASA

 

Para ter acesso ao artigo MATÉRIA ESCURA, de Alaor Chaves, clique no título

Uma vez mais o prof Alaor dá o tom de seu conhecimento, não só científico -apresentado de modo claro, como é a proposta deste blog- como também por incluir uma bem relatada crônica de fatos associados à evolução histórica da proposta da MATÉRIA ESCURA, indo do presente à origem da idéia. Vocês verão que, embora seja comum pensar que a proposta da matéria escura seja algo relativamente recente na história da Astrofísica, em evidencia desde a década de 1970, a origem remonta aos anos 30 do século passado!!!. Desta forma a apresentação histórica do tema, como tratada por Alaor Chaves, faz justiça ao pioneiro da idéia, Fritz Zwicky (1898 – 1974).

Este é o primeiro post da série “Pílulas de Universo”, em que divulgamos artigos do prof. Alaor Chaves-UFMG sobre o tema.  O autor explica aqui o sugimento das estrelas e galáxias comparando as interações gravitacionais com as eletromagnéticas e nucleares fraca e forte. Trata também da formação dos núcleos atômicos, a partir dos prótons  -ou núcleos do hidrogenio- gerando outros núcleos mais pesados (nucleosíntese), numa série que vai até o núcleo ⁵⁶Fe, fala em especial do deutério, trício e hélio-4 e as respectivas energias liberadas,  para daí classificar as estrelas em função de seus brilhos, massas e raios. A evolução das estrelas passando pelas fases de gigante vermelha e anãs brancas é exemplificada para o caso específico do que deverá ocorrer com o Sol; para casos de massas maiores são apresentadas as condições para se formar supernovas, estrelas de neutrons e buracos negros.

evolução do Sol  desde o nascimento à fase anã branca – fonte Wikipedia

 

Clique aqui e acesse ao post “Evolução Estelar” de Alaor Chaves

O segundo artigo desta série, de mesma autoria, denominado “Supernova” mostra o caso particular da vida de estrelas de grande massa cuja evolução passa por uma explosão com grande perda de massa, capaz de gerar os núcleos atômicos acima do ⁵⁶Fe. O material remanescente dessa explosão sendo capaz de gerar, estrelas de neutrons e buracos negros, dentre outros. Acesse ao segundo artigo desta série clicando aqu  ou rolando para o post que se encontra abaixo deste)

Este é o segundo post da série “Pílulas de Universo”, divulgando  artigos do prof. Alaor Chaves sobre o tema.  No primeiro artigo, denominado “Evolução Estelar” (acessível clicando aqui ou rolando para o post  que se encontra acima deste) o autor compara as interações gravitacionais com as eletromagnéticas e nucleares fraca e forte para explicar a gênese das estrelas e galáxias, trata também da nucleosíntese -a partir do hidrogenio- gerando outros núcleos mais leves que o ⁵⁶Fe, em especial do deutério, trício e hélio-4 para daí classificar as estrelas em função de seus brilhos, massas e tamanhos. A evolução das estrelas passando pelas fases de gigante vermelha e anãs brancas é exemplificada para o caso específico do que deverá ocorrer com nosso Sol.

supernova SN 1994D na borda da galáxia 4526 (constelação de Virgem) -foto gerada pelo HST

 No presente artigo, o prof Alaor dá continuidade ao tema, classificando e descrevendo os principais tipos de supernovas: processo explosivo que ocorre durante a evolução de tipos específicos de estrelas, não detalhados no artigo anterior, as quais têm muito a ver com o estudo da evolução do próprio Universo. 

 Para ler o artigo “Supernovas” de autoria de Alaor Chaves, clique aqui

 

Saiba mais a respeito do uso de informações provenientes das supernovas para a determinação das relações de distância e velocidades de recessão das galáxias, acesse o próximo post -ou clique aqui- e tenha informações de bastidores sobre a trama que esteve por trás das disputas pela autoria do “Universo em expansão acelerada”, tema do prêmio Nobel de Física de 2011.

Veja também nosso post “Uma nova classe de supernovas“, reportando recentes observações sobre potências de explosões de supernovas com uma ordem de grandeza superior às até então registradas.

É com satisfação que, na qualidade de editor deste blog, publico a apresentação/roteiro da palestra “Energia Escura: O Universo em expansão acelerada” de autoria do prof Dr Alaor Silvério Chaves, meu colega no DF-UFMG, que nos autorizou postá-la aqui. O autor é um dos físicos brasileiros mais conceituados no cenário nacional assim como no internacional; é PhD em Física pela University of Southern California, membro da Academia Brasileira de Ciências, ex presidente da Sociedade Brasileira de Física e autor de centenas de trabalhos científicos, livros tanto didáticos, adotados em diversas universidades brasileiras, assim como de romances, poesias e demais trabalhos de qualidade em variada gama de temas de interesse. A apresentação abaixo foi preparada pelo prof Alaor para apresentação como palestra convidade da aula sobre Cosmologia Moderna no dia 17/11/11 no curso Einstein no Terceiro Milênio, sob nossa coordenação, ora em andamento na UFMG.

 

 Laureados com o Prêmio Nobel de Física de 2011

pela descoberta do Universo em Expansão Acelerada

Palestra de Alaor Chaves: Energia escura e o Universo em expansão acelerada

Para acessar à apresentação ppt da palestra clique no link acima e descubra como evoluiram os conhecimentos sobre a Expansão do Universo, desde Edwin Hubble (1929), apoiado por pesquisas anteriores, até se chegar ao tema do Premio Nobel de Física de 2011, com o Universo em expansão acelerada; veja também o alerta levantado pelo prof Alaor, quando apresenta sobre o modo como se processam algumas disputas anti-éticas pela “posse” de áreas do conhecimento; veja também como grandes instituições, como a Academia Real de Ciências da Suécia, responsavel pela nomeação do Prêmio Nobel de Física ultrapassa esse tipo de disputa tão indesejado na Ciência, e reconhece o valor dos trabalhos pioneiros, independentemente da afiliação dos pesquisadores a grupos específicos.

As notícias divulgadas em 23/09/2011, dando conta de que neutrinos viajando entre o CERN, Genebra, e a mina de sal em Gran Sasso, Itália, seguiram com velocidades supraluminais, sofreram um grande revez hoje, 17/10/2011.

O físico holandês Ronald van Elburg  da Universidade de Groningen refez os cálculos de distância e tempo e observou que os satélites de controle do sistema GPS, usados na sincronia dos relógios nos pontos de partida e chegada dos neutrinos, não são estacionários, mas se movem com velocidade “v” em relação ao solo. Nessas condições, os satélites “enxergam” uma contração espacial suficientemente grande para derrubar a supraluminosidade: O que aconteceu foi que,, ao se dividir a distância (no referencial Terra) pelo tempo medido/sincronizados pelos satélites obteve-se um valor maior que “c” (velocidade da luz no vácuo).

Mas essa mistura de referenciais de medição não leva a resultados corretos. Ao levar em conta esta observação de van Elburg, podemos corrigir a conta dividindo uma distância mais curta (medida no referencial do satélite movel), encolhida relativisticamente de uma quantidade proporcional ao inverso do fator de Lorentz ([raiz quadrada de (1- v²/c²)], pelo intervalo de tempo TAMBÉM MEDIDO NO MESMO REFERENCIAL (o satélite). Nestas circunstâncias o valor da velocidade dos neutrinos passa a ser menor que a velocidade da luz. Assim, pelo que afirma Elburg, Einstein sai ileso, uma vez que afirmou que nenhum corpo material pode ter velocidade supraluminal.

Não fosse esse erro de medição, segundo Elburg, e os neutrinos tivessem mesmo velocidades supraluminais, mesmo assim Einstein sairia ileso e a Teoria da Relatividade Especial (TRE) NÃO perderia validade, uma vez que há espaço na teoria para que partículas com massa imaginária -que é o que se propõe para os  táquions, partículas previstas teoricamente-  possam ser multiplicada por um fator de Lorentz, também imaginário (v²/c² > 1), produzindo condições para um observável real.

O CURSO EINSTEIN NO TERCEIRO MILÊNIO

ESTÁ DE VOLTA – SAIBA MAIS CLICANDO AQUI

OU NA BARRA-LINK DO CURSO/PROGRAMA

(ver acima, perto da roda da bicicleta do Einstein)

—x—

Foi anunciado nesta manhã (terça-feira 04/10/2011) Pela Real Academia de Ciências da Suécia o prêmio Nobel de física de 2011 referente aos estudos que comprovaram a expansão acelerada do Universo. São ganhadores três pesquisadores que descobriram o fenômeno a partir da observação de supernovas distantes (ver nosso post sobre o assunto). 50% do prêmio de 1,5 milhão de dólares (ou 2.8 milhões de reais) irá para o norte-americano Saul Perlmutter – que já conjecturávamos há alguns anos (ver nosso post sobre o Premio Nobel de 2008). A outra metade será dividida entre outros dois cientistas americanos: Adam Riess e Brian Schmidt,  radicado na Austrália .

As observações que levaram à conclusão quanto à expansão acelerada do Universo datam do final da década passada -não confundir com a expansão do Universo inferida da Lei de Hubble, descoberta há  8 décadas,

Ao contrário da expansão “à la Hubble”, que mostra as galáxias mais longínquas se afastando com velocidades LINEARMENTE crescentes (quanto mais longes são proporcionalmente maiores as velocidades de recessão), a expansão acelerada. tema do Premio Nobel de 2011, verificou-se que a relação distância X velocidade de recessão não é estritamente linear. Nesse caso, as galáxias mais longínquas têm velocidades grandes, porém não tão grandes quanto a linearidade previa e as mais próximas possuem velocidades menores, mas não tão menores: a aceleração aponta portanto para o presente, é algo como se as galáxias de tempos mais remotos -ou seja mais longínquas- fossem mais ^preguiçosas” que as mais recentes -ou seja mais próximas de nós no espaço e no tempo. Isto leva a consequencias quanto a Constante Cosmológica (CC), proposta por Einstein, para Teoria Geral da Relatividade (TRG), que previa, por outras razões, uma pressáo de “dentro para fora”, em oposição à aceleração gravitacional intergaláctica, empurrando o Universo para uma situação de ida-sem-retorno, o oposto do propalado Big Crunch,

É importante lembrar que Einstein propôs a CC na aplicação da sua TRG ao Universo que, até o inicio dos anos 1920 se limitava à Via Láctea que era tida como “estática”: para evitar o colapso gravitacional necessitava-se dessa pressão para fora. Quando Einstein percebeu que o Universo é muito maior que nossa galáxia e que  existem movimentos literalmente astronômicos, ele mesmo afirmou que a introdução da CC na TRG foi sua “maior burrice”. Deveria ter ficado calado pois depois de 9 décadas a CC surgiu como uma necessidade iminente, também associada ao que os cosmólogoas  denominam “Energia Escura”: algo fabulosamente forte e invisível propelindo o Universo para um destino vertiginosamente distante de sua origem.

Clique aqui para saber mais sobre os bastidores do que ocorreu entre a descoberta da expansão acelerada e a premiação.