Ciência

Cientistas descobrem doença que dizimou população asteca após cinco séculos de mistério

15:13


Foi em 1545 que iniciou-se a dizimação completa da população asteca. Diversas pessoas começaram a adoecer, tendo febre, dores de cabeça, sangramento nos olhos, boca e nariz, morrendo poucos dias após o surgimento dos sintomas.
Em apenas cinco anos, 15 milhões de pessoas morreram dessa forma, cerca de 80% da população, em uma epidemia violenta que causou o desaparecimento dos astecas e foi chamada de “cocoliztli“. Na língua asteca nahuati, a palavra significa “peste”.
Ninguém sabia, porém, o que havia causado a chegada dessa doença, pelo menos não até o Instituto Max Planck, da Universidade de Harvard (EUA) e do Instituto Nacional de Antropologia e História do México, descobrirem indícios de uma resposta.
Em um estudo publicado nesta segunda-feira (15) na revista Nature, Ecology & Evolution, os pesquisadores apontaram como possível causa a febre entérica, gerada por uma bactéria salmonela trazida pelos europeus.
 “A ‘cocoliztli’ de 1545-50 foi uma das muitas epidemias que atingiu o México após a chegada dos europeus, mas foi especificamente a segunda das três epidemias mais devastadoras e que levou ao maior número de mortes de seres humanos”, afirmou Ashild Vagene, do Instituto Max Planck e da Universidade de Tübingen, na Alemanha.
Coautora do estudo, a pesquisadora diz que os cientistas puderam fornecer as provas diretas da causa da epidemia usando DNA antigo.
“Pela introdução de uma nova ferramenta de análise metagenômica chamada Malt, aplicada aqui para buscar traços de DNA patogênico antigo, fomos capazes de identificar [a bactéria] Salmonella enterica em indivíduos enterrados num cemitério (…) em Teposcolula-Yucundaa, Oaxaca, no sul do México”, diz o texto introdutório da pesquisa.
 “Com base em evidências históricas e arqueológicas, esse cemitério [é o único que] tem ligação com a epidemia de 1545-1550, que afetou amplas áreas do México”, completa.
Foram analisados o 29 esqueletos enterrados no local, com profundo estudo de seus DNA. 10 deles apresentaram variedades Paratyphi C da bactéria, que causa febre entérica, da qual a febre tifoide é um exemplo. O subtipo mexicano praticamente não causa mais infecções em humanos hoje em dia.
A febre entérica, porém, ainda é tratada como ameaça ao mundo todo. Estima-se que ela tenha feito ao menos 27 milhões de vítimas em todo o planeta no ano 2000. Os sintomas são febres elevadas, desidratação e complicações gastrointestinais.
Investigadora do Instituto Max Planck, Kirsten Bos destacou que a descoberta é um “avanço essencial” porque apresenta um novo método para estudo das enfermidades do passado. Segundo os cientistas, até agora era difícil determinar as causas de doenças na maioria dos casos de epidemias históricas estudadas.
“Em alguns casos, por exemplo, os sintomas causados por infecções de distintas bactérias ou vírus podem ser muito parecidos, ou os sintomas apresentados por certas doenças podem ter mudado nos últimos 500 anos”, dizem os pesquisadores.
De acordo com eles, diversas variedades da salmonela são propagadas através de água ou comida e podem ter sido transportada até o México pelos cachorros dos espanhóis, uma vez que já é conhecido o fato da Salmonella enterica ter existido na Europa durante a Idade Média.
No estudo, a Salmonella enterica foi o único germe detectado, mas é possível que haja outros que não foram descobertos e que podem ter contribuído para a dizimação dos astecas.
A “cocoliztli” é considerada uma das epidemias mais letais da História humana, aproximando-se da peste bubônica, que, no século 14, matou 25 milhões de pessoas na Europa ocidental.

Ciência

Este é o rosto de uma jovem que viveu há 9 mil anos no que é a atual Grécia

15:04


Em 1993, arqueólogos encontraram o crânio de uma adolescente de 18 anos na caverna de Theopetra, um local na Grécia central de Tessália. Batizada como Avgi – nome que em português poderia ser traduzido para “Aurora”, ela viveu há quase 9 mil anos, no final do período mesolítico.
Um grupo de cientistas e arqueólogos da Universidade de Atenas usaram o crânio de Avgi e todas as informações disponíveis sobre ela para reconstruir seu rosto. Não foi um pequeno feito. Foram necessários um endocrinologista, ortopedista, neurologista, patologista e um radiologista para reconstruir com precisão a aparência de Avgi.
A técnica, bastante utilizada para pesquisas do tipo ao longo dos últimos anos, consiste em criar uma cópia 3D do crânio e, a partir de estudos sobre a época e o local onde ela morava, estimar as principais características de seu rosto. 


A equipe de reconstrução foi liderada pelo ortodontista Manolis Papagrigorakis, que observou que, enquanto os ossos de Avgi pareciam pertencer a uma mulher de 15 anos, seus dentes indicavam que tinha 18 anos. Ela também possuía altura de 1,57 m, possivelmente anêmica ou com escorbuto e tinha um queixo proeminente.


 Cientistas gregos e suecos reconstruíram seu rosto e apresentaram-no ao público em um evento no Museu da Acrópole no dia 20 de janeiro de 2018.
Pouco se sabe sobre como ela morreu, mas agora os arqueólogos podem ver suas maçãs do rosto proeminentes e sua pesada testa. No final do período mesolítico, a região da Tessália estava passando de uma sociedade de caçadores para uma que começava a cultivar sua própria comida.







Ciência

Este é o universo conhecido inteiro em uma única imagem

14:30



A imagem acima é uma concepção de escala logarítmica de todo o universo observável conhecido, com o nosso sistema solar no centro.

A obra foi criada pelo músico e artista Pablo Carlos Budassi, baseando-se em mapas logarítmicos do universo reunidos por pesquisadores da Universidade de Princeton, nos EUA, bem como imagens produzidas pela NASA graças a observações de seus telescópios e sondas espaciais.

Tudo

Você pode não reconhecer à primeira vista, mas estão na imagem o sistema solar e seus planetas, o cinturão de Kuiper, a nuvem de Oort, a estrela Alpha Centauri, o Arco de Perseu, toda a Via Láctea, a galáxia de Andrômeda, outras galáxias próximas, a teia cósmica, a radiação de micro-ondas cósmica e o plasma invisível produzido nas extremidades do universo.

Você pode ver uma versão em alta definição da imagem aqui.

Mapas logarítmicos

O belo “retrato do universo” foi baseado em mapas feitos pelos astrônomos J. Richard Gott e Mario Juric, da Universidade de Princeton, usando dados do Sloan Digital Sky Survey, o mais ambicioso levantamento astronômico já feito.

Ao longo dos últimos 15 anos, um telescópio óptico de grande alcance no Observatório Apache Point, em Novo México, nos EUA, capturou os mapas tridimensionais mais detalhados do universo, incluindo mais de 3 milhões de objetos astronômicos.
Mapas logarítmicos são uma maneira muito útil de visualizar algo tão inconcebivelmente grande quanto o universo conhecido. Cada incremento nos eixos aumenta em um fator (ou ordem de grandeza) de 10.

Tais mapas foram publicados na revista científica Astrophysical Journal em 2005, e você pode navegá-los e baixá-los neste site.

Com filtro é melhor

Embora incrivelmente úteis, mapas logarítmicos não são muito legais de se olhar.
Aí entra Pablo Carlos Budassi. Ele teve a ideia de transformar os mapas em um grande círculo enquanto fazia hexaflexágonos para o aniversário de um ano de seu filho – polígonos de papel com um número enganadoramente grande de faces.

“Naquele dia, veio a ideia de uma visão logarítmica e, nos próximos dias, consegui [montar o círculo] com Photoshop usando imagens da NASA e algumas texturas criadas por mim”, Budassi contou ao portal Tech Insider. [ScienceAlert]

Ciência

A estranha sobrevida da Teoria das Cordas

10:55



A Teoria das Cordas foi criada cerca de 30 anos atrás com a promessa de resolver problemas complicados da física fundamental, como a incompatibilidade notória entre o espaço-tempo perfeito de Einstein e os pedaços quantificados de material que compõe tudo nesse mesmo espaço-tempo.

A teoria era simples demais para não ser verdade: bastava substituir partículas infinitamente pequenas com pequenos (mas finitos) pedaços de corda vibrantes. As vibrações produziriam harmonia ente todos os ingredientes necessários para preparar o mundo cognoscível.


  Evitar o infinitamente pequeno significava evitar uma variedade de catástrofes. Por um lado, a incerteza quântica não poderia rasgar o espaço-tempo em pedaços. Por outro, era uma teoria funcional da gravidade quântica.

Mas…

Nem tudo são rosas. A teoria veio com implicações perturbadoras. As cordas eram pequenas demais para serem detectadas por experiências, e existiam em até 11 dimensões do espaço.

Por um tempo, muitos físicos acreditavam que a Teoria das Cordas renderia uma maneira única de combinar a mecânica quântica e a gravidade. “Havia uma esperança”, disse David Gross, ganhador do Prêmio Nobel e membro permanente do Instituto Kavli de Física Teórica na Universidade da Califórnia, em Santa Barbara, nos EUA. “Nós até pensamos por um tempo em meados dos anos 80 que era uma teoria única”.

Em seguida, os físicos começaram a perceber que o sonho de uma teoria singular era uma ilusão. As complexidades da hipótese, todas as suas permutações possíveis, recusavam-se a se reduzir a um único momento que descrevesse o nosso mundo.
“Depois de um certo ponto no início dos anos 90, as pessoas desistiram de tentar conectá-la ao mundo real”, explicou Gross. “Os últimos 20 anos têm sido realmente uma grande extensão de ferramentas teóricas, mas muito pouco progresso na compreensão do que realmente está lá fora”.

Transformação

Conforme amadurecia, a Teoria das Cordas ficou difícil de manusear, mas muito influente. Seus tentáculos atingiram tão profundamente tantas áreas da física teórica que ela tornou-se quase irreconhecível.

A matemática que saiu da teoria foi colocada em uso em diversos campos, como a cosmologia e física da matéria condensada – o estudo de materiais e suas propriedades. Ficou tão onipresente que “é difícil dizer onde você deve desenhar o contorno e determinar: esta é a teoria das cordas; esta não é a teoria das cordas”, argumentou Douglas Stanford, um físico do Instituto de Estudos Avançados de Princeton, nos EUA.


“Ninguém sabe se dizer o que é um teórico das cordas mais”, complementou Chris Beem, um físico matemático da Universidade de Oxford, no Reino Unido. “Tornou-se muito confuso”.

A antes harmoniosa Teoria das Cordas hoje parece quase fractal. O resultado é que esses minúsculos laços de corda nem sequer aparecem mais nas conferências sobre o assunto – mas um pouco da hipótese pode ser visto em diversas outras teorias.

Física teórica

Conforme as ferramentas matemáticas da teoria são adotadas em todas as ciências, os estudiosos têm dificuldade em lidar com a tensão central da hipótese: ela pode atender sua promessa inicial? Pode conciliar gravidade e mecânica quântica?

“O problema é que a teoria existe no campo da física teórica”, disse Juan Maldacena, um físico matemático do Instituto de Estudos Avançados de Princeton e talvez a figura mais proeminente no campo hoje. “Mas nós ainda não sabemos como se conecta com a natureza como uma teoria da gravidade”.


Um ponto alto para a Teoria das Cordas como uma “teoria de tudo” veio no final de 1990, quando Maldacena revelou que a hipótese, incluindo a gravidade em cinco dimensões, era equivalente a uma teoria quântica de campos em quatro dimensões. Esta dualidade forneceu uma espécie de mapa para entender a gravidade, a parte mais intransigente do quebra-cabeça, relacionando-a com uma teoria quântica de campos já bem compreendida.

Esta correspondência não foi pensada como um modelo perfeito do mundo real. O espaço de cinco dimensões em que trabalha tem uma geometria estranha que não é remotamente parecida com o nosso universo.

Mas os pesquisadores ficaram surpresos quando cavaram profundamente no outro lado da dualidade: ficou claro que compreendíamos a teoria quântica de campos de uma forma muito limitada, quando pensávamos que já sabíamos tudo sobre ela.

Teoria quântica de campos

A teoria quântica de campos foi desenvolvida na década de 1950 para unificar a relatividade especial e a mecânica quântica.

Hoje, quando os físicos revisitam partes que pensam que compreenderam 60 anos atrás, encontram “estruturas impressionantes” que aparecem como uma surpresa completa.

Pesquisadores desenvolveram um grande número de teorias quânticas de campo na última década, cada uma usada para estudar diferentes sistemas físicos.

Você começa com um tipo simplificado da teoria quântica de campos que se comporta da mesma maneira em pequenas e grandes distâncias. Se estes tipos específicos de teorias podem ser perfeitamente compreendidos, respostas a perguntas profundas podem se tornar claras.

O mesmo pode ser feito com a Teoria das Cordas. Essas simplificações deliberadas são chamadas de “modelos de brinquedo”. São características irrealistas utilizadas para tornar as teorias mais fáceis de lidar, ou seja, para tornar um monte de coisas calculáveis.

Modelo de brinquedo

Modelos de brinquedos são ferramentas padrão na maioria dos tipos de pesquisa. Mas há sempre o medo de que o que se aprende a partir de um cenário simplificado não se aplique ao mundo real.

“É como um pacto com o diabo”, disse Beem. “A Teoria das Cordas é um conjunto muito menos rigorosamente construído de ideias do que a teoria quântica de campos, então você tem que estar disposto a relaxar seus padrões um pouco. Mas você é recompensado por isso. Dá-lhe um bom contexto, maior, no qual trabalhar”.

Matemática

Talvez o campo que ganhou mais a partir da Teoria das Cordas seja a própria matemática. O que pareciam ser antes problemas intratáveis foram resolvidos ao imaginar como a questão pode parecer uma corda.

Por exemplo, quantas esferas cabem dentro de um coletor de Calabi-Yau – a forma dobrada complexa esperada para descrever como o espaço-tempo é compactado? Os matemáticos não sabiam.

Usando a intuição física oferecida pela Teoria das Cordas, porém, os físicos produziram uma poderosa fórmula para obter a resposta a essa questão, e muito mais.
Após os teóricos encontrarem uma resposta, os matemáticos a provaram em seus próprios termos. A solução era correta e até gerou prêmios.

Cosmologia,multiverso, descrições de fenômenos

A teoria das cordas também fez contribuições essenciais para a cosmologia. O papel que a Teoria das Cordas tem desempenhado na reflexão sobre mecanismos por trás da expansão inflacionária do universo é surpreendentemente forte.

Modelos inflacionários se emaranharam na Teoria das Cordas de várias maneiras, não menos do que o multiverso – a ideia de que o nosso universo é um de uma série talvez infinita de universos, criado pelo mesmo mecanismo que gerou o nosso próprio. O efeito de seleção seria uma explicação muito natural de por que o nosso mundo é do jeito que é: em um universo muito diferente, não estaríamos aqui para contar a história.

No mínimo, a versão madura da Teoria das Cordas – com suas ferramentas matemáticas que permitem que os pesquisadores olhem para os problemas de novas maneiras – tem proporcionado poderosos métodos para ver como descrições aparentemente incompatíveis da natureza podem ser ambas verdadeiras.

A descoberta de descrições duplas do mesmo fenômeno resume isso. Um século e meio atrás, James Clerk Maxwell viu que a eletricidade e o magnetismo eram dois lados da mesma moeda. A teoria quântica revelou a conexão entre partículas e ondas.

Agora, os físicos têm cordas. Se é muito difícil ir de A para B utilizando a teoria quântica de campos, é só reimaginar o problema com a Teoria das Cordas, e temos um caminho.

Não é tudo, mas é algo

Em cosmologia, a Teoria das Cordas “empacota” modelos físicos de uma forma que é mais fácil pensar sobre eles. Pode demorar séculos para unir todos esses fios soltos e tecer um quadro coerente, mas jovens pesquisadores não estão incomodados.

Isso porque sua geração nunca pensou que a Teoria das Cordas iria resolver tudo. É como um grande jogo de palavras cruzadas ainda não terminado, mas que faz cada vez mais sentido conforme você o resolve.

Talvez simplesmente ainda não seja possível captar o universo de uma forma facilmente definida, autossuficiente. Einstein também tentou e não conseguiu encontrar uma teoria de tudo, e isso não diminui em nada a sua genialidade.

Talvez a imagem real seja mais parecida com os mapas em um atlas, cada um oferecendo diferentes tipos de informação. Usá-lo vai exigir fluência em muitas línguas e muitas abordagens, tudo ao mesmo tempo. Mas isso não significa que não seja uma unidade.


Ciência

O multiverso existe?

10:44



Ouve-se falar aqui e ali, em fóruns de física, sobre teorias de multiversos. Realidades paralelas e outros mundos são um assunto recorrente, principalmente em círculos esotéricos, mas ouvir um físico falar seriamente disto é outra coisa.

Por que os físicos acreditam que há a possibilidade de existirem múltiplos universos?

Por enquanto, os multiversos dos físicos são hipóteses. Algumas têm forte embasamento matemático, algumas surgiram como implicação de outras teorias científicas, algumas não são tão aceitas.

“Muitos Mundos”, Teoria das Cordas

Uma das hipóteses de multiversos surge da mecânica quântica, e é chamada de “Many Worlds”, ou “Muitos Mundos”.

A hipótese é de Hugh Everett III. Segundo ele, quando a função de onda parece entrar em “colapso” em um evento quântico em nosso mundo, gerando um determinado resultado, na verdade ela nunca entra em colapso, e sim torna real todas as outras características implícitas em sua função de onda em “outros universos”.

Segundo essa teoria, sempre que acontece um evento de muitos eventos possíveis, todos os outros eventos acontecem em outros universos.
Outra abordagem para explicar os multiversos vem da teoria das cordas, na qual as equações fazem “sentido” matemático em mais de 4 dimensões, possivelmente 10 ou 11, e ao longo destas dimensões “enroladas”, outros universos florescem.

Estas duas hipóteses de multiversos são resultados de cálculos e previsões teóricas, como a previsão da existência do pósitron.



Em 1928, Paul Dirac resolveu a equação para o elétron e percebeu que haviam níveis de energia positivos. Em vez de descartar a energia negativa como um resultado matemático sem contraparte no mundo real, ele interpretou a mesma como pertencente a um “anti-elétron”, prevendo a existência de partículas que ninguém imaginara antes.

Mas será que todas as soluções matemáticas para as equações da física sempre resultam em descobertas reais?

Algumas objeções

Segundo Brian Greene, um dos teóricos que trabalha com a teoria das cordas, o número de universos é infinito, e a ordem deste infinito é a mesma dos pontos em uma linha de números reais.

Os pontos em uma linha reta são infinitamente “densos”, já que entre quaisquer dois pontos da reta, não importa o quão próximos estejam, sempre há outro ponto. Se existe mais de universo e eles estão tão compactados assim, nós devemos estar experimentando algum fenômeno resultante destes infinitos universos.

A teoria dos “muitos mundos” também não é melhor. Onde estão os outros universos, resultados das opções em nível quântico que não foram escolhidas no nosso universo, que não se tornaram eventos para nós?

Inflação Cósmica

Existe uma terceira hipótese que implica a existência de multiversos: a da inflação cósmica. Segundo Alan Guth, em sua palestra “Inflationary Cosmology, The Origin of Density Perturbations, and the Door to the Multiverse” (“Cosmologia Inflacionária, A Origem das Perturbações da Densidade, e a Porta para o Multiverso”), o processo de inflação que seguiu-se ao Big Bang pode ter dado origem a outros universos.

A inflação é um campo com certas características, como, por exemplo, ser um campo escalar, como o campo de Higgs,. Alguns físicos acreditam que o campo de Higgs pode ter participação na inflação.

A intensidade do campo inflacionário começa em um valor instável, e a partir desta situação, dispara o crescimento exponencial do universo, produzindo o que hoje vemos: um universo “plano”, ou matematicamente euclidiano.

As imperfeições quânticas neste processo, que aparecem no mapa da radiação cósmica de fundo, causam a formação das galáxias.

O campo inflacionário termina de inflar nosso universo e então para; mas, como ele é um campo quântico, sujeito a flutuações quânticas, na verdade não pode parar, e as flutuações quânticas então migram para outro lugar, iniciando novamente a inflação cósmica.

Este processo dá origem a um número infinito de universos, só que a ordem deste número infinito é conhecida como “alef-zero”, ou seja, a ordem do infinito de números inteiros e racionais. É menos densa que a de pontos em uma linha real e isto faz com que esta teoria seja mais “palatável” para quem não se sente confortável com infinitos universos entre dois átomos.

A teoria da inflação é apoiada por alguns cientistas, principalmente porque suas previsões teóricas se comprovaram nas irregularidades da radiação cósmica de microondas de fundo. Novos universos surgiriam depois que a inflação terminasse neste universo, um novo universo por vez, em um processo eterno e infinito.


Multiversos realmente existem


Você já pensou que nosso universo pode ser apenas uma pequena parte de um enorme multiverso? Parece uma idéia de uma série de ficção científica de gosto duvidoso, mas na verdade é uma teoria científica que está ganhando cada vez mais força.

Físicos teóricos (baseados em física quântica e em outros princípios como a teoria das cordas) acham que há vários universos desconectados, chamados de bolhas, formando um todo que eles chamam de multiverso. Uma situação que torna a teoria dos multiversos mais provável é a quantidade de energia escura que o nosso universo tem. Nenhuma outra teoria existente sobre o nosso universo consegue explicar esse fenômeno. Mas se a teoria do multiverso for real essa quantidade de energia não só se torna explicável como é inevitável.

O problema com a teoria do multiverso é que, atualmente, não temos como prová-la – já que estaríamos em um universo completamente separado de outro. Se temos dificuldade em ver um planeta distante, imagine identificar um universo inteiro.
Eu disse que, atualmente, não podemos comprová-la, mas um cientista chamado Raphael Bousso, está tentando resolver esse problema.

Para calcular como encontrar esse multiverso e como medi-lo precisamos investir em probabilidades, tentar “chutar” quais serão as características principais dele (como a quantidade de energia escura que ele teria). Para calcular essas probabilidades é preciso uma medida – uma ferramenta matemática que ajuda na definição dessas probabilidades. Mas encontrar essa medida quando o assunto é o multiverso é muito difícil. Seria como comparar infinitos. “Qual infinito é maior?” – parece uma pergunta sem noção.

Então Bousso resolveu calcular essas probabilidades de acordo com a percepção de um habitante de uma bolha que forma um dos universos do multiverso. Nós, por exemplo.
Nosso universo surgiu do Big Bang, provavelmente um choque entre um universo e outro, e há uma variedade de universos que pode ser produzida dessa forma. Então ele poderia usar esse tipo de probabilidade e calcular a quantidade de energia escura que seria produzida sem, sequer, ver um outro multiverso. E a quantidade de energia foi bem similar ao valor atual, então parece que o negócio funciona.

Mas aplicar isso na prática é outra história. O problema é que pra funcionar mesmo, esses cálculos precisariam da quantidade inicial de vácuo no universo – e isso ainda é um mistério.

Ciência

Como é possível haver múltiplas dimensões de espaço e tempo?

22:45



A teoria das cordas é uma das mais complexas já debatidas na comunidade científica. Ela tem potencial para ser uma espécie de “Teoria de Tudo” – uma hipótese que explica tudo no universo.
Apesar de ser bastante polêmica, a matemática da teoria das cordas sugere que pode haver várias dimensões de tempo. Mas como?

De acordo com o físico teórico Brian Greene, da Universidade de Columbia, nos EUA, quando estudamos as equações da teoria das cordas, se torna claro que o universo não pode ter apenas as três dimensões espaciais que já estamos acostumados. Dimensões adicionais são necessárias para que não existam inconsistências lógicas.

 Essas dimensões extras podem estar ao nosso redor, esmagadas em tamanhos tão minúsculos que não conseguimos vê-las nem mesmo com nossos dispositivos maios avançados. Quem sabe, no futuro, possamos desenvolver telescópios poderosos a fim de visualizá-las, se elas forem reais.

Se existem outras dimensões de espaço… E quanto ao tempo?

Alguns teóricos das cordas já “brincaram” com essa possibilidade, e a matemática parece suportar a ideia de uma segunda dimensão temporal.

Mas, se ela existir, como se distingue psicologicamente da dimensão do tempo em que vivemos?

Muitas questões permanecem estranhas mesmo para os mais inteligentes cientistas, como o fato de que uma pessoa pode estar adiantada para um compromisso de acordo com uma versão da dimensão temporal, mas atrasada de acordo com outra.
Não sabemos se de fato existe uma segunda ou terceira dimensão temporal, mas a ideia é interessante o suficiente para merecer uma investigação mais profunda, uma vez que os números não negam essa possibilidade.

Ciência

Estudos mostram os efeitos de uma provável quarta dimensão espacial

21:18



Agora, temos mais evidências para acreditar que existe, de fato, uma quarta dimensão espacial no universo.

Duas equipes de pesquisa diferentes conseguiram vislumbrar essa quarta dimensão através de um efeito conhecido como Efeito Hall Quântico.

 Uma vez que tais experimentos dobram as leis da física, uma boa parte deles é teórica e muito complexa, se utilizando da famigerada mecânica quântica.

As equipes

Os artigos sobre os estudos foram publicados na prestigiosa revista científica Nature.
O da equipe europeia pode ser lido aqui, e envolveu membros da Universidade de Munique Ludwig-Maximilians e da Sociedade Max Planck (Alemanha), da Universidade de Trento (Itália), da Universidade de Birmingham (Reino Unido) e do Instituto Federal de Tecnologia de Zurique (Suíça).
O da equipe americana pode ser lido aqui, e envolveu membros da Universidade de Pittsburgh (EUA), da Universidade da Pensilvânia (EUA), do Instituto de Tecnologia Holon (Israel) e do Instituto Federal de Tecnologia de Zurique (Suíça).

Os experimentos

Os pesquisadores das duas equipes trabalharam com configurações especialmente desenhadas em dimensões mais baixas para poder conjeturar essa quarta dimensão espacial.
Em outras palavras, da mesma forma que um objeto 3D lança uma sombra 2D, os cientistas conseguiram observar uma “sombra 3D” potencialmente lançada por um objeto 4D – mesmo que não pudessem ver diretamente o próprio objeto 4D.

Graças a alguns cálculos bastante avançados, que ganharam o Prêmio Nobel de Física em 2016, sabemos que o Efeito Hall Quântico aponta para a existência de uma quarta dimensão espacial.

O que essas novas experiências fazem é dar-nos uma imagem dos efeitos que esta quarta dimensão poderia ter.

As configurações

A configuração da equipe europeia envolveu átomos esfriados perto do zero absoluto e colocados em uma rede 2D através de lasers.
Com a adição de lasers extras, a equipe foi capaz de implementar uma “bomba quântica” para excitar os átomos presos e movê-los.
Pequenas variações nesses movimentos foram detectadas pelos pesquisadores, exatamente como esperado pelo Efeito Hall Quântico em 4D, o que levanta a possibilidade de que uma quarta dimensão espacial pode ser de alguma forma acessada.
O experimento americano também utilizou lasers, desta vez para controlar a luz, que fluía através de um bloco de vidro. Ao manipular a luz para simular o efeito de um campo elétrico sobre partículas carregadas, novamente as consequências de um Efeito Hall 4D puderam ser observadas.

A busca continua

Os estudos são promissores, mas preliminares.
Não podemos acessar fisicamente este mundo 4D – estamos presos no espaço 3D -, mas os pesquisadores creem que a mecânica quântica pode de alguma forma nos dar uma visão dele, aumentando assim nossa compreensão limitada do universo.

Pense o seguinte: é como se fôssemos personagens de videogames de uma plataforma 2D, e de repente pudéssemos acessar uma parte 3D do jogo. Nossa perspectiva permaneceria em 2D, mas, à medida que nos movêssemos, veríamos distorções conforme o mundo 3D fosse “dobrado” em um plano 2D.

O mesmo tipo de distorções foi visto nesses experimentos, sugerindo um mundo 4D maior do que podemos ver agora.

Os pesquisadores ainda têm muito trabalho pela frente. Apesar de não podermos fazer uma viagem a essa quarta dimensão espacial, pelo menos temos mais evidências de que ela está aí, e uma melhor ideia de como funciona.

Astronomia

Por dentro dos planetas

17:53

Os cientistas só conhecem detalhes do que tem dentro da Terra. Mas com dados de telescópios e sondas espaciais, dá para determinar o tipo do planeta e imaginar o seu interior.


Os cientistas só conhecem detalhes do que tem dentro da Terra. Mas com dados de telescópios e sondas espaciais, dá para determinar o tipo do planeta e imaginar o seu interior. Aprecie a nudez dos 8 principais corpos bronzeados pelo Sol.
PLANETAS TERRESTRES
São feitos de rochas e metais – materiais pesados, geralmente em estado sólido. A matéria está distribuída em 3 camadas principais: a crosta, que pode ser comparada à casca de uma fruta, o manto, que seria a polpa, e o núcleo, o “caroço” planetário. 
QUEM SÃO: Mercúrio, Vênus, Terra e Marte.

Mercúrio
O planeta mais próximo do Sol foi formado com muito material pesado, como o ferro. Por isso, o núcleo, feito desse material e de níquel, ocupa 75% do planeta. Como Mercúrio também é o menor dos planetas, ele perde calor para o espaço mais rápido que os outros.

Vênus
Tem composição, estrutura e tamanho quase iguais aos da Terra. Só que lá as nuvens são de ácido sulfúrico. Até 96% do ar é gás carbônico, o que faz a temperatura ficar sempre perto de 465 °C. A pressão atmosférica é super intensa, igual à que suportaria um submarino a 900 m de profundidade.

Marte
A cor do planeta vermelho se deve ao pó de ferrugem espalhado por toda parte. No passado, Marte deve ter tido movimento de placas tectônicas e grande quantidade de líquido na superfície. No subsolo, a exploração recente indica que pode haver água congelada.

Terra
Único planeta conhecido com vida e água líquida na superfície, tem temperaturas relativamente amenas e uma atmosfera que o protege dos raios do Sol. A parte externa do núcleo é líquida. Mas, no centro do planeta, em altíssima pressão, a liga de ferro e níquel tem estado sólido.
PLANETAS DE GÁS
São feitos principalmente de gases, que assumem diferentes estados físicos dependendo da temperatura e da pressão. Quem caísse de pára-quedas em Júpiter ou Saturno entraria em uma atmosfera gasosa, que fica densa até virar líquido. O núcleo é feito de gelo e metais. 
QUEM SÃO: Júpiter, Saturno, Urano e Netuno.

Júpiter
É colorido por nuvens feitas de água, amônia e hidrosulfito de amônio – todas substâncias usadas em produtos de limpeza! Abaixo delas há um imenso oceano de hidrogênio e hélio líquidos. No interior, a temperaturas altíssimas, o hidrogênio se comporta como um metal e conduz energia.

Saturno
Amarelado pelas nuvens de enxofre, Saturno parece com Júpiter, mas tem uma camada de hidrogênio metálico proporcionalmente menor. Seus anéis, feitos de gelo e rochas que medem entre alguns centímetros e 1 km, têm espessura de apenas 1,5 km.

Urano
Tem nuvens feitas de metano, que dá cor azul-pálida ao planeta. Se pudéssemos viajar ao interior de Urano, veríamos o metano se tornar pastoso e então incrivelmente sólido, por causa do aumento da densidade e da pressão. Seu interior é feito de várias substâncias em forma de gelo.

Netuno
Parece com Urano, com a diferença de ser 24% mais denso. Assim como seu irmão planetário, Netuno tem atmosfera extensa, rica em hidrogênio e hélio. Como no caso de Urano, especula-se que o centro de Netuno seja na verdade um núcleo sólido, formado de gelo e rochas.
*As medidas indicam a largura de cada camada e o raio do núcleo.*
Consultoria: Enos Picazzio, astrônomo da USP, e Eder Cassola Molina, geofísico da USP.

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