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Neutrinos mais rápidos que a luz! Relatividade derrubada ou simples mau contato?

fevereiro 24, 2012

Em setembro do ano passado dois grupos de pesquisa viraram notícia, haviam realizado um experimento onde partículas subatômicas chamadas neutrinos percorriam certa distância em uma velocidade acima da velocidade da luz no vácuo. Fato esse que viola a Teoria da Relatividade de Albert Einstein.

 

http://www.sbfisica.org.br/v1/index.php?option=com_content&view=article&id=339:neutrinos-mais-rapidos-que-a-luz&catid=96:setembro-2011&Itemid=270

Segundo Einstein somente as ondas eletromagnéticas (luz) podem viajar a aproximadamente 300 mil quilômetros por segundo, a velocidade limite para a transmissão de qualquer informação.

Os neutrinos foram previstos teoricamente na década de 30 por conta de um tipo de desintegração radioativa, a radiação beta. Aprendemos nas aulas de química do ensino médio que o átomo é formado por cargas elétricas negativas (elétrons) e por cargas elétricas positivas (prótons). Os elétrons ocupam a parte externa do átomo, enquanto os prótons estão no núcleo, juntamente com outra partícula neutra, chamada nêutron. A radiação beta consiste da emissão de elétrons, mas oriundos do núcleo atômico, e não da eletrosfera. Nesse caso a teoria prevê que um nêutron se desintegrou, transformando-se em um próton e emitindo a partícula beta. Mas os cálculos não batiam, faltava energia. Para resolver esse problema o físico Wolfgang Pauli postulou a existência de uma partícula que levasse a energia que faltava. Enrico Fermi, brilhante físico italiano propôs o nome de neutrino (diminutivo de nêutron em italiano).

Apesar de a teoria ser consistente a detecção do neutrino demorou décadas para ocorrer, justamente por não ter carga elétrica e por ser extremamente leve sua interação com a matéria é muito sutil, tornando quase impossível sua detecção.

Com a evolução da física de partículas os neutrinos puderam ser detectados em diversos tipos de experimentos e constatou-se que eles são a segunda partícula mais abundante do universo, atrás somente dos fótons (partículas da radiação eletromagnética).

A informação publicada no ano passado de que esse tipo de partícula teria superado a velocidade da luz fez com que a maioria dos físicos duvidasse do experimento realizado por um grupo do CERN (Organização Européia para a Investigação Nuclear) em Genebra, Suíça, juntamente    com uma equipe de Gran Sasso, na Itália. Várias foram as hipóteses levantadas para erros sistemáticos (erros difíceis de serem eliminados em um experimento).

Em novembro a equipe repetiu o experimento, confirmando o resultado. Estaria a teoria da Relatividade sendo abalada?

Na verdade os físicos sabem que toda teoria cientifica tem um prazo de validade, teorias são modelos que procuram explicar a natureza, não correspondem a uma verdade absoluta. As leis de Newton permaneceram incólumes por quase 300 anos, mas no século XX ela se mostrou limitada, não conseguiu explicar o mundo subatômico, nem o mundo do muito veloz. No entanto ainda podemos utilizar a mecânica Newtoniana, só recorremos à relatividade ou a física quântica, quando o problema exige isso.

Mas esperávamos que a relatividade fosse superada por outra teoria ainda mais completa e não por um experimento como esse. Talvez por isso a maioria dos físicos tenha se mostrado desconfiado com o experimento.

E parece que a desconfiança procedia. Agora a própria equipe que realizou os experimentos afirma que descobriu dois erros nas medidas. Um mau contato em um cabo de fibra óptica e problemas na sincronização dos relógios atômicos podem ter ocasionados erros para mais ou para menos no tempo de detecção dos neutrinos. Dessa forma ou o efeito é ainda maior (neutrinos viajando ainda mais rápido do que a luz) ou a relatividade não foi violada (os neutrinos chegam após o tempo que havia sido detectado anteriormente, viajando em uma velocidade inferior a da luz).

http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=neutrinos-ainda-mais-rapidos-luz-ou-mais-lentos&id=010175120223

Agora é aguardar novos testes para sabermos como essa história vai terminar. Um resultado que confirme a relatividade fará com que os físicos afirmem: “Não falei que o experimento tava errado!”  Um resultado que confirme a velocidade dos neutrinos acima da velocidade da luz trará afirmações do tipo: “Ah, deve ter mais coisa errada.”

E assim caminha a humanidade…

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Unesp cria jogo que aborda conceitos de física de partículas

maio 12, 2010

No biscoito fino (ciclo de palestras do colégio Oswald)  de abril, Marcelo Tas mencionou, ao se referir ao ensino nos dias de hoje, que “Um professor do século 20 ensina física do século 19 para um estudante do século 21″. Essa mesma afirmação foi repetida pelo professor do Instituto de Física Teórica (IFT) da Unesp Sérgio Ferraz Novaes, coordenador do Sprace  Game.

Sprace Game é o nome de um jogo de computador projetado para ensinar conceitos de física de partículas para estudantes do ensino médio e para o público leigo em geral. Com isso espera-se poder ensinar física do século 21 para alunos do século 21, diminuindo um pouco a grande defasagem dos currículos escolares que trazem ainda o modelo atômico sendo formado apenas por elétrons, nêutrons e prótons.

Não é uma idéia nova, na verdade a biologia já tinha saído na frente com o impressionante: Immune Attack, disponível para download gratuito desde 2008 no Brasil:

Nesse jogo batalhas entre o sistema imunológico e bactérias invasoras são o tema. As imagens são fantásticas, e o jogador precisa conhecer um pouco sobre imunologia, assim poderá aprender se divertindo.

A versão brasileira não possui um visual tão bacana quanto o jogo biológico, mas a filosofia é a mesma, aprender se divertindo. Nesse caso conceitos de física de partícula serão apresentados através do conhecimento de partículas subatômicas. Nomes estranhos como: léptons (elétron, múon, tau e seus três respectivos neutrinos), partículas responsáveis pelas interações forte, fraca e eletromagnética (glúon, W, Z e fóton) e os seis quarks (up, down, strange, charm, bottom, top). Além disso, conceitos importantes como, o decaimento de algumas partículas instáveis, fazem parte do jogo.

Não se trata de um jogo meramente educativo do tipo perguntas e respostas, mas de um verdadeiro jogo de ação e aventura. Pilotando uma nave que foi miniaturizada até o tamanho das partículas subatômicas, o jogador deve coletar partículas usando canhões laser, campos de força e outros artefatos. Unindo as partículas fundamentais chamadas quarks, ele pode produzir um nêutron ou um próton. A idéia é conseguir, a partir dos hadrons (protôns e nêutrons), produzir moléculas fundamentais para a colonização de um planeta, como o oxigênio e a água.

As informações sobre o jogo e o comunicado à imprensa podem ser encontrados no site:

http://www.sprace.org.br/SPRACE/files/pdf/pressrelease-portuguese.pdf

O jogo pode ser obtido diretamente do site:

http://www.sprace.org.br/SPRACE/sprace-game

Uma demonstração do jogo pode ser vista no youtube:

Já baixei o jogo, mas ainda não tive tempo de jogar. Alias, tenho por princípio não instalar jogos no computador, porque fica difícil cumprir outras tarefas no tempo necessário, porém abri essa exceção, pois segundo os criadores do jogo, ele foi criado com objetivos educativos e os autores procuraram fidelidade aos conceitos científicos sem que ficasse algo chato.

Agora é esperar as férias pra me divertir aprendendo um pouco mais de física e biologia.