Matéria e antimatéria podem ser criadas do nada

Matéria e antimatéria podem ser criadas do nada
Redação do Site Inovação Tecnológica - 22/12/2010


"A questão básica do que é o vácuo, o que não é o nada, vai além da ciência." [Imagem: iStockphoto/Evgeny Kuklev/Umich]

Sob as condições adequadas - que incluem um feixe de laser de ultra-alta intensidade e um acelerador de partículas de dois quilômetros de extensão - pode ser possível criar algo do nada.

É o que garante Igor Sokolov e seus colegas da Universidade de Michigan, nos Estados Unidos.

O grupo desenvolveu novas equações que descrevem como um feixe de elétrons de alta energia, combinado com um intenso pulso de laser, pode rasgar o vácuo, liberando seus componentes fundamentais de matéria e antimatéria, e desencadear uma cascata de eventos que gera pares adicionais detectáveis de partículas e antipartículas.

Criar matéria do nada

Não é a primeira vez que cientistas afirmam que um super laser pode criar matéria do nada. De um nada que não é exatamente ausência de tudo, mas uma sopa fervilhante de ondas e campos de todos os tipos, onde partículas virtuais surgem e desaparecem o tempo todo.

Em 2008, um artigo publicado na revista Science descreveu como a matéria se origina de flutuações do vácuo quântico.

"Agora nós pudemos calcular como, a partir de um único elétron, podem ser produzidas várias centenas de partículas. Acreditamos que isso acontece na natureza, perto de pulsares e estrelas de nêutrons," afirma Igor Sokolov, um dos autores do estudo.

Foi um grupo de brasileiros que demonstrou recentemente que uma estrela de nêutrons pode acordar o vácuo quântico.

O que é o nada?

Na base de todos estes trabalhos está a idéia de que o vácuo quântico não é exatamente o nada.

"É melhor dizer, acompanhando o físico teórico Paul Dirac, que um vácuo, ou um nada, é a combinação de matéria e antimatéria - partículas e antipartículas. Sua densidade é tremenda, mas não podemos perceber nada delas porque seus efeitos observáveis anulam-se completamente," disse Sokolov.

Em condições normais, matéria e antimatéria destroem-se mutuamente assim que entram em contato uma com a outra, emitindo raios gama, que já se imaginou aproveitar para construir um laser de raios gama.

"Mas sob um forte campo eletromagnético, este aniquilamento, que tipicamente funciona como um ralo de escoamento, pode ser a fonte de novas partículas," explica John Nees, coautor do estudo. "No curso da aniquilação, surgem fótons gama, que podem produzir elétrons e pósitrons adicionais."

Um fóton gama é uma partícula de luz de alta energia. Um pósitron é um anti-elétron, uma partícula gêmea do elétron, com as mesmas propriedades, mas com carga positiva.

Reação em cadeia

Os que os cientistas calculam é que os fótons de raios gama produzirão uma reação em cadeia que poderá gerar partículas de matéria e antimatéria detectáveis.

Em um experimento, preveem eles, um campo de laser forte o suficiente irá gerar mais partículas do que as injetadas por meio de um acelerador de partículas.

No momento, não existe nenhum laboratório que tenha todas as condições necessárias - um super laser e um acelerador de partículas - para testar a teoria.

Mas, para Sokolov, o tema já é fascinante o suficiente do ponto de vista filosófico.

"A questão básica do que é o vácuo, o que não é o nada, vai além da ciência," afirma ele. "Ela está profundamente incorporada não apenas nos fundamentos da física teórica, mas também da nossa percepção filosófica de tudo - da realidade, da vida, e até mesmo da questão religiosa sobre se o mundo poderia ter vindo do nada."

Recentemente, físicos do LHC conseguiram capturar antimatéria pela primeira vez - veja também CERN dá mais um passo no estudo da antimatéria.

Nota: O homem permanece no meio do caminho entre a incompreensão do macrocosmos e a do microcosmos. A física quântica é notoriamente fantástica, e com as recentes ponderações sobre o surgimento da matéria a partir do vácuo temos ficado maravilhados com quão longo é o caminho que precisamos percorrer para arranharmos a compreensão do Universo. Para que a (anti)matéria surja do "nada" é necessária uma grande quantidade de energia, ou em outras palavras, poder. Dizer que Deus criou a matéria a partir do nada deixou de ser uma impossibilidade física. Realmente, as implicações filosóficas são imensas.

Hawking Descarta Deus - O que aconteceu?

Stephen Hawking: Física descarta papel de Deus na criação do Universo

BBC - 02/09/2010

Os trechos indicam uma aparente mudança de opinião em relação a uma das obras mais conhecidas de Hawking.[Imagem: BBC]

Criação espontânea

O cientista britânico Stephen Hawking afirma em seu novo livro, ainda inédito, que a física moderna descarta a participação de Deus na origem do Universo e diz que aparentemente o Big Bang foi uma consequência natural das leis da física.

Em The Great Design ("O Grande Projeto", em tradução livre), que teve trechos publicados nesta quinta-feira pelo jornal britânico The Times, Hawking afirma que "a criação espontânea é a razão pela qual existe algo em vez de nada".

O cientista cita a descoberta de um planeta orbitando uma estrela que não o Sol, ocorrida em 1992, como algo que faz as condições planetárias terrestres - como a relação entre a massa solar e a distância para o Sol, por exemplo - parecerem provas "muito menos convincentes de que a Terra foi cuidadosamente projetada somente para agradar a nós, seres humanos".

"Devido à existência de uma lei como a da gravidade, o Universo pode e vai criar a si mesmo do nada", afirma o físico no livro.

"A criação espontânea é a razão pela qual existe algo em vez de nada, do porquê do universo existir, do porquê de nós existirmos", diz Hawking.

The Great Design foi escrito em parceria com o físico norte-americano Leonard Mlodinow e tem lançamento previsto para o próximo dia 9.

Desconversão

Os trechos indicam uma aparente mudança de opinião em relação a uma das obras mais conhecidas de Hawking.

Em seu livro Uma Breve História do Tempo, publicado em 1988, o cientista sugeria que a ideia de uma criação divina seria compatível com uma compreensão científica do Universo.

"Se nós descobrirmos uma teoria completa, será o triunfo definitivo da razão humana - pois então nós deveremos conhecer a mente de Deus", escreveu então o cientista.

Uma Breve História do Tempo teve mais de 9 milhões de cópias vendidas em todo o mundo.

http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=stephen-hawking-deus-criacao-universo&id=020175100902

Nota: Li o livro "O Universo em Uma Casca de Noz" do autor citado. Lá, ele dizia que como positivista, ele não se interessava em saber o que algo realmente é (talvez no conceito grego de Verdade), mas sim em uma teoria que possa descrever esse algo com acurácia. Hawking mudou radicalmente de opinião. Ok, ele é uma mente e tanto, ocupa a cadeira de Isaac Newton, é considerado por muitos como o maior físico da modernidade depois de Einstein...

Mas como revela o último capítulo de "O Universo em Uma Casca de Noz", sua mente descamba para o lado da presunção e até mesmo do ridículo quando sai de sua esfera precípua e avetura-se pelas áreas sobre as quais não tem tanto domínio quanto gostaria. O mesmo pode-se dizer de Georges Charpak e Rolland Omnè, nobéis de física em seu livro "Sejam Sábios, Tornem-se Profetas".

Se existe duas áreas onde as certezas não são certezas, e onde tudo reina no campo das teorias que não se encaixam, estas duas são a astrofísica e a física quântica. Acabei de ler (mais uma vez) que os cientistas não fazem a menor idéia do que seja nada mais e nada menos do que 90% da matéria do Universo (link: matéria escura), pois as equações não se encaixam. E o que dizer da física quântica, então? Leia o livro de Charpak e Omnè e você saberá do que estou falando...

A pergunta que faço a mim mesmo é: por que um cientista positivista, outrora tão "crente", se firma sobre um terreno tão oscilante e cheio de incertezas para alvejar o conceito da criação? Note que o próprio título do livro de Hawking já é uma provocação (The Great Design)...

Será que não existe uma certa dose de pressão pela "ciência" para que conforme seu pensamento com o naturalismo filosófico? Ou será que Hawking está entrando em um complexo de Deus, como diz Alejandro Bullón a respeito de Hittler e de Nietzsche, se julgando ele mesmo o criador do universo? Acredite, isso faz sentido no positivismo, uma vez que a teoria é o que conta... e, quem formula a teoria, logo, é...

Sim, um humilde mortal vai se dar o direito de discordar de Hawking (e de Segan) a respeito do Universo. A descoberta de exoplanetas, ao contrário do que o físico asseverou, somente tem confirmado a posição privilegiada da nossa Terra no nosso Cosmos. Dos mais de 400 exoplanetas descobertos, nenhum tem condições de abrigar a vida. Uns são grandes demais (isso é um grande problema), outros muito quentes, outros muito frios... Outros estão em órbitas de estrelas instáveis e violentas... outros, ainda, têm órbitas extremamente rápidas, com um "ano" de cerca de 3 dias, muito próximos de suas estrelas...

Não encontraram-se, ainda, sistemas planetários que dêem evidências de possuírem planetas rochosos em distância confortável de suas estrelas. Se você estudar as estrelas, verá que a maioria delas não oferece condições de suporte à vida, ao contrário do que pregava o maconheiro Carl Segan (vide blog do Michelson Borges).

Caro leitor: antes de adotar uma posição favoravelmente ateísta, espere a física explicar a matéria escura, apresentar uma teoria que unifique as mecânicas clássica e quântica, explicar as incoerências do Big Bang, isso sem falar de todas as questões sobre evolução que, definitivamente, não teríamos espaço suficiente para colocar. Cegos não podem oferecer-se para guiar (quem lê, entenda). Hawking está prometendo algo que não pode entregar.

Curiosidade: Incrivelmente, Hawking conhece a história de William Miller e do Grande Desapontamento, conforme um capítulo de livro que escreveu há alguns anos.

"Exoplanetas que orbitam na contramão atropelam teorias"

O título desta postagem está entre aspas porque foi transcrito diretamente da epígrafe de uma reportagem do site Inovação Tecnológica.

Confira a reportagem aqui.

Até o dia da redação da referida reportagem, nada menos que 452 exoplanetas haviam sido descobertos. Exoplanetas são todos os planetas localizados fora do nosso sistema solar, que orbitam outras estrelas.

Estes sistemas planetários estão muito distantes (a estrela mais próxima de nós, além do Sol, é Proxima Centauri, em um sistema ternário a cerca de 4,2 anos-luz de distância) e os planetas não podem ser observados diretamente.

Até o início dos anos 90 do século passado, nenhum planeta fora do nosso "quintal" havia sido descoberto. Os cientistas então usaram os mais poderosos telescópios e instrumentos para medir o brilho de um grande número de estrelas. Observando pequeníssimas variações nesse brilho, puderam calcular que estes fenômenos se tratavam da passagem de planetas em frente às suas estrelas. Seria o equivalente a pequenos eclipses, onde a estrela não é totalmente ocultada. Estas observações, somadas a cálculos sobre ligeiras mudanças no curso das estrelas, permitem estimar o tamanho, raio orbital e massa dos exoplanetas.

Os cientistas descobriram que estes exoplanetas, em sua maior parte, são gigantes gasosos como Júpiter, sendo que alguns deles são "Júpiteres quentes" por estarem muito próximos de suas estrelas, uma vez que o "nosso" Júpiter é distante e gelado.

Os astrônomos têm sonhado em encontrar, cumulativamente, exoplanetas rochosos, menores e a uma distância ideal de sua estrela, com uma órbita de baixa excentricidade, de forma que as probabilidades de tal corpo possuir água em estado líquido aumentassem.

Nesta busca desenfreada por vida extraterrestre para dizer "viu! a vida surgiu do nada lá fora!" (veja postagem), os cientistas acabaram por levantar mais uma incógnita sobre o modelo do Big-Bang, da formação do nosso sistema solar e da evolução da vida.

Por que? Bem, nosso sistema solar possui 8 planetas e um planetóide, além de asteróides, que orbitam a estrela todos, em sentido "anti-horário", mesma direção da rotação do Sol. Esta observação levou os cientistas a desenvolverem a teoria de que todos estes astros se formaram de um disco de restos de matéria que orbitava o Sol em seus primórdios, mais ou menos como seriam os anéis de Saturno em relação a ele.

O que os astrônomos divulgaram, conforme a matéria supra indicada, é a descoberta de exoplanetas que orbitam não só em sentido muitas vezes oposto ao de suas estrelas, mas também em planos orbitais de grande inclinação. E a implicação desta descoberta é muito grande: fica difícil imaginar todos os planetas necessariamente se formando por um longo processo de resfriamento e aglutinação de matéria estelar "não-utilizada".

Como observado pelo Dr. Walter Veith, um modelo de explosão inicial que criou o Universo, em primeiro momento ao menos, deveria levar a galáxias girando todas em um mesmo sentido. Deveríamos esperar os demais sistemas (planetas orbitando estrelas e satélites orbitando planetas) seguindo o mesmo movimento. No entanto, não vemos o cumprimento desta lógica estritamente em nenhum dos casos.

As explicações prévias para a ocorrência de planetas nestas condições, à luz das teorias dominantes da história do Universo, são mais confusas do que elucidativas, além de exigirem (mais uma vez) a atuação miraculosa do acaso.

Parece que a mecânica do Universo fica cada vez mais complexa, e a colcha das teorias para explicá-la ganham constantemente novos retalhos.