03 outubro 2006

Physics News Update nº 795

O Boletim de Notícias da Física do Instituto Americano de Física, número 795, de 3 de outubro de 2006 por Phillip F. Schewe, Ben Stein, e Davide Castelvecchi Physics News Update

OS PRÊMIOS NOBEL DE FÍSICA DE 2006 serão concedidos a John. C. Mather do Centro de Vôo Espacial Goddard da NASA e George F. Smoot da Universidade da Califórnia, Berkley e Laboratório Nacional Lawrence Berkley, pelo estudo dos primórdios do universo. Eles foram importantes no desenvolvimento da experiência Explorador do Fundo Cósmico (Cosmic Background Explorer = COBE). Esta astronave em órbita foi a primeira a detectar pequenas variações de temperatura no fundo cósmico de microondas (cosmic microwave background = CMB), o banho de radiação que representa a primeira luz capaz de se mover livremente pelo universo, após o Big Bang. O CMB foi inicialmente observado, nos anos 19060, por Arno Penzias e Robert Wilson, nos Laboratórios Bell, e rendeu-lhes um prêmio Nobel. Pensava-se, naquela época, que o CMB deveria ser, de alguma forma, não-homogêneo (ele não poderia ser absolutamente uniforme ao longo dos céus), uma vez que as subseqüentes galáxias que vemos hoje, teriam que ter se formado de pequenos desbalanceios de massa no dominante plasma quente que constituia a substância do universo (em tanto quanto sabemos), logo antes dos primeiros átomos se formarem. Mas o quão grandes eram esses aglomerados me matéria, que apareciam como pequenas variações de temperatura no mapa da CMB ao longo do céu, era desconhecido. Em uma conferência de imprensa, no encontro da APS em 1992, os porta-vozes da COBE, inclusive Smoot e Mather, anunciaram a descoberta de variações do nível e partes por centena de milhar, contra uma temperatura média de 2,7 °K (PNU nº 077 - matéria 1). O fundo de microondas é, com efeito, a maior coisa que podemos observar (na verdade, ele se estende por todo o céu), a coisa mais remota que podemos mapear e a coisa mais antiga que se conhece. A COBE foi a primeira a medir as variações e a primeira a fornecer uma temepratura média realmente precisa para o universo, 2,726°K (PNU Nº 109 matéria 1). No encontro da Sociedade Americana de Astronomia esta temperatura foi relatada e deu para ouvir a audiência engolindo em seco, porque o conjunto de pontos de dados acumulados ficava no topo do esperado espectro temperatura de corpo negro – a coincidência entre os dados e a teoria era boa demais. O trabalho da COBE representou um grande feito científico experimental, uma vez que as pequenas variações de temperatura do distante CMB tiham que ser medidas contra uma barreira da nuvem de microondas procedentes de nosso sistema solar, nossa galáxia e outros corpos celestes. Além disso, o movimento da Terra em torno do Sol, do Sol em torno da Via Láctea e da Via Láctea dentro de nosso grupo local de galáxias, todos tinham que ser levados em conta. Outros detectores posteriores do CMB, inclusive Boomerang e DASI, adicionaram mais e mais detalhes ao fundo de microondas (PNU nº 573 matéria 1). O largo mapa do céu de microondas, que mostrava manchas de temperaturas mais altas ou baixas, ficou ainda mais definido. Mas os físicos freqüentemente apresentavam seus dados principalmente na forma de um gráfico de momentos multipolares, correspondentes às contribuições de microondas de diferentes escalas angulares, como se o CMB fosse composto de componentes de dipolos, quadripolos, octopolos, etc. As medições mais recentes e melhores foram apresentadas pelo detector WMAP, que fronece a mais clara curva multipolar, bem como fornece os melhores valores para importantes parâmetros cosmológicos, tais como a idade do universo, a curvatura geral do espaço-tempo e a hora em que os primeiros átomos formaram as primeiras estrelas. (PNU Nº 769 matéria 1).
Informações adicionais sobre o Prêmio Nobel incluem vários bons artigos no Scientific American: janeiro de 1990, sobre a própria COBE; maio de 1978, sobre o Big Bang e a descoberta do CMB; maio de 1984, sobre o modelo inflacionário; e março de 2005, sobre idéias erradas sobre o Big Bang. (Website do Prêmio Nobel: http://nobelprize.org; website do LBL, http://www.lbl.gov/ )

ACELERAÇÃO DE GeV EM SOMENTE 3 CENTÍMETROS. Muito da física de partículas, ao longo so século passado, foi tornado possível por máquinas de podiam acelerar partículas a energias da ordem de milhares de elétron-Volts (keV), e, depois, à casa dos milhoões de elétron-Volts (MeV) e até a casa dos bilhões (GeV). Com tais altas energias, feixes de partículas podem, quando esmagadas contra um alvo qualquer, recriar, por curto tempo, um pequeno pedaço do antigo universo quente. Agora, o esforço para dar maior aceleração às partículas em um pequeno espaço teve um notável passo adiante. Físicos do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley e da Universidade de Oxford conseguiram acelerar elétrons a uma energia de 1 GeV em um espaço de apenas 3 cm. O dispositivo ganhou o nome de "Acelerador Laser Wakefield", uma vez que ele acelera os elétrons usando potenters campos elétricos estabelecidos na esteira de um pulso de luz laser que passa através de uma cavidade peenchida com plasma. Já haviam sido atingidos gradientes de 100 GV/m, mas o processo de acleração não podia ser mantido para energias muito acima de 200 MeV. (Leemans et al., Nature Physics, outubro de 2006.)

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PHYSICS NEWS UPDATE é um resumo de notícias sobre física que aparecem em convenções de física, publicações de física e outras fontes de notícias. É fornecida de graça, como um meio de disseminar informações acerca da física e dos físicos. Por isso, sinta-se à vontade para publicá-la, se quiser, onde outros possam ler, desde que conceda o crédito ao AIP (American Institute of Physics = Instituto Americano de Física). O boletim Physics News Update é publicado, mais ou menos, uma vez por semana.

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Como divulgado no numero anterior, este boletim é traduzido por um curioso, com um domínio apenas razoável de inglês e menos ainda de física. Correções são bem-vindas.


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