João Magueijo…“Mais rápido q’a velocidade da Luz”

“Em todo caso, é de se notar que a velocidade da luz permanece a mesma ao se compor com a velocidade de expansão. A resultante  para um hipotético observador…’de fora’…do espaçotempo…  é que se tornaria superliminar.”

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Pode não ser muito claro para um leigo porque a inflação resolve os ‘problemas cosmológicos’. Será – talvez, ainda menos óbvio por que razão é tão difícil resolvê-los… sem recorrer à inflação… — Para um cosmólogo… porém — a dificuldade principal estava exatamente aí…  —  que não houvesse alternativa…  —  o que era altamente irritante.

A experiência de Michelson e Morley mostrou que a luz sempre se desloca…teimosamente, à mesma velocidade. Isto quer dizer que — se eu pedir a vários observadores, em movimento — relativamente…uns aos outros — que meçam a velocidade de um raio de luz, todos obterão o mesmo valor!

A teoria da ‘relatividade restrita‘ de Einstein, de 1905 surgiu, em parte, como resposta a este resultado espantoso. Einstein percebeu que, para c ser constante, outra coisa teria de ser abandonada. Esta outra coisa era a ideia de espaço e tempo – universais e imutáveis. Para Einstein, o espaço e o tempo (espaçotempo) podia dobrar-se, dilatar-se e encolher, em função do movimento do observador em relação ao objeto observado… A única propriedade imutável do universo seria a velocidade da luz.

Especificamente – comecei a pensar no que aconteceria se a velocidade da luz tivesse sido maior no universo primordial do que é agora. Para minha grande surpresa, verifiquei que esta hipótese parecia resolver alguns problemas cosmológicos — sem recorrer à ‘inflação’. — Era como se os enigmas do universo saídos do ‘big bang’ nos dissessem precisamente isso… que a velocidade da luz tinha sido muito maior no universo primordial, e que era preciso construir a física fundamental sobre uma base mais rica do que a ‘relatividade’.

Atualmente…a Variable Speed Light (VSL) deixou o seu ‘berço’ cosmológico, sendo aplicada a outros problemas. Trabalhos recentes mostram que a VSL tem algo a dizer sempre que nos aproximamos dos limites da física.

De fato, se a VSL estiver correta, talvez os ‘buracos negros‘ sejam muito diferente do que achamos que sejam…  –  É possível que as estrelas em colapso gravitacional, passem pelo processo… de forma totalmente inesperada, e tenham uma morte algo excêntrica…

Assim, o intrépido viajante espacial — estaria muito bem mais servido…

Em resumo – há uma avalanche de estudos teóricos, que preveem inúmeros efeitos físicos bizarros — tendo por origem um c variável… — sempre que as condições físicas se tornem suficientemente extremas… – E, dessa forma, persiste a esperança de que algumas dessas previsões – e, a própria ‘teoria VSL’, possam…um dia, ser verificadas experimentalmente.  

(texto extraído do livro “Mais rápido que a velocidade da luz” de João Magueijo)                 Obs: A “velocidade de fase” descreve a rapidez com que as ondas se movem, num determinado comprimento…enquanto a “velocidade de grupo” descreve a rapidez            com que a luz transporta energia…ou informação. Somente esta deve obedecer ao           limite universal, e isso ocorre dentro da ‘guia de ondas’… (luz-velocidade-infinita)

p/consulta:  ‘Teoria que contesta física de Einstein poderá ser testada’ (dez/2016)           #####################(texto complementar)#########################

Tamanho do universo, e velocidade da luz John Mather e George Smoot  são  astrofísicos da NASA…e ganharam o Nobel de física de 2006, ao pesquisarem   a natureza ‘anisotrópica‘ da radiação cósmica de fundo em microondas que permeia o universo… – No trecho abaixo, afirmam que o Universo observado tem um raio de 78 bilhões de anos luz… – e diâmetro de 156 bilhões de anos luz…

Os atuais telescópios permitem observar distâncias da ordem de bilhões de anos-luz, num espaço plano. Mas, quando falamos de universo observável, referimo-nos a todos os locais do universo que nos poderiam ter influenciado desde o Big Bang, e portanto esse universo observável é finito…mesmo que o universo seja infinito, dado que a velocidade máxima de transporte da informação, a velocidade da luz no vácuo, é finita.

As observações mais recentes – produzidas pelo ‘WMAP’… indicam que a idade atual do universo é cerca de 13,8 bilhões de anos. Poderíamos pensar que a fronteira do universo observável, conhecida por horizonte de acontecimentos cósmico (horizonte de eventos), estaria a cerca de 13,8 bilhões de anos-luz — pois a radiação que nos chega do universo primordial está viajando há cerca de 13,8 bilhões de anos à velocidade da luz.

Na verdade, como o universo tem se expandido continuamente desde o Big Bang (a origem da energia do espaço e do tempo) -– com velocidades muito superiores à velocidade da luz, a fronteira do horizonte é muito maior … sendo estimada em 78 bilhões de anos-luz, o qual representa o “raio” do universo atualmente observável.

Donde, deduz-se que o universo tem, pelo menos, um diâmetro de 156 bilhões de anos-luz. E, portanto, a distância às flutuações de anisotropia, detectadas pelo COBE e também pelo WMAP, é de cerca de 78 bilhões de anos-luz e não de 14 bilhões de anos-luz, como poderia parecer.

expansão

Confuso?…  Pois bem  –  para perceber este raciocínio imagine o universo como era um milhão de anos – após o ‘Big Bang’… Nessa altura…    o universo era cerca de mil vezes menor do que é hoje. Se a luz viajasse nessa altura durante 1 ano de modo a cobrir uma distância de 1 ano-luz, essa distância ter-se-ia convertido  —  com a expansão…  em mil anos-luz.

Por isso — quando a expansão é tomada em consideração, o universo observável é maior do que se esperaria de uma simples multiplicação da idade do universo pela velocidade da luz… ‘O Big Bang e a expansão do Universo’

P.S. Os 78 bilhões de anos-luz para o universo observável podem ser calculados da idade (arredondada) de 13 bilhões de anos  —  multiplicada por um coeficiente de expansão =3. Dobrando-se esse resultado, passaríamos do raio para o diâmetro.                                    

curiosidades:  ‘O Universo é, pelo menos, 250 vezes maior do que podemos ver’ # # ‘O Universo é 100 milhões de anos mais velho do que pensávamos’  ********************************************************************** 

      Equívocos mais comuns sobre ‘horizonte cosmológico’ e expansão                         superluminar do Universo…       (Tamara Davis & Charles Lineweaver)

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Utilizamos o modelo padrão da relatividade geral para ilustrar… — e esclarecer equívocos comuns sobre a expansão do Universo. Citamos aqui inúmeras declarações enganosas, ou mesmo má interpretadas na literatura do tema para mostrar a variedade desses equívocos.

No contexto padrão da cosmologia Lambda-CDM temos enganos em relação ao ‘horizonte de eventos’…ao ‘horizonte de partículas’ – e, ainda ao ‘universo observável’…e, à ‘esfera de Hubble’ (distância em que a ‘velocidade de recessão’ é igual à velocidade da luz).

Mostramos que podemos observar galáxias que têm – e sempre tiveram, velocidades de recessão maiores do que a velocidade da luz … — sem violar a relatividade especial — e, associamos estes conceitos aos testes observacionais.

Analisamos magnitudes aparentes de supernovas, e descartamos, observacionalmente, a interpretação do Efeito Doppler relativista  para redshifts cosmológicos, com um nível de confiança de 23 sigma. – (texto base);  —  complementar:  ‘velocidade da luz emergente’    ***********************************************************************************

Velocidade da luz é capturada pela câmera lenta mais rápida do mundo

A câmera mais rápida do mundo captura um trilhão de imagens por segundo, tornando-a eficaz o suficiente para “pegar” a luz. Cientistas que desenvolveram o sistema capturaram um raio de luz atravessando uma garrafa plástica de 1 litro.

O sistema é composto por uma câmera com uma pequena abertura – o suficiente para produzir imagens de partículas de luz – ou fótons… que passem na frente… Mas, criar um vídeo da velocidade da luz – só seria  possível em um movimento bidimensional.

Ramesh Raskar… professor do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), onde a tecnologia foi desenvolvida, afirma que“Com nosso sistema ultrarrápido de imagens, podemos realmente analisar como os fótons viajam pelo mundo. E depois, recriar uma nova foto, criando a ilusão de que os fótons saíram de outro lugar”.

A invenção pode ser usada no futuro para observar como a luz se comporta em diferentes suportes. Andreas Velten – um dos criadores do sistema – afirma que… “não há nada no universo que pareça rápido para essa câmera”.

O filme da luz passando pela garrafa dura poucos segundos… mas, na realidade, o evento levou apenas um nanosegundo. “Ver isso parece como luz em câmera lenta… É tão lento que dá para ver a luz se movendo na distância”, como comenta Velten… “é a velocidade da luz capturada: não há nada mais rápido no universo, então estamos no limite físico da fotografia de alta velocidade”…  (texto base)  ***********************************************************************************

Já estamos prontos para descartar a teoria do Big Bang?…  (22/10/2011)

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Mais importante do que a teoria em si é a demonstração de que o Sol pode ser usado como laboratório para teorias cosmológicas.[NASA]

Teoria de Eddington

Um grupo de físicos portugueses está propondo o uso do ‘Sol‘ – para testar algumas ‘teorias alternativas’ à teoria da Relatividade Geral de Einstein.

Jordi Casanellas… e colegas da ‘Universidade Técnica de Lisboa’ afirmam que a teoria de Eddington proposta há mais de 1 século, ainda não foi totalmente descartada pelas observações recentes dos neutrinos,     e ondas acústicas solares…Para eles, uma variante da teoria ajuda a solucionar alguns problemas atuais.

Isso porque, o fato da ‘Relatividade Geral’…que descreve a gravidade como a curvatura do espaço-tempo por corpos celestes de grande massa – ter passado por todos os testes a que tem sido submetida ao longo dos anos – não significa que não tenha problemas a resolver.

Além da bem conhecida dificuldade de unificação com a mecânica quântica…e das ainda pendentes explicações para a matéria e a energia escuras, há o problema bem mais sério das singularidades, onde as leis da física simplesmente se esfacelam.

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Nesse sentido, em 2010, Máximo Bañados (Universidade Católica do Chile)… e Pedro Ferreira (‘Oxford University‘) propuseram   uma variante da teoria de Eddington que adiciona um termo gravitacional repulsivo   para a… “teoria geral da relatividade.

Mas…o que parece ser a simples adição de mais um membro a uma equação tem um efeito devastador sobre o entendimento mais geral do cosmo. Esse termo gravitacional repulsivo não apenas elimina a necessidade das ‘singularidades‘… — como ele também … descarta a criação dos ‘buracos negros‘, e a ideia de que o Universo teria surgido de um Big Bang.

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Sol como laboratório

Quando tenta interpretar um campo gravitacional no vácuo … essa teoria, inspirada em Eddington é equivalente à teoria da relatividade. Mas ela prevê efeitos diferentes para a gravidade…   — atuando no interior da matéria.

O lugar ideal de testar essas diferenças seria o interior de estrelas de neutrons  — mas ainda não se sabe o suficiente a respeito delas para comparar as 2 teorias. — É aí então que em cena a proposta de … usar o Sol…Mesmo sendo uma fonte de gravidade muito menos extrema do que uma “estrela de neutrons” … o funcionamento do interior do Sol já é razoavelmente bem descrito nos ‘modelos atuais’.

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Constante gravitacional na matéria

O grupo de Casanellas calculou que, mesmo em sua forma newtoniana, não-relativística, a nova teoria prevê variações quantificáveis nas emissões solares em comparação com a “teoria gravitacional padrão” … de Einstein.

O termo gravitacional repulsivo na teoria de Bañados e Ferreira, seria equivalente a postular um valor diferente para a ‘constante gravitacional‘ no interior da matéria. E, intensidades diferentes da gravidade no interior do Sol devem resultar em diferenças em sua temperatura interna. Assumindo que o Sol está em equilíbrio hidrostático, a pressão para dentro de sua massa é equilibrada pela pressão para fora, gerada pelas reações de fusão nuclear em seu interior.

Temperatura mais elevada implica uma maior taxa de fusão nuclear…o que, por sua vez, implica numa maior taxa de emissão de neutrinos solares, algo diretamente mensurável.   E, não apenas isso…uma ‘força da gravidade maior no interior do Sol… acarreta uma variação na sua distribuição de densidade, o que deve modificar a propagação das ondas acústicas em seu interior… – o que pode ser medido com as técnicas da heliossismologia.

Todos esses dados já estão disponíveis… — Contudo, eles colocam sérias restrições à nova teoria, impondo limites muito estreitos para seus valores…Mas não a descartam, afirmam os pesquisadores, salientando que estes dados, apenas colocam limites para a nova teoria. Um teste mais rigoroso exigiria melhorias nos ‘modelos solares’… incluindo a abundância de hélio na superfície do Sol, ou medições mais precisas dos fluxos de neutrinos.

O teste – por si só, já é um grande avanço… – ao demonstrar que nossa pontual estrela (em ‘termos cósmicos’) pode ser usada em experimentos   ligados a teorias com ‘potencial cosmológico’ de explicação. (texto base) *********************************************************************

Supere a velocidade da luz e você perderá seus dados   

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Os pulsos superluminais superam a velocidade da luz, mas não conseguem levar informações. [Imagem: M. Bellini/National Inst. of Optics]

A transmissão de informações não pode quebrar o “limite de velocidade universal” — a velocidade da luz, garantem pesquisadores do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) e da Universidade de Maryland, ambos nos EUA.

Apesar disso parecer parecer óbvio – para a física moderna… – em 2012…quando pesquisadores do próprio NIST criaram ‘pulsos superluminais’, em que uma parte da onda de luz é ‘empurrada’ para frente — chegando antes do que seria de esperar, pela medição da velocidade do pulso — as coisas começaram a ficar complicadas…

Pois, mais tarde… uma outra equipe comprovou a possibilidade matemática de superar a velocidade da luz… – enquanto mais outro grupo conseguiu fazer a luz viajar com velocidade infinita.

Agora, Jeremy Clark decidiu estudar a fundo as implicações da sua própria descoberta dos ‘pulsos superluminais’. Pelas novas análises, os pulsos superluminais não representam um furo nas leis da física… — porque o pulso frontal de luz, que é “empurrado” para chegar ao destino antes que o esperado… não consegue carregar consigo informação alguma… Como comentou seu colega Ryan Glasser:

“Nós sabemos que se você puder acelerar a informação, isso daria origem a todos os tipos de problemas de causalidade, como você vê nos filmes de ficção científica sobre pessoas que viajam de volta no tempo… Assim, embora ninguém espere que isto seja possível… — o que impede que isso aconteça?… — Isso é o que nós queríamos saber”.

Clark e Glasser bolaram um experimento no qual a técnica dos pulsos superluminais é empregada num feixe de luz, enquanto outro feixe de luz segue sem alteração… Só que     os dois pulsos de luz são entrelaçados… – significando que o que acontece a um, altera imediatamente o outro.

Os resultados mostraram que não há mais correspondência entre os dois pulsos quando se usa a técnica dos pulsos superluminais em um deles – o entrelaçamento quântico deixa de funcionar. – E, além disso, quanto mais eles empurram a frente do pulso, mais degradado fica o seu sinal… — Como assim explica Glasser:

“Nós avançamos o pico da correlação entre os dois feixes… – mas não conseguimos empurrar a ‘informação quântica’ mais rápido do que a velocidade da luz”. 

Embora haja a necessidade de mais pesquisas para determinar, fundamentalmente, o que impõe esse limite de velocidade à informação…os resultados encontrados podem ser úteis na compreensão da transferência de informações no interior dos computadores quânticos, ou por meio da internet quântica… – E conclui Glasser, arriscando que…“Para nós… – o ‘ruído quântico‘ e a ‘distorção‘ definem esse limite”(texto base)  (jun/2014)                   p/consulta: ‘Informação transferida acima da velocidade da luz’  (mar/2015)

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Sobre Cesarious

estudei Astronomia na UFRJ no período 1973/1979... (s/ diploma)
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