“Assim na Terra…como no Universo”

“A ideia – cristalizada durante milênios, de que o céu e a Terra são coisas separadas, foi superada há 500 anos. No entanto, essa mudança de perspectiva ainda não faz parte da nossa cultura…   –  As pessoas ainda mantêm uma  ‘imagem mental’  de que o céu é uma quintessência inacessível…  O grande desafio é compreender que nós estamos, de fato, dentro do céu… – restabelecendo essas ligações cósmicas ”. ###(Augusto Damineli)###

universo-3d1

“É o ato subjetivo da síntese transcendental que transforma o arranjo caótico das impressões sensoriais em realidade objetiva” (Kant)

As leis da natureza são as mesmas…no longínquo universo…ou aqui na Terra, de acordo com a nova pesquisa conduzida por uma equipe internacional de astrônomos, incluindo Christian Henkel no Instituto Max Planck de Rádio Astronomia em Bonn-Alemanha.   A pesquisa publicada em 19/06/2008 na Science, mostra que um dos mais importantes números em teoria física…a razão de massas próton/elétron é quase exatamente a mesma, em uma galáxia a 6 bilhões de anos-luz de distância, do que aquela encontrada em laboratórios da Terra, ou seja, aproximadamente 1.836,15.

De acordo com o astrofísico Michael Murphy  —  principal autor do estudo  —  essa é uma constatação importante, uma vez que muitos cientistas questionam se as ‘leis       da natureza‘ poderiam mudar em eras e lugares diferentes do Universo…Ele disse:

“Conseguimos demonstrar que as leis da física são as mesmas nesta galáxia…                     – a meio caminho através do universo visível – como elas são aqui na Terra”.

Radio contour map of the quasar B0218+367 at about 7.5 billion light years distance. The galaxy containing absorbing ammonia molecules lies about 6 billion light years away and, though it is not seen in this radio map, gravitationally lenses the background quasar light to produce two bright quasar images on the sky (big red circles). The physical size of the image (at the distance of the absorbing galaxy) is about 19,000 light years across. Image: Andi Biggs (MERLIN Image, click for higher resolution).

Representação do contorno em radiofrequência do quasar B0218 367, a cerca de 7,5 bilhões de anos luz de distância. A galáxia contendo moléculas de amônia (em absorção no espectro) se encontra a aproximadamente 6 bilhões de anos-luz de distância. E, apesar de não ser vista neste radio-mapa, ampliou como lente gravitacional a luz de fundo do quasar, para produzir duas imagens brilhantes de quasares no céu (grandes círculos vermelhos). O tamanho físico da imagem (à distância da galáxia de absorção) é de cerca de 19 mil anos-luz de diâmetro. [Andi Biggs/MERLIN].

Os astrônomos chegaram à conclusão olhando para trás no tempo – através de um quasar distante, denominado ‘B0218+367‘. Sua luz…que levou 7,5 bilhões de anos…até chegar aqui… foi em parte absorvida por gás amoníaco de uma outra galáxia no caminho. As ‘linhas espectrais’ de amônia foram obtidas no comprimento de onda… 2 cms (deslocado para o vermelho…do comprimento de onda original de 1,3 cm) pelo radiotelescópio ‘Effelsberg’. Os comprimentos de onda em que a amônia absorve a ‘rádio-energia’ do quasar… são sensíveis a um número sui generis da física nuclear: a razão de massas próton/elétron…como assim explica…Christian Henkel:   “A amônia é a molécula ideal para testar nossa compreensão física do cosmos. Relacionando sua linha de absorção com outras moléculas… é possível calcular ‘nessa galáxia’… a razão Mp/Me, e comparar à daqui”.

O objetivo dos astrônomos é continuar testando no Universo, as leis da natureza; em tantos lugares e tempos diferentes, quanto possível – a fim de verificar como estas se comportam em diversas situações. Para isso, precisarão de mais galáxias de absorção.

A galáxia estudada, B0218 367, é a única testada, até agora, para esse tipo de pesquisa. Deve haver muito mais galáxias semelhantes por aí – tão logo os telescópios ideais para encontrá-las estiverem disponíveis. – E, de acordo com Murphy…este problema poderá ser resolvido com o projeto proposto do telescópio… “Square Kilometre Array” (SKA).

O SKA é, de longe, o mais ambicioso projeto internacional de telescópio                                 jamais concebido… — Quando concluído… permitirá uma vasta procura                                 por muito mais galáxias de absorção”. (texto 1)  (texto 2) ## (jun/2008) *******************************************************************

Constantes Variáveis?! …                                                                                                      “Se os parâmetros das leis da física são determinados por processos estatísticos de             auto-organização que ocorrem em tempo real – então…é possível o surgimento da inovação…até ao nível das leis fundamentais.”   (Lee Smolin – ‘A Vida do Cosmos’) 

constante da naturezaAlgumas coisas nunca mudam. Os físicos as chamam de…’constantes da Natureza’. Eles supõem que algumas quantidades… como velocidade da luz (c)… a constante gravitacional de Newton (G) … ou ainda, a massa do elétron…por exemplo, sejam sempre iguais — em qualquer momento, ou lugar do Universo. Em torno delas as teorias físicas definem as “leis naturais”.

A física progrediu, ao realizar medições cada vez mais precisas para seus valores. Apesar disso, ninguém até hoje conseguiu prever … ou explicar essas constantes.  Pelo “Sistema Internacional”… c é 299.792.458… G é 6,673 x 10-11 e me…9,10938188 x 10-31…números que não seguem qualquer padrão reconhecível… – A única característica comum…é que, mínimas variações nesses valores, fariam sumir estruturas complexas, como seres vivos.

O desejo de explicar as constantes está por trás dos esforços para desenvolver uma descrição completa e unificada da Natureza, ou “teoria de tudo“… – Espera-se que            tal teoria mostre que cada constante da Natureza possui apenas um valor possível.    Ficaria revelada assim… – alguma ordem … por trás da aparente “arbitrariedade“.

Até agora, os pesquisadores não têm ideia de por que esta nossa combinação foi escolhida. Nesse caso, não haveria nenhuma explicação para muitas de nossas constantes numéricas, fora o fato de que elas constituem rara combinação… que permite o surgimento da vida. O Universo observável seria um entre muitos oásis isolados…cercado por uma infinidade de espaço estéril – um lugar surreal com forças desconhecidas da Natureza…onde partículas como elétrons, e estruturas tipo átomos de carbono, e moléculas de DNA, não ocorreriam. 

Régua Confiável!?

A… “Teoria das Cordas uma das candidatas à…teoria de tudo foi concebida … em parte – para explicar esta aparente…”arbitrariedade“…das “constantes físicas”… e suas equações básicas — contêm poucos parâmetros ainda não justificados… – No entanto,  até o presente momento… – não pode oferecer qualquer explicação… que ao menos justifique — o valor observado dessas ‘constantes fundamentais.

Na verdade, chamá-las de ‘constantes‘ talvez seja um erro. Elas poderiam variar no tempo e no espaço. Se as dimensões adicionais do espaço… – formuladas pela ‘teoria das Cordas’ mudassem de tamanho…as “constantes” em nosso mundo tridimensional mudariam com elas. – Especulações nesse sentido estiveram presentes, desde a década de 1930…O difícil é provar isso com experimentos… – pois o equipamento de laboratório, também pode ser sensível a mudanças nas ‘constantes’. Se o tamanho de todos átomos estiver aumentando, e a régua usada na medição também esticar – será impossível perceber o fenômeno. Com efeito, costuma-se supor nas experiências que os padrões de referência, tais como réguas, massas, relógios…permanecem fixos. Porém, ao testar tais constantes isso não é possível.

É preciso prestar atenção nas constantes que não têm unidade… são nºs puros…de modo que seus valores sejam os mesmos em qualquer sistema. Um bom exemplo é a razão entre massas, como a do próton e do elétron.

cte.estrutura.finaUma razão de especial interesse, combina a velocidade da luz (c), a carga elétrica do elétron (e)…a constante de Planck (h), e a dita “permissividade do vácuo” (εo). Tal quantidade… α = e²/2εohc, chamada de ‘constante de estrutura fina‘, foi introduzida em 1916 por Arnold Sommerfeld… – pioneiro na aplicação da teoria quântica ao eletromagnetismo. Ela relaciona o componente relativístico (c) e quântico (h) de interações eletromagnéticas (e) entre partículas carregadas no vácuo (εo)…As medições de α estabeleceram o valor de 1/137,03599976… ou, aproximadamente…1/137… – Se α tivesse um outro valor qualquer, características essenciais do mundo variariam…provocando sua irreversível instabilidade.

As reações nucleares em estrelas são especialmente sensíveis a α. Para que ocorra fusão, a gravidade de uma estrela precisa produzir temperaturas altas o suficiente … para forçar os núcleos a se unir, a despeito de sua tendência a se repelir… Se α excedesse 0,1 – a fusão se tornaria impossível (a menos que outras constantes fossem ‘ajustadas‘…para compensar).

Uma mudança de 4% em α alteraria de tal modo níveis de energia no núcleo do              carbono… – que a produção desse elemento por estrelas simplesmente cessaria.

Um problema experimental difícil de resolver é que a medição de variações nas constantes exige equipamentos de alta precisão, capazes de permanecer estáveis por tempo suficiente para registrar qualquer mudança. Mesmo relógios atômicos… com precisão da ordem de 1 segundo para cada 50 milhões de anos, só conseguem detetar desvios nas constantes num período de dias, ou no máximo, alguns anos… Se α variasse mais de 4 partes em 1015 no período de 3 anos, os melhores relógios perceberiam… – Nenhum o fez. Isso pode parecer uma boa confirmação das constantes…mas 3 anos é um piscar de olhos no tempo cósmico. Mudanças lentas, mas substanciais ao longo da história cósmica passariam despercebidas.

“Proliferação Nuclear”

Na década de 1970 — no entanto, pesquisadores franceses notaram algo “peculiar” na composição de isótopos de urânio – em minério extraído de Oklo…no Gabão…As rochas pareciam lixo atômico de modernos… “reatores nucleares”.  Surpreendentemente, cerca de 2 bilhões de anos atrás Oklo deve ter sido o…’palco natural’… para um primitivo ‘reator nuclear‘.

Em 1976, Alexander Shlyakhter do Instituto de Física Nuclear de São Petersburgo, Rússia, percebeu que o funcionamento de um reator natural depende da “exata” energia de um  estado particular do núcleo do elementosamário… que facilita a captura de neutrons. E essa energia é bastante sensível ao valor de α. Se a constante de estrutura fina tivesse um valor ligeiramente diferente, nenhuma reação em cadeia teria sido possível em Oklo; mas uma ocorreu…Isso implica que a constante não variou mais do que uma parte em 108 nos últimos 2 bilhões de anos. (…Os físicos, contudo…continuam debatendo esses resultados)

Em 1962… James Peebles e Robert Dicke (“Princeton University”) aplicaram princípios semelhantes a meteoritos. – Nessas rochas, a proporção relativa de diferentes isótopos, resultantes do decaimento radioativo depende de α. Segundo recente trabalho liderado por Keith Olive…da Universidade de Minnesota – quando a rocha se formou… α estava dentro de 2/106 de seu valor atual. — Tal resultado é menos preciso do que o de Oklo, porém mais antigo… regredindo às origens do sistema solar – 4,6 bilhões de anos atrás.

Para testar possíveis mudanças em períodos de tempo ainda mais longos, será                 preciso olhar para o céu. – A luz de fontes distantes…leva bilhões de anos para                     alcançar nossos telescópios — trazendo um “instantâneo” das leis e constantes               físicas do início de sua viagem… – ou da matéria que encontrou pelo caminho.

Medindo ‘linhas espectrais’

A astronomia entrou na história das constantes em 1965, quando os primeiros quasares vindos de distâncias incríveis foram então encontrados… – Ao cruzar com algum “gás galático“…sua luz é absorvida…em certas definidas frequências, imprimindo assim um “código de barras“, através de finas linhas em seu espectro.

Sempre que um átomo de gás absorve luz… – seus elétrons saltam de um nível de energia mais baixo para outro mais alto. Esses níveis de energia são definidos pela capacidade do núcleo de atrair elétrons, que por sua vez, depende da intensidade eletromagnética entre eles, e portanto da ‘constante de estrutura fina…Se essa constante fosse diferente no momento de absorção da luz, ou na região do Universo em que a absorção ocorreu, então    a energia necessária para fazer o elétron saltar…seria diferente da atualmente detetada, e também seriam diversos, portanto, os comprimentos de onda, nas transições do espectro.

A maneira como os comprimentos de onda mudam, depende sensivelmente da configuração orbital dos elétrons… Para uma determinada variação em α, alguns comprimentos de onda encurtam, enquanto outros aumentam. O complexo padrão de tais efeitos dificilmente seria confundido com erros na tomada de dados – tornando assim o teste…”extremamente poderoso”.

Antes que nossa equipe começasse a trabalhar no problema, 7 anos atrás… as tentativas de realizar medições tinham 2 limitações. Em primeiro lugar, os comprimentos de onda de muitas das linhas espectrais relevantes…não haviam sido medidos com suficiente precisão em laboratório. – Ironicamente… conhecia-se o espectro de quasares a bilhões de anos luz melhor do que o de amostras aqui na Terra. – Por isso…precisávamos de medições de alta precisão para compararmos ao espectro obtido; para tanto persuadimos colegas a fazê-las.

O segundo problema…é que costumava-se usar linhas de absorção do tipo…dubleto alcalino, isto é, pares de linhas de absorção do mesmo gás, tal como carbono, ou silício. Comparava-se o ‘espaçamento‘ entre essas linhas espectrais do quasar…e as medições em laboratório. Tal método porém não tira vantagem do fato, de que uma variação em α altera – não só o espaçamento em linhas de absorção…mas também, sua posição no espectro.  Desse modo…a maior precisão era em cerca de, apenas uma parte em 104.

Em 1999, foi desenvolvido um método 10 vezes mais preciso…para comparar diferentes átomos (ferro e magnésio, p. ex.), o que nos permitiu estabelecer a posição absoluta das ‘linhas de absorção’. Muito embora colocar essa ideia em prática tenha exigido ‘cálculos super-complexos’…na definição de como comprimentos de onda observados dependem     de α em todos tipos de átomo; a nova abordagem…combinada a telescópios e detetores modernos nos possibilitou testar a constância de α com uma exatidão sem precedentes.

Incertezas…Sistemáticas & Aleatórias

Ao embarcar nesse projeto esperávamos estabelecer que o valor da constante de estrutura fina permanecia o mesmo, há muito tempo – nossa contribuição seria só… maior precisão. Para nossa surpresa os primeiros resultados de 1999 mostraram variações pequenas, mas estatisticamente relevantes. Novos dados confirmaram essa descoberta. Com base em um total de 128 linhas de absorção de quasares, detetamos um aumento médio em α de cerca de 6 partes em 1 milhão… — ao longo dos últimos 6 bilhões — até 12 bilhões de anos atrás.

Descobertas extraordinárias exigem provas extraordinárias…e assim, nossos pensamentos voltaram-se imediatamente para possíveis problemas com os dados ou métodos de análise. As incertezas classificam-se em 2 tipos…sistemáticas e aleatórias… No caso das incertezas aleatórias, distintas em cada medição isolada… para grandes amostras, sua média tendia a zero. – Incertezas sistemáticas porém, não tendem a se cancelar…sendo mais complicadas por isso. – No laboratório, pode-se alterar a configuração experimental para minimizá-las, mas os astrônomos… não podendo mudar o universo…se vêem forçados a reconhecer que todos métodos disponíveis…na coleta de dados…sofrem de uma “distorção irremediável”.  Em todo levantamento de galáxias…por exemplo…as mais brilhantes, tendem a se “super-representar”. – Identificar e neutralizar essas distorções, representa um desafio contínuo.

Em 1º lugar, procuramos alguma distorção na escala de comprimento de ondas com que havíamos medido as linhas espectrais dos quasares. Conseguimos eliminar a hipótese de erros de método…Depois, por mais de 2 anos, procuramos cuidadosamente outros erros nos dados. Investigamos possíveis distorções uma a uma, e as descartamos, em detalhes.

magnésio espectro

The magnesium triplet contains three strong lines of magnesium and one strong line of iron. There are weaker lines of iron that are not resolved in the magnesium triplet. The b4 absorption line is composed of Mg I 5167.322 Å and Fe I 5167.4883 Å and is wider than the b2 Mg I 5172.684 Å and b1 Mg I 5183.604 Å absorption lines. (Crédito)

Até agora, identificamos somente uma fonte potencialmente séria de distorção, relativa às linhas de absorção do magnésio…Embora cada um dos 3 isótopos estáveis desse elemento absorva luz com um comprimento de onda diferente, os valores são muito próximos entre si… A espectroscopia de quasares não consegue separar suas respectivas linhas espectrais, que aparecem borradas… como se fossem uma única linha. – Medições em laboratório da abundância relativa dos 3 isótopos inferiram a contribuição de cada um deles ao espectro.

Se…no início do universo…essa proporção fosse muito diferente,                       tal efeito então poderia ser confundido com uma alteração de α.

Em um artigo recém-publicado, Yeshe Fenner da Universidade de Tecnologia Swinburne, Austrália, e colegas…descobriram…no entanto, que as quantidades relativas dos isótopos de magnésio necessárias para simular variações em α teriam; em contradição direta com as observações… resultado numa produção excessiva de nitrogênio no início do Universo. Por conseguinte…temos de considerar a possibilidade de que α tenha realmente mudado.

Porém…tentando provar isso…novas medições para outros espectros de quasares foram realizadas… sem quaisquer alterações em α… – O físico Hum Chand, do Centro de Astronomia e Astrofísica da Índia … autor de uma dessas análises … argumentou que – qualquer alteração teria sido menor do que… 1 parte em 106… – nos últimos 6 a 10 bilhões de anos.

Mas como é possível que…uma análise razoavelmente similar, apenas com ‘dados‘ diferentes, resulte em divergências em ‘α‘  assim, tão radicais? Até agora,     não se sabe a resposta. — Tais dados são de ótima qualidade, mas as amostras usadas… são essencialmente menores…não retroagindo tanto… no tempo.

A análise de Chand – fundada no método de análise espectroscópica… “many-multiplet”, não chegou a avaliar todos erros experimentais e sistemáticos… – e pode ter introduzido novos erros por conta própria…O astrofísico John Bahcall (Princeton) criticou o método, mas os problemas vistos por ele são incertezas aleatórias…somem em grandes amostras.  Para checar resultados…o grupo de Jeffrey Newman do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley, está analisando linhas de emissão, em vez de absorção. Essa abordagem ainda    é menos precisa que a nossa…mas, no futuro… – pode vir a fornecer dados importantes.

Consequências futuras                                                                                                                Se α varia, suas mudanças precisam conservar energia e momento, com respectivos efeitos eletromagnéticos… e devem influenciar o “campo gravitacional” do Universo.    

Em 1982, Jacob Bekenstein, da Universidade Hebraica de Jerusalém foi o 1º a generalizar as leis do eletromagnetismo…para lidar de maneira rigorosa com constantes inconstantes. Ele elevou α da condição de simples número, à de campo escalar, ingrediente dinâmico da Natureza. A teoria contudo não incluía a gravidade. A poucos anos atrás, John Barrow, juntamente com Håvard Sandvik e João Magueijo – do Imperial College…estenderam-na, justamente com esse objetivo.

Nossa teoria faz previsões simples de grande apelo. Variações em α de algumas poucas partes por milhão deveriam ter um efeito irrisório sobre a expansão do Universo… Isso porque o eletromagnetismo é … em escalas cósmicas, muito mais fraco que a gravidade. Mas, embora mudanças na constante de estrutura fina não afetem significativamente a expansão do Universo, a expansão afeta α… – Desequilíbrios entre a energia do campo elétrico e a do campo magnético provocam mudanças em α.

Universe_content_pie_chartDurante as primeiras dezenas de milhares de anos da história cósmica a radiação prevaleceu sobre as partículas carregadas e manteve o equilíbrio entre esses 2 campos. Conforme o Universo se expandiu, a radiação foi se diluindo… e a matéria – com suas partículas…tornou-se o constituinte dominante. O ‘campo elétrico’ tornou-se mais forte que o campo magnético, e α começou lentamente a aumentar… comofunção logarítmica do tempo“…Cerca de 6 bilhões de anos atrás…a ‘energia escura‘ passou a preponderar — e acelerou a expansão… tornando praticamente impossível — que quaisquer tipo de ‘influências físicas’ – se propagassem pelo espaço.

Assim, α voltou a ficar quase constante.

O padrão assim previsto é consistente com nossas observações. As linhas espectrais dos quasares representam o período da história cósmica dominado pela matéria, quando α estava aumentando. Resultados de laboratório…e os de Oklo, correspondem ao período dominado pela “energia escura”…no qual α tornou-se constante. O estudo de elementos radioativos em meteoritos é usado nesse caso pra testar a transição entre os 2 períodos.

Alfa É Só o Começo                                                                                                                  Estudos prévios sobre variação de constantes como α deixaram de                                      incluir uma ‘observação vital’… – o ‘caráter granular’ do Universo. 

Qualquer teoria interessante não se limita a reproduzir observações… – ela deve fazer previsões novas. A nossa sugere que as variações na constante de estrutura fina fazem objetos cair de forma diferente uns dos outros… Galileu predisse que corpos no vácuo caem com uma mesma aceleração. – Se α variar, porém, esse princípio deixa de valer exatamente. As variações geram uma força em todas partículas carregadas. – Quanto    mais prótons um átomo tiver no núcleo – com maior intensidade ele sente essa força.

Se nossas observações dos quasares estiverem corretas, então a aceleração de diferentes materiais difere em uma parte em 10e14… — pequena demais para ser vista em laboratório…mas suficiente para ser testada em missões planejadas como a “STEP” (Teste Espacial do “Princípio da Equivalência”).

vialácteaAssim como todas galáxias…a Via Láctea é cerca de 1 milhão de vezes mais densa que      a média cósmica… – Ela se mantém unida, devido à enorme atração gravitacional,  proporcionada por sua própria matéria —      não se expandindo, junto com o Universo.  Em 2003, Barrow viu que α pode assumir valores diferentes… – dentro das galáxias,      ou em regiões bem mais vazias do espaço.

Depois que uma galáxia se condensa, e atinge seu equilíbrio gravitacional, α quase pára de mudar dentro dela, mas continua a mudar nas regiões externas. Desse modo, experiências feitas na Terra para testar sua constância sofrem de uma distorção de seleção. Precisamos estudar melhor esse efeito para então entender como ele afetaria os testes do ‘princípio de equivalência’ fraco. – Nenhuma variação espacial de α foi ainda constatada. Com base na ‘radiação cósmica de fundo’, Barrow mostrou que α não varia mais do que 1 parte em 108, entre regiões separadas por 10 graus no céu… – Para onde isso tudo vai nos levar?… – No momento aguardamos que novos dados e análises comprovem, ou refutem a inconstância de α. Observações astronômicas fornecem os testes mais sensíveis sobre as constantes da Natureza… e nenhum experimento de laboratório pode hoje… a elas se comparar.

A origem das constantes está relacionada às maiores questões da ciência moderna – da unificação da física à expansão do Universo… Elas podem      ser a sombra de uma estrutura maior e mais complexa, do que o próprio Universo tridimensional que conhecemos… Determinar se as constantes      são de fato constantes é o 1º passo nessa direção. (texto base) (fev 2006)  ******************************************************************** 

Constante (?) de Estrutura Fina”                                                                               “Explicarei com que forças a Natureza dirige o curso do Sol e o vagar da Lua… de modo que não devemos supor que estes façam seu percurso anual, entre Céu e Terra, por livre arbítrio…ou tenham sido postos a rodar em homenagem a um plano divino”. (Lucrécio)

Indícios de mudança na razão das massas próton/elétron surgiram…na comparação entre o espectro do “gás de Hidrogênio” (obtido em laboratório)…e o espectro de luz das nuvens de Hidrogênio…de quasares distantes. Tal teste se refere às…assim chamadas “constantes físicas”…que podem não ser ‘absolutamente’ constantes. – Por exemplo…a ‘constância‘ da ‘Constante da Estrutura Fina’…representada pela letra ‘alfae definida como o quadrado da carga do elétron, dividido por c (velocidade da luz) vezes a ‘constante de Planck’… vem sendo objeto de discussão. – Alguns testes mostram que ela está mudando; outros, dizem que não… – E essa é uma importante questão, já que alfa estabelece a ‘intensidade geral’ da “força eletromagnética”… a força que une os átomos.

A razão entre as massas do próton e do elétron…(indicada pela letra μ)…é também importante no estabelecimento da escala da ‘Força Nuclear Forte’.

Até agora não existe uma explicação do porque a massa do próton deva ser 1.836 vezes a do elétron. Esta nova pesquisa – em busca de um valor variável de ‘μ’… foi realizada por Wim Ubachs da Vrije Universiteit /Amsterdam. Ele… e seus colegas, abordaram a tarefa, examinando o Hidrogênio gasoso em laboratório, realizando uma espectrocopia de ultra definição na faixa quase inacessível do “extremo-ultravioleta”. – Os dados então…foram comparados com observações de espectros de absorção de Hidrogênio distante, pela luz   de quasares ainda mais longínquos, no European Southern Observatory (“ESO”)…Chile.

O Hidrogênio astronômico é, essencialmente, Hidrogênio, tal como ele era a 12 bilhões de anos atrás, de forma que se pode procurar indícios de um valor mutante para μ. Por que a comparação?… Porque a posição de uma linha espectral, em particular, depende do valor de μ – localize uma linha espectral precisamente (isto é, seu ‘comprimento de onda’), e você pode inferir um valor para μAssim, os pesquisadores observaram indícios de que μ  diminuiu em 0,002%, nesses 12 bilhões de anos, com uma precisão estatística ao nível de 3,5 do padrão de “desvio espectroscópico”. ####### (texto base) (abr 2006) ####### **********************************************************************************

Leis físicas podem variarao longo do Universo                                                            “A variação observada é reduzida – não mais do que 1 parte em 100 mil…Mas é possível que variações bem maiores possam ocorrer fora do horizonte observável”  (Julian King) 

variacao-leis-fisica-2

De acordo com os dados obtidos pelos pesquisadores, a constante alfa não seria constante, mas variável, contrariando o princípio da equivalência de Einstein, que estabelece que as leis físicas são iguais em qualquer lugar. [Berengut/UNSW]

Um grupo de astrofísicos, afirma ter encontrado indícios de variação nas leis da física… para diferentes partes do Universo. Eles propõem que pelo menos uma das supostas constantes fundamentais da natureza…não seja assim tão constante. – Em vez disso, este número mágico…”constante de estrutura fina” ou ‘constante alfa‘, parece variar, ao longo do Universo. 

A ‘constante alfa’ mede a magnitude da força eletromagnética, ou seja…a intensidade das interações…entre a luz e a matéria… Há alguns anos foi proposto a variação de α…na escala de 12 bilhões de anos; agora, a ideia é uma variação, ao longo do espaço.

Eixo magnético universal

As conclusões dos pesquisadores foram baseadas em medições realizadas com o Very Large Telescope (VLT), no Chile… e com os telescópios ópticos do Observatório Keck,     no Havaí. – Os telescópios Keck e VLT estão em hemisférios diferentes, olhando para direções diferentes ao longo do Universo… Quando olhamos para o norte com o Keck, vemos em média um alfa menor nas galáxias distantes – mas quando olhamos ao sul,   com o VLT, vemos um alfa maior.

Depois de medir a constante alfa em cerca de 300 galáxias distantes, surgiu uma consistência… – esta constante que nos dá a força do eletromagnetismo…não é a             mesma em todos lugares como é aqui na Terra, parecendo variar continuamente               ao longo de um eixo preferencial através do universo. — Esse talvez tenha sido o      elemento mais intrigante da proposta…o fato da variação ter sido detetada como            uma continuidade ao longo do espaço…o que daria um tipo de “eixo preferencial”            para o Universo…como explica John Webb…da Universidade Nova Gales do Sul:

“É como se houvesse um eixo magnético universal atravessando todo o universo observável, da mesma forma que há um eixo magnético de polo a polo da Terra”. 

variacao-leis-fisica-1

De uma forma ‘bem interessante’, esse… “eixo magnético universal” coincide com medições realizadas anteriormente, que deram origem à teoria do…”Fluxo Escuro“… que indica que…uma parte da matéria de nosso universo estaria vazando por uma espécie de ‘ralo cósmico’, sendo direcionada … por alguma estrutura…de um outro universo.

Variação das leis da física                                                                                                      “A constante de estrutura fina, e outras constantes fundamentais…são o alicerce central para a atual teoria física. Se elas realmente variam, precisamos de uma teoria melhor.”

O “eletromagnetismo” é medido pela chamada “constante de estrutura fina“, simbolizada pela letra grega alfa (α)… Esta constante é uma combinação de 3 outras constantes: a velocidade da luz (c), a carga do elétron (e) e a constante de Planck (h),     onde α = e2/hc… isto é, a constante alfa mede a magnitude da força eletromagnética;     quer dizer… a intensidade das interações entre a luz e a matéria. O resultado é cerca          de 1/137…um número sem dimensão, o que a torna ainda mais fundamental do que    outras constantes… — como a gravidade… velocidade da luz… ou a carga do elétron.

A variação das leis da física, seja no espaço ou no tempo… sempre ocupou a mente dos cientistas. Pelas teorias atuais, uma pequena variação de alfa por exemplo, significaria   que as estrelas não produziriam carbono, a base da química que forma a vida na Terra.    Todavia…tudo recomenda que se espere até o artigo ser revisado por outros cientistas,        e aceito para publicação em revista conceituada. Resta saber, entretanto…se os outros cientistas entenderão… que uma variação de 1 em 100.000 é assim tão extraordinária.

Essas violações são de fato esperadas por algumas “teorias de tudo“. Uma alteração suave e contínua de ‘α‘ pode implicar em um Universo bem maior…do que a parte por    nós observada, possivelmente até infinito. Se os dados se confirmarem, e não tiverem outra explicação menos revolucionária… – um achado como esse… poderia obrigar os cientistas, a repensarem completamente sua compreensão sobre as “leis da Natureza”.

O professor Webb afirma que esta descoberta, também pode dar uma resposta natural, a uma questão que tem intrigado cientistas há décadas…Por que as leis físicas parecem tão bem ajustadas à existência da vida?…A resposta pode ser que outras regiões do Universo não são tão favoráveis à vida, como a conhecemos; e que as leis físicas, que medimos em nossa parte do Universo são ‘regras locais’. Neste caso não seria uma surpresa encontrar    a vida aqui. Isto porque basta pequena variação nas leis físicas…para que as estrelas, por exemplo, deixem de produzir carbono, o elemento básico da “vida”, como a conhecemos.

variacao-alfa-1

[Michael Murphy/Swinburne University of Technology/NASA/ESA]

Para chegar às suas conclusões… os cientistas usaram a luz de quasares muito distantes como faróis… – O espectro da luz que chega até nós, vinda de cada quasar, traz consigo sinais dos átomos nas nuvens de gás que a luz atravessou…em seu caminho até a Terra. Isto porque uma parte da luz é absorvida por estes átomos, em ‘comprimentos de onda’ específicos… – que revelam a identidade desses átomos… (de quais elementos eles são). Essas assinaturas espectrais, ou “linhas de absorção” são então comparadas com as mesmas detetadas em laboratório aqui na Terra…para ver se ‘alfa‘ é mesmo constante.

Quanto ao espanto causado pelos resultados, Webb afirma que as chamadas leis da física não estão “escritas na pedra”… – “O que nós entendemos por ‘leis da natureza’?…A frase evoca um conjunto de regras divinas e imutáveis que transcenderiam o ‘aqui e agora’… para aplicar-se em todos lugares e tempos no Universo. – A realidade porém, não é tão grandiosa… Quando nos referimos às leis da natureza, estamos na verdade, falando de determinado conjunto de ideias…marcantes na simplicidade – que parecem universais, tendo sido bem verificadas por experimentos… – Portanto, somos nós… seres humanos, com toda nossa falibilidade, que decidimos se uma teoria científica…é uma lei natural”.

Sobre a controvérsia, e inúmeras tentativas de dar outras explicações aos resultados, um experimentalista tem que provar que sua medição está certa…ou errada… – Se cada nova medição for interpretada por antigas teorias… – nunca haverá uma teoria nova… E como então, se poderá ter certeza de que é hora de investir em uma nova teoria?… Bom… se há variação numa das constantes fundamentais…é de se esperar que outras também variem. Logo, tudo a ser feito é projetar experimentos para detetar variações… na gravidade… na carga do elétron, ou velocidade da luz. ### ‘texto base 1’ (2010) ### ‘texto base 2’ (2011)    *******************************(texto complementar)*******************************    A ciência moderna quebrou barreiras que separavam o céu e a terra … unificando o universo. – Porém fez isso à custa da substituição… do mundo de qualidade, sentido  e percepção… – por outro mundo… – o da quantidade… – da geometria ‘reitificada’…mundo no qual…há um lugar para cada coisa… – mas, nenhum lugar para o homem. Assim… o mundo real da ciência ficou alienado… — totalmente divorciado do mundo  da vida, enquanto a ciência tem sido incapaz de explicá-lo, taxando-o de ‘subjetivo’.   É fato que na prática esses 2 mundos encontram-se hoje cada vez mais conectados. Para a teoria no entanto, eles são separados por um abismo…Dois mundos significa   2 verdades ou nenhuma. – Pois essa é a tragédia da modernidade, que substituiu o enigma do universo, pondo em seu lugar, o enigma do si mesmo.” (Alexander Koiré) *******************************************************************

Trechos do livro…”O Universo Inteligente” de Fred Hoyle”                                      A teoria darwinista está incompleta, porque as variações aleatórias                         tendem a piorar os resultados – como aliás…o senso comum sugere.”

universo inteligente

Não há dúvidas de que … as formas de “vida terrestres” evoluíram das mais simples — para as mais complexas,   ao longo dos períodos geológicos…Mas, como os genes não podem produzir-se a si mesmos dentro do sistema, devem provir do exterior deste… — significando que…

Os genes, componentes básicos da vida,                                 juntam-se na Terra…vindos do espaço!

Em vez de se constituir no centro biológico do Universo, vejo nosso planeta apenas como privilegiado “casulo“… uma ‘linha de montagem‘ … dispondo, no entanto, de uma grande vantagem relativamente a outros locais … A abundante presença de água líquida … provavelmente vinda dos cometas, contribui…definitivamente…para o desenvolvimento da vida – no que se refere a aumentar a ‘complexidade‘ através do processo a que chamamos ‘evolução‘.

Antes de Copérnico, pensava-se que a Terra constituía o centro geométrico e físico do Universo. Atualmente, a ciência oficial ainda considera a Terra como centro biológico       do Universo — o que constitui uma repetição quase inacreditável do mesmo erro. Não existe qualquer prova objetiva em apoio à hipótese de que a vida se iniciou numa sopa orgânica… aqui na Terra. – Nestas condições… por que razão continuam os biólogos a aceitar fantasias sem consistência?… – Com o único fim de negar o que é obvio … que,       as 200 mil cadeias de aminoácidos – e portanto… – a vida, não apareceu por acaso!…

É a água que assinala a nossa presença aqui, não como ‘organismos’ que surgiram casualmente numa sopa primordialmente local – mas…como descendentes da vida,         cujas sementes provêm do espaço……(origem dos elementos fundamentais à vida).

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Sobre Cesarious

estudei Astronomia na UFRJ no período 1973/1979.
Esse post foi publicado em cosmobiologia, cosmologia, física e marcado . Guardar link permanente.

Uma resposta para “Assim na Terra…como no Universo”

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