“Assim na Terra como no Universo”

“E…semelhante espaço o chamamos infinito…porque não há razão, possibilidade, sentido ou natureza que deva limitá-lo. — Nele, existem infinitos mundos semelhantes a este, pois não há razão nem defeito da capacidade natural, pela qual, assim como nesse espaço que nos rodeia existem – não existam igualmente em todo outro espaço que por sua natureza não é diferente deste – inumeráveis sóis, com infinitas terras… que giram igualmente em torno deles…do mesmo modo que vemos estes 7 planetas girar em torno deste sol que nos ilumina”… *******Giordano Bruno******* “De l’infinito, universo e mondi” *******(1584)

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“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 hoje (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”.

Os astrônomos chegaram a esse resultado ao olhar para trás no tempo — por meio de um quasar distante, denominado B0218+367… Sua luz, que levou 7,5 bilhões de anos para chegar até nós, foi parcialmente absorvida pelo gás amoníaco de uma galáxia no caminho.

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 que contém as 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 radiomapa, 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 19.000 anos-luz de diâmetro. Image: Andi Biggs (MERLIN).

Observações espectroscópicas da molécula de amônia foram feitas com o radiotelescópio ‘Effelsberg’  (100m) no comprimento de onda de 2 centímetros (deslocado para     o vermelho…do comprimento de onda original de 1,3 cm).

Os comprimentos de onda em que  a amônia absorve a ‘rádio-energia’ do quasar…são sensíveis a este nº sui generis da física nucleara razão de massas próton/elétron; como explica Christian Henkel, espectroscopista molecular…

“A ‘amônia‘ é a ‘molécula ideal’ para testar nossa “compreensão física” do universo distante… Ao comparar sua linha de absorção com a de outras moléculas — foi possível achar o valor da ‘razão   de massas  –  próton/elétron‘, nesta galáxia, e confirmar ser a mesma obtida aqui… da Terra”.

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, terá uma enorme área de coleta, o que nos permitirá procurar por mais galáxias de absorção” …  concluiu. 

‘Earth’s laws still apply in distant Universe’  ‘Earth Physics is Probably a Universal Thing’  “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, no céu – restabelecendo essas ligações cósmicas ”. ###### (Augusto Damineli) ###### ************************************************************************************

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’) 

Strong limit on a fundamental constant from molecular observations at high redshift

Valor-limite na constante fundamental para observações moleculares em alto redshift

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 que vem das nuvens de Hidrogênio… de quasares distantes.

Este é outro teste acerca das, 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-alta definição na faixa quase inacessível do extremo-ultravioleta.

Esses dados foram comparados com precisas observações de espectros       de absorção de Hidrogênio distante (pela luz de quasares… ainda mais longínquos), pelo European Southern Observatory – (“ESO”)…no 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 μ.

Assim… – 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); ver também constantes inconstantes (fev 2006) ************************************************************************************

Leis físicas podem variar ao longo do Universo

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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 da física são as mesmas em qualquer lugar. [Imagem: Julian 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 que α teria variado no tempo, numa escala de 12 bilhões de anos…agora, a ideia é a de uma variação… – pelo 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.

“A variação observada é bem pequena… não mais do que 1 parte em 100 mil. Mas é possível que variações muito maiores possam ocorrer fora do nosso horizonte observável”…  – comentou Julian King…um dos autores.

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.

Este talvez seja o elemento mais intrigante da proposta, o fato da variação ter sido detetada como uma continuidade ao longo do espaço…o que daria uma espécie de         “eixo preferencial” para o Universo…  —  “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”, explica John Webb, da Universidade de           Nova Gales do Sul, na Austrália.

De forma bastante interessante, esse eixo magnético universal coincide com medições anteriores que deram origem à teoria do chamado Fluxo Escuroque indica que uma parte da matéria do nosso Universo estaria vazando por uma espécie de ‘ralo cósmico’, sugada por alguma estrutura de um outro universo.

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Variação das leis da física

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 das leis da Natureza.

“A constante de estrutura fina, e outras constantes fundamentais … são absolutamente centrais para a nossa teoria atual da física. Se elas realmente variam, precisaremos de uma teoria melhor” arrisca Michael Murphy, coautor do trabalho.

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.

Mas…no entanto…tudo recomenda que se espere até que o artigo seja revisado por outros cientistas e aceito para publicação em uma revista conceituada. Resta saber, sobretudo, se os outros cientistas acharão que uma variação de 1 em 100.000 é assim tão extraordinária.

Constante de estrutura fina

O “eletromagnetismo” é medido por meio da 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.

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Constantes fundamentais da natureza são ajustadas a cada 4 anos, para incorporarem avanços no conhecimento científico e tecnologias de precisão das medidas. [texto]

Universo infinitoou multiversos

Essas violações são, de fato, esperadas por algumas “teorias de tudo“… – que tentam unificar ‘forças fundamentais’. Uma alteração suave e contínua de ‘α’ pode implicar em um Universo…bem maior do que a parte dele, observada por nós, possivelmente… até infinito.

Outra possibilidade também derivada da variação em “alfa” é a existência de multiversos…múltiplos universos que podem… de alguma forma…”tocar-se” uns aos outros… – Além do que 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 da física que medimos em nossa parte do Universo são ‘regras locais’. Neste caso, não seria uma surpresa encontrar a vida aqui. Isto porque basta uma pequena variação nas leis da física para que as estrelas por exemplo deixem de produzir carbono, o elemento básico da “vida como a conhecemos”.

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[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.

Conclusões teóricas

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, que decidimos se uma teoria científica é uma lei da natureza… – E… os ‘seres humanos’ frequentemente estão errados”.

Sobre a controvérsia e as 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 os cientistas poderão ter a certeza de que é hora de investir em uma nova teoria?… Bom… – se há variação em uma das constantes, é de se esperar que as outras constantes fundamentais também variem. – Tudo a ser feito então…será projetar experimentos que possam verificar variações…na gravidade… na carga do elétron…ou na velocidade da luz. **********(texto complementar)************ ‘texto base 1’ (2010) # ‘texto base 2’ (2011) 

Vida pode estar espalhada pelo Universo  Astrônomos nos EUA acabam de descobrir sinais de ‘moléculas orgânicas’ altamente complexas no disco de poeira, em volta de uma estrela distante.

Em trabalho publicado no Astrophysical Journal Letters, J. Debes e Alycia Weinberger, do Instituto Carnegie, e Glenn Schneider – da Universidade do Arizona, descrevem observações feitas por infravermelho da estrela HR 4796A a partir do espectrômetro do telescópio espacial Hubble.

Os cientistas verificaram que o espectro de luz visível e infravermelha – promovido pela poeira da estrela, era muito avermelhado – coloração produzida por grandes moléculas orgânicas, denominadas tolinas. De acordo com o estudo, o espectro não se assemelha com o de outras substâncias vermelhas, como o óxido de ferro.

As tolinas não se formam naturalmente hoje em dia na Terra  —  porque o oxigênio da atmosfera as destruiria rapidamente; mas estima-se que elas teriam existido há bilhões de anos, nos primórdios do planeta  —  e, que teriam sido precursoras das biomoléculas que formam os organismos terrestres.

Tolinas já foram detectadas no Sistema Solar, em cometas; e, em Titã – sendo responsáveis pelo tom vermelho da lua de Saturno… Esse novo estudo é o 1º a identificar essas grandes ‘moléculas orgânicas’ – fora do Sistema Solar.

Como a estrela HR 4796A, de apenas 8 milhões de anos – está nos estágios finais da formação de planetas – a descoberta sugere que esses “blocos básicos da vida“…sejam comuns…emsistemas planetários“.

A HR 4796A encontra-se a 220 anos-luz da Terra, na constelação do Centauro. O disco de poeira em volta da estrela foi formado por ‘multicolisões‘ de pequenos corpos do seu Sistema – semelhantes a cometas ou asteroides. Segundo o estudo agora publicado, tais corpos podem transportar moléculas orgânicas para qualquer planeta que esteja em seu sistema.

Astrônomos estão começando a olhar para planetas em torno de estrelas diferentes do Sol. A HR 4796A tem massa duas vezes maior…e, é 20 vezes mais luminosa…Estudar esse sistema fornece pistas para a compreensão das diferentes condições de formação planetária… — sob as quais… talvez… a vida possa evoluir.  texto base  (18/01/2008) 

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Sobre Cesarious

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

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