O que a Natureza esconde?

Penso que se deva classificar o que vai escrito abaixo como Filosofia, ou melhor, Física de Boteco. Foi algo que me passou pela cabeça há algum tempo e que divido com meus Pi leitores. Não fui muito rigoroso nos pensamentos, todo tipo de opinião e correção é bem vindo. Só não façam pouco da minha progenitora, sim?

Primeiro Chopp: A Radiação Cósmica de Fundo:

Até por volta de 400 mil anos após o Big Bang, a temperatura do Universo era alta o suficiente para que prótons e elétrons ainda não se combinassem para formar átomos de Hidrogênio. Com o tempo, e a expansão do Universo, a temperatura cai a ponto de permitir-lhes se juntarem, o que faz com que radiação eletromagnética seja emitida de forma homogênea por todo Universo.

Esse fótons são o que hoje conhecemos como Radiação Cósmica de Fundo em Microondas. Àquela época ainda não eram microondas, mas a expansão do Universo faz com que essa radiação “perca” energia. Na época da combinação, a energia era da ordem de elétron-Volts e atualmente é da ordem de mili-elétron-Volts. 

Segundo Chopp: Os Raios Cósmicos de Altíssima Energia:

Raios Cósmicos são partículas (prótons e elétrons basicamente) incidentes na atmosfera terrestre produzidas em fenômenos astrofísicos. Sejam expulsos da superfície do Sol, no que chamados de ventos solares, sejam produzidos em explosões de Supernovas ou eventos ainda mais violentos.

Enquanto os cientistas conseguem atingir a “tímida” energia de alguns TeV com os prótons no LHC, partículas com energia 1 milhão de vezes maior podem atingir a alta atmosfera. Essas super-partículas são chamadas de Raios Cósmicos de Altíssima Energia (UHECR na sigla em inglês – sim, os Físicos não tem muita criatividade…)

Entretanto, esses UHECR são bastante raros já que é muito mais “fácil “produzir um grande número de partículas de, relativamente, baixa energia que um monte daquelas de alta energia. Ainda, imagina-se que os fenômenos que produziram os UHECR não aconteçam perto de nós mas em galáxias a muitas centenas de milhões de anos-luz de distância, que se encontram (ou se encontravam, se preferirem) em estágios de sua evolução em que fenômenos violentíssimos ocorriam com mais freqüência com que acontecem atualmente na nossa galáxia.

A detecção desses UHECR é muito importante tanto para a Física de Partículas como para a Astrofísica e Cosmologia.

Tersssceeiro Chooopps: O Corte GZK:

Só que não é tão fácil detectar esses raios cósmicos. Não só por chegarem a Terra a uma taxa baixíssima, mas também porque a própria Natureza deu um jeito de colocar pedra no nosso angu.

Quando prótons possuem energia acima de cerca de 10 EeV (exa-elétron-Volt), ou dez milhões de TeV, começam a interagir intensamente com a radiação cósmica de fundo. Essa interação faz com que parte da energia do próton seja transformada em outras partículas. O próton então continua sua viagem com uma energia menor. O processo se repete até que a energia da partícula caia abaixo daquele limite (chamado de Corte GZK).

Esse corte faz com que UHECRs daquela energia ou maior produzidos em galáxias mais distantes que 100 milhões de anos luz não cheguem à Terra com essas energias. Deixamos então de ter acesso completo aos incríveis processos astrofísicos que lhes deram origem.

A Saidera: A Natureza bate com uma mão e afaga com a outra:

Agora vejam a beleza da coisa.

Alguns bilhões de anos atrás, maior era energia da Radiação Cósmica de Fundo. Uma civilização hipotética, então no mesmo nível tecnológico que o nosso, poderia detectá-la, e, talvez, concluir que o Universo teve um passado quente e denso, com muito mais facilidade. Por outro lado, as reações entre a radiação cósmica de fundo e os UHECR ocorreriam a menores energias e a tal civilização possivelmente perderia muito mais dos fenômenos astrofísicos do que nós já perdemos.

Ainda, uma Civilização hipotética alguns bilhões de anos no futuro teria mais acesso aos fenômenos astrofísicos já que a energia da Radiação Cósmica de Fundo seria  mais baixa e as reações ocorreriam a energias maiores dos UHECR. Por outro lado, eles teriam muito mais dificuldade em detectar a Radiação Cósmica de Fundo, ou talvez nem mesmo a detectassem. O passado quente e denso do Universo não seria tão óbvio para eles com hoje é para nós.

As descobertas que podemos fazer não dependem apenas de nosso avanço científico ou tecnológico mas também do quanto a Natureza está “disposta” a deixar passar?

Como dizem: “Teleologia, eu quero uma pra viver”. =D

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...

Discussão - 8 comentários

  1. Sony Santos disse:

    Muito legal!
    Semana passada vi uma matéria na Scientific American Brasil nº 71 (abril/2008) sobre o fim da cosmologia, que trata desse assunto: “a natureza bate com uma mão e afaga com a outra”. Estamos na melhor época para ver as demais galáxias e a radiação de fundo. No futuro, as galáxias desaparecerão dos nossos telescópios, porque estarão se afastando numa velocidade maior que a da luz (eu juro que não consigo entender isso, mas é o que estava escrito lá); na verdade o Universo não só está se expandindo, como está acelerando essa expansão, e o desvio para o vermelho levaria sua radiação a níveis indetectáveis. Uma civilização futura não poderia “deduzir” que houve um Big Bang, porque não verá mais galáxias, exceto as do grupo local. Muito louco, né?

  2. Joey Salgado disse:

    Exato, Igor. Eu, por exemplo, sou quase um Bóson de Higgs, em termos massivos.

  3. Igor Santos disse:

    Então, se vira chopp, o próximo passo lógico afirma que vira bucho.
    Estou cheio de energia fotônica, portanto.

  4. Joey Salgado disse:

    Ora, meus caros Renan e Takata, é óbvio que a energia perdida dos fótons vira chopp! Mas que pergunta…

  5. Renan disse:

    Essa é uma boa pergunta, Takata, mas não sei a resposta. Se pensarmos na radiação eletromagnética como onda é fácil imaginar o efeito de redshift, mas para fótons individuais realmente não sei dizer como é o efeito.
    Temos algum cosmólogo no recinto? =P

  6. Como fótons individuais perdem energia? Supondo que o total de energia no universo seja constante, para onde vai a energia perdida pelos fótons?
    []s,
    Roberto Takata

  7. Igor Santos disse:

    “I’m gonna go, go, go, there’s no stopping me.
    I’m burning through the skies, yeah, three thousand Kelvins, that’s why they call me Mr. starry night.
    I’m traveling near the speed of light, I’m gonna make a astrophysicist out of you.”
    -Brian May, Ph.D.-

Envie seu comentário

Seu e-mail não será divulgado. (*) Campos obrigatórios.

Sobre ScienceBlogs Brasil | Anuncie com ScienceBlogs Brasil | Política de Privacidade | Termos e Condições | Contato


ScienceBlogs por Seed Media Group. Group. ©2006-2011 Seed Media Group LLC. Todos direitos garantidos.


Páginas da Seed Media Group Seed Media Group | ScienceBlogs | SEEDMAGAZINE.COM