LHC joga a toalha na caça às dimensões extras

lhc_cms

Parece um enorme portal, mas o LHC pode ser mais um beco-sem-saída dimensional.

Depois de ter sido nocauteado por uma simples migalha de pão, era de se esperar que o bilionário LHC tivesse encontrado ao menos alguma sombra de evidência de dimensões desconhecidas. Agora, em dois artigos publicados na Physical Review Letters, os responsáveis pelo detector CMS do LHC admitem que o gigantesco acelerador situado na fonteira franco-suíça pode não servir como portal. Continue reading “LHC joga a toalha na caça às dimensões extras” »

A Aposta de Feynman-Weisskopf

Quando Richard Feynman foi laureado com o Prêmio Nobel de Física em 1965, um de seus amigos ficou preocupado com seu futuro.  Victor Weisskopf, que era diretor do CERN, sabia de duas coisas: (1) Feynman detestava trabalhos administrativos e (2) esse era o destino de muitos cientistas após o auge da carreira, numa espécie de aposentadoria (voluntária ou não). Por isso, Weisskopf fez Feynman assinar, diante de testemunhas, os termos da seguinte aposta:

Mr. FEYNMAN irá pagar a soma de DEZ DÓLARES a Mr. WEISSKOPF se, a qualquer tempo durante os próximos DEZ ANOS (i.e., antes do DIA TRINTA E UM DE DEZEMBRO de MIL NOVECENTOS E SETENTA E CINCO), o referido Mr. FEYNMAN vier a ocupar uma “posição responsável.”

Para os propósitos da APOSTA supra, a expressão “posição responsável” deverá ser interpretada como significando uma posição que, por razões de sua natureza, obriga o detentor a emitir instruções a outras pessoas sobre a execução de certos atos, não obstante o fato de que o detentor não tenha qualquer entendimento daquilo que ele esteja instruindo as ditas pessoas a cumprir.

Feynman — que dizia que administração é uma “doença ocupacional” — leu e concordou com os termos da aposta. Vencido o prazo estipulado, e verificando-se que Mr. Feynman não se tornou um administrador, ele ganhou os 10 dólares de Mr. Weisskopf em 1976.

O Paradoxo do Chá

festa do chá

Você já tomou chá feito com folhas (e não com saquinhos)? Se sim, você já notou como as folhas de chá têm um estranho comportamento enquanto você as mexe com uma colher na água quente? Em caso negativo, da próxima vez que for fazer seu chá, use folhas e observe: elas tendem a migrar para o centro e para o fundo da xícara, ao contrário do que seria de se esperar quando se tem uma força centrífuga espiral. Não está claro desde quando o fenômeno é conhecido (nem se foi notado por Lewis Carroll), mas ele foi solucionado por ninguém menos que Albert Einstein em 1926.

Mas não é preciso ser um gênio para entender o fenômeno. Todo mundo sabe que agitar o líquido na xícara o faz girar dentro dela. Para que se mantenha essa trajetória curvada, uma força centrípeta (para dentro) é necessária. Isso se dá através de um gradiente de pressão externo (pressão maior fora do que dentro).

Entretanto, perto do fundo da xícara e das bordas, o líquido sofre os efeitos da fricção. Não importa quão lisa pareça a sua xícara, ela sempre vai ter algum atrito com a água do chá. Nesse ponto, a força centrífuga (para fora) enfraquece, pois a velocidade do líquido cai e o gradiente de pressão torna-se predominante.Xícara

Porém, graças à força centrífuga é que a pressão é maior ao longo da borda do que no centro da xícara. Se o líquido como um todo rotacionasse como um corpo sólido, a força centrípeta anularia a centrífuga e não haveria qualquer movimento quer para dentro quer para fora. (E você bebe porque é líquido; se fosse sólido, comê-lo-ia).

No fundo da xícara, a rotação também é mais lenta. Portanto, o gradiente de pressão cria um fluxo para dentro. Na superfície, o líquido move-se como o vemos: para fora. É esse fluxo secundário que faz as folhas agruparem-se no centro, depois em cima, nas bordas, e perto do fundo. Como as folhas são pesadas demais para ficar na superfície, elas tendem a ficar no meio.

>Um empurrãozinho gravitacional

>

Modelo de variação gravitacional na superfície da Terra. Quanto maior (e mais vermelha)
a deformação, maior a gravidade.

“Gravidade — é a Lei!” Isso é o que Beakman sempre nos lembrava com os tombos que aconteciam em seu programa. Aparentemente, porém, os cientistas que descobriram supostos neutrinos superlumínicos (mais rápidos que a luz) não se lembraram dessa força fundamental. Segundo Alex Knapp conta em seu blog na Forbes (!?), um novo artigo escrito por Carlo Contaldi, do Imperial College de Londres, contesta os cálculos que a equipe do OPERA apresentou como evidência para a descoberta de neutrinos que quebraram a barreira da luz.

Em qualquer experimento bem conduzido, relógios sincronizados são essenciais para uma marcação precisa do tempo. Se esses relógios não estiverem bem ajustados, mas forem usados para cálculos de velocidade, o resultado pode ser errado. O problema básico com os dados do OPERA, argumenta Contaldi, é que os relógios usados para medir a velocidade dos neutrinos não estavam adequadamente sincronizados.

Os relógios usados no experimento eram sincronizados via GPS. No entanto, segundo o crítico italiano, isso não é suficientemente preciso. Pode haver discrepancias porque a gravidade em diferentes lugares da superfície da Terra não é constante. A gravidade no local onde fica o CERN — na fronteira franco-suíça e não muito longe dos Alpes — e de onde os neutrinos saíram é ligeiramente maior do que a gravidade de onde fica o detector OPERA — no centro da Itália. Consequentemente, o tempo poderia parecer passar mais lentamente no CERN para quem estivesse no OPERA. Desconsiderar essa diferença, segundo Contaldi, significa que “a medição resultante da velocidade do neutrino diferente de c não é apenas pouco surpreendente, mas deveria ser esperada nesse contexto.”

Evidentemente, os cientistas do OPERA ainda não se deram por vencidos e dizem que Contaldi não descreve exatamente os meios pelos quais o grupo sincronizou seus instrumentos. Mas o OPERA aceitou o desafio e pretende revisar seu artigo para esclarecer este ponto. É uma briga das boas. Como toda boa ciência.

(via discoverynews via tumblr)

>Físico Felino

>

Quando terminou de datilografar o manuscrito (peraí, não seria datilografar a datilografia?) de um artigo, o físico J. H. Hetherington percebeu que havia cometido um pequeno deslize estilístico. Tudo estava escrito na primeira pessoa do plural. O problema é que, muito apropriadamente, a revista Physical Review Letters não aceita papers de um único autor redigidos com nós — nem mesmo em casos de plural de modéstia.

Naquela época, no começo dos anos 1970, ainda não existiam PCs, nem editores de texto, muito menos revisores eletrônicos ou comandos “localizar se substituir”. Por isso Hetherington não queria escrever tudo de novo. Então, ele teve uma ideia: por que não adicionar um segundo autor? E, já que ninguém precisaria conhecê-lo, por que não poderia ser seu próprio gato? Assim, o físico adicionou F. D. C. Willard (“Felis Domesticus Chester Willard”) como seu co-autor.
Até onde se sabe, Chester é o único gato que já publicou uma pesquisa sobre física de baixas temperaturas.

>Prêmio Nobel de Publicidade

>

Taí uma categoria de Nobel que não existe. Mas há pelo menos um caso que merecia ser premiado pela Academia Real de Ciências da Suécia.
Os físicos Cheng Ning Yang e Tsung-Dao Lee costumavam discutir seus trabalhos enquanto almoçavam em um restaurante chinês na Rua 125, em Manhattan. Um dia, eles perceberam uma importante violação da paridade das partículas fundamentais durante o bate-papo na hora do almoço. Eles acabaram recebendo o Prêmio Nobel de Física em 1957 pela descoberta.
Isso nos leva ao nosso Nobel publicitário. Depois de receber o prêmio, eles voltaram a trabalhar e, quando foram almoçar, encontraram uma plaquinha na janela do restaurante: “Coma aqui e ganhe o Prêmio Nobel”.

>A Física está "amolecendo"?

>

claude-levi-strauss_einstein
Einstein e Lévi-Strauss: quem teve mais espírito científico?


John Horgan levantou uma intrigante questão epistemológica no site da Scientific American: A Física teórica está se tornando uma ciência mais soft que a Antropologia?

Tradicionalmente há uma clara oposição entre as Ciências Exatas e as Humanas. Na ficção científica, as Exatas são chamadas de hard science enquanto as Humanas são a soft science. Mas como não há verdades absolutas na ciência, até essa oposição clássica começa a mudar — a se confundir, na verdade.

Horgan começa seu artigo pela parte soft: ele diz ter ficado intrigado com a exclusão da palavra “ciência” do estatuto da Associação Antropológica Americana (AAA). A mudança causou alvoroço entre os antropologistas, que lutaram durante anos anos para melhorar a imagem da Antropologia, descolando-a do ramo das humanas.
john-horgan
John Horgan: ele acha que o
pessoal das exatas está
teorizando demais
Citando um artigo de Nicholas Wade, Horgan define as Exatas como “empíricas”, isto é, baseadas em experimentos para comprovar suas teorias; e as Humanas são estudos “analíticos, críticos ou especulativos”, cujas teorias raramente são comprovadas por experimentos.
Os antropologistas cientificistas sempre quiseram agregar seu campo não com historiadores ou críticos literários, mas com físicos, supostamente o padrão-ouro da boa ciência, a hard science. No entanto, a Física tem se tornado cada vez menos empírica e mais especulativa  que a Antropologia mais humanística. E é por isso que agora a AAA não quer mais ter “ciência” entre suas missões.
John Horgan culpa os físicos e a mídia pelo “amolecimento” da Física, que ele chama de “ciência irônica”. O colunista da SciAm não deixa de ter razão: desde a Einstein, Schröeddinger e Heisenberg, o que mais se tem visto na Física é uma bagunça de teorias concorrentes — e cada vez mais ambiciosas — capaz de fazer inveja a qualquer Departamento de Filosofia (ou até mesmo teólogos).
Ok, a relatividade e a física quântica não são “apenas teorias”, como qualquer criacionista gostaria de gritar agora. Da Era do Rádio à Exploração Espacial, todas as revoluções tecnológicas foram resultado direto ou indireto de avanços na Física que começaram como teorias bastante ousadas e distantes da realidade empírica do quotidiano. Mas ambas as teorias precisaram esperar décadas de debates e especulação antes que os físicos buscassem fazer o mais básico do seu ofício, algo que sempre fizeram após formular uma nova teoria — comprová-la empiricamente.
Enquanto isso, a Antropologia nascia, crescia e buscava se afirmar justamente com pesquisas empíricas e trabalho de campo em lugar dos ensaios teórico-acadêmicos. Como lembra Horgan, em seu artigo:
antropologistas reúnem dados — pela observação de caçadores na floresta amazônica, pela escavação de um assentamento neolítico na Jordânia, pelo datamento por radiocarbono de um maxilar de Ardipitecus encontrado na Etiópia — e tentam compreender o que tudo isso quer dizer. Esse ato envolve muita interpretação, imaginação e, portanto, subjetividade, resultando em teorias altamente especulativas [...] Mas mesmo a mais hermenêutica antropologia ainda se ocupa de coisas reais: primatas de verdade em lugares de verdade.
Os físicos do mundo inteiro, por sua vez,  ficavam quietos em suas salas especulando (ainda que com números e equações) sobre assuntos e coisas cada vez mais distantes da realidade quotidiana e das experiências práticas. Mas coisas como buracos negros ou mesmo o Big Bang já foram comprovados. Então, qual é o problema da Física que tanto incomoda o colunista americano?
É o fato de que os físicos estão indo cada vez mais longe: falam agora de dimensões quânticas, de matéria escura, de mebranas ou de supercordas. Tais coisas, ressalta Horgan, não estão apenas situadas remotamente no espaço e no tempo — elas podem nem mesmo existir. A existência dessa parafernália teórica é, segundo o Horgan, “como a de Deus, que não pode ser provada ou desprovada” e portanto seu estudo não merece a denominação de ciência.
A crítica levantada por Horgan é bastante importante. Há quem reclame da má qualidade da divulgação e da educação científica, mas a verdade é que os próprios cientistas é que estão se trancando em torres de marfim — ou gigantescos anéis magnéticos subterrâneos, o que dá no mesmo. Não há nenhum problema em se perguntar ou levantar teorias sobre o que veio antes do big bang, ou qual é a partícula última da matéria (se é que há uma ou outra coisa).
Pelo contrário, a curiosidade científica deve ser incentivada. Mas curiosidade, especulação, isso só não basta para fazer ciência. Ter uma ideia ou pensar sobre um fenômeno é apenas parte de um longo ciclo de teoria-experiência-comprovação/refutação-nova teoria.
O que também não pode acontecer, especialmente se as pesquisas forem custeadas com dinheiro público, é não conseguir explicar para o cidadão comum o que está sendo feito com o dinheiro de seus impostos. É mais fácil para um leigo entender (ou, pelo menos, aceitar) pesquisas, digamos, sobre mitologia comparada ou sobre ossos enterrados em um deserto do que sobre nuvens de matéria escura misteriosa e fugidia situada a milhões de anos-luz da Terra, em condições que não podem ser reproduzidas em laboratório.
jim-parsons-big-bang_l
Sheldon Cooper, protagonista
de The Big Bang Theory, é o
arquétipo do Físico Teórico.
Mais que importante, a crítica de Horgan é contundente: ela pisa no calo dos físicos teóricos, Sheldons que lutam apenas para manter seus brinquedinhos bilionários enquanto ainda há pessoas que morrem picadas por mosquitos ou até mesmo por falta de comida e/ou saneamento básico em um planeta à beira de sua mais séria crise energética e ambiental.
A solução, evidentemente, não é mandar físicos para a roça, como fez a China durante sua revolução cultural. Basta cortar orçamentos de linhas de pesquisa menos imediatas e injetar dinheiro em questões urgentes como energia alternativa. Ou será que buscar formas mais eficientes de captar e armazenar energia solar, por exemplo, é uma questão menos interessante e desafiadora do que a matéria escura? Foram os físicos que nos deram o mundo de conforto que temos hoje e são eles que têm que nos ajudar a manter e melhorar o mundo que criaram.

>Espetáculo do crescimento

>

Suponha que em uma única noite todas as dimensões do universo tornem-se mil vezes maiores. O mundo vai continuar bastante similar a si mesmo, se nós dermos à palavra similar o sentido que ela tem no terceiro livro de Euclides. O que antes tinha um metro de comprimento, agora medirá um quilômetro, e o que tinha um milímetro terá um metro. A cama na qual eu dormi e meu próprio corpo terão crescido na mesma proporção. Quando eu acordar na manhã seguinte, qual será a minha expressão diante de tamanha transformação? Bem, eu não devo notar absolutamente nada. A mais exata medida será incapaz de revelar qualquer coisa dessa tremenda mudança, pois as fitas métricas que eu uso terão variado na mesma e exata proporção dos objetos que eu tentar medir.
— Henri Poincaré, Science and Method, 1908.
Agora imagine se isso aconteça todas as noites, ainda que a uma escala menor. De certa forma, acontece mesmo, já que o universo inteiro está se expandindo. A cada dia, crescendo à velocidade da luz, o universo se torna 25.920.000.000 de quilômetros maior. Só que como ele sempre cresce, essa diferença se torna sempre proporcionalmente menor. Assim, embora o universo cresça a cada dia, nós não percebemos nada por que, apesar de manter sempre o mesmo ritmo, ele cresce cada vez menos.
Agora o mistério é se o mesmo fenômeno ocorre em relação ao crescimento econômico. Se uma economia inteira cresce, como conseguimos avaliar tal crescimento mantendo sempre os mesmos parâmetros? Aliás, parece-me muito mais difícil medir objetivamente o crescimento econômico por que ele é sempre influenciado por vontades políticas e pela própria existência do(s) medidore(s).

>Faster-than-light

>

A pressa é inimiga da perfeição. O entusiasmo, também. Quando a velocidade da luz começou a ser medida, no fim do século XIX, não faltavam comentários entusiásticos nas jovens revistas de divulgação científica, como a francesa La Science Populaire:
A luz cruza o espaço com a prodigiosa velocidade de 6.000 léguas por segundo. (La Science Populaire, Abril de 1881)
Seis mil léguas luminosas? Isso dá cerca de 33.336 km/s, o que é pouco mais de 10% do valor atualmente aceito para a velocidade da luz (299.792 km/s). Obviamente, o erro não estava na velha légua e foi corrigido de maneira mais ou menos poética:
Um erro tipográfico caiu em nosso último número e é importante corrigi-lo: a velocidade da luz é de 76.000 léguas por hora — não 6.000. (LSP, Maio de 1881)
Opa! 76.000 léguas dá 422.256 quilômetros. Não, esse valor 40% acima do que conhecemos hoje não é um erro, por causa da falta de precisão dos equipamentos da época. Além disso, previa-se um valor de c maior do que se foi verificado realmente. Mas há outro erro na errata acima: dessa vez o valor foi apresentado corretamente, mas em léguas por hora!
Isso não passou despercebido e três meses depois, sem muito entusiasmo, a Le Science Populaire finalmente informou o valor correto da velocidade da luz:
Uma nota corrigindo um erro apareceu em nosso número 68 indicava que a velocidade da luz é de 76.000 léguas por hora. Nossos leitores corrigiram esse novo erro: a velocidade da luz é aproximadamente 76.000 léguas por segundo. (LSP, Junho de 1881)

>Pergunta Eternamente Inquietante

>

Em que unidade se mede o fluxo do tempo? Segundos por — o quê??
Isso explica por que o capacitor de fluxo (e a viagem no tempo) ainda não foi inventado. Não sabemos nem como medir a passagem do tempo…

Categorias

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