Experimento Com 'Antimatéria Congelada' Realizado no CERN, Poderá Revolucionar a Física e Outras Áreas e Entre Elas a de Viagens Espaciais Interestelares
Olá leitores e leitoras do BS!
Segue abaixo um artigo publicado ontem (23/02) no site “BBC News Brasil”, destacando um experimento com ‘Antimatéria Congelada’ realizado
por físicos da ‘Organização Europeia de Pesquisa Nuclear (CERN)’,
poderá revolucionar a FÍSICA, o
tratamento do CÂNCER e talvez até mesmo VIAGENS ESPACIAIS
INTERESTELARES. Entendam
melhor esta história pela matéria abaixo.
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O Experimento com Antimatéria Congelada Que Pode
Ajudar a Entender a Origem do Universo
Por Pallab Ghosh
Correspondente de Ciência
28 fevereiro 2024
Fonte: Site BBC News Brasil - https://www.bbc.com/portuguese
Imagem: CERN
Lisa Goggler está entre os criadores de um complexo sistema de lasers para resfriar átomos de positrônio. |
O positrônio é uma substância extremamente rara, que
geralmente existe por apenas 142 bilionésimos de segundo e é capaz de gerar
grandes quantidades de energia. Estudá-la pode trazer mais entendimento sobre a
antimatéria
que existia na origem
do Universo e, com isso, revolucionar a Física, o
tratamento do câncer
e talvez até viagens
espaciais.
Até aqui, no entanto, tem sido quase impossível analisar
a substância porque seus átomos se movem demais.
Agora os cientistas têm uma solução alternativa:
congelá-la com lasers.
"Os físicos estão apaixonados pelo positrônio",
disse Ruggero Caravita, que liderou a pesquisa na Organização Europeia de
Pesquisa Nuclear (CERN), que fica perto de Genebra. "É o átomo perfeito
para fazer experimentos com antimatéria."
"Agora todo o campo de estudo está
desbloqueado."
Mas o que é exatamente o positrônio?
É um chamado átomo exótico formado por matéria e
antimatéria - algo bastante incomum, de fato.
A matéria é do que o mundo ao nosso redor é feito,
incluindo as estrelas, os planetas e nós.
Antimatéria é o oposto. Foi criada em quantidades iguais
quando o Universo surgiu, mas existe apenas momentaneamente na natureza hoje,
com muito pouco ocorrendo de forma natural no cosmos.
Descobrir o motivo de haver mais matéria agora no
Universo do que antimatéria - e, portanto, por que existimos - nos levará a um
longo caminho em direção a uma nova e mais completa teoria de como o Universo
evoluiu, e o positrônio pode ser a chave, de acordo com Lisa Gloggler, uma
estudante de doutorado que trabalha no projeto.
"O positrônio é um sistema tão simples. Consiste em
50% de matéria e 50% de antimatéria", disse. "Esperamos que, se
houver alguma diferença entre as duas, seja possível ver mais facilmente do que
em sistemas mais complexos."
Um dos primeiros experimentos nos quais o positrônio
congelado poderia ser utilizado é para ver se sua porção antimatéria segue a
Teoria da Relatividade Geral de Einstein da mesma forma que a porção matéria.
O diagrama abaixo mostra por que o positrônio é tão
único.
A matéria, que forma o mundo ao nosso redor, consiste em
átomos, o mais simples dos quais é o hidrogênio, que é o elemento mais
abundante do Universo. Os átomos de hidrogênio são feitos de um próton
carregado positivamente e um elétron carregado negativamente.
Já o positrônio consiste em um elétron e seu equivalente
de antimatéria, um positron.
Ele foi detectado por cientistas pela primeira vez em
1951, nos EUA, mas tem sido difícil estudá-lo porque os átomos se movem muito -
são os átomos mais leves que se tem conhecimento.
Mas o resfriamento reduz a velocidade dos átomos,
facilitando o estudo dos cientistas.
Até agora, as temperaturas mais frias para o positrônio
no vácuo têm sido em torno de 100 ºC. A equipe do CERN agora reduziu para mais
de -100 ºC, usando uma técnica chamada resfriamento a laser. Trata-se de um
processo difícil e complicado em que a luz de laser é lançada nos átomos para
impedir que se mexam tanto. A pesquisa foi publicada na revista científica
Physical Review Letters.
Para que possa ser usado em pesquisa, o positrônio tem
que ser congelado ainda mais, até em torno de -260 ºC. A abordagem do laser deu
aos pesquisadores um caminho, de acordo com o Prof. Michael Charlton,
especialista em positrônio da Universidade de Swansea, que não participou do
mais recente avanço.
"Este é um primeiro passo muito encorajador",
disse ele à BBC News. "Está abrindo a porta para que você possa ver a luz
do outro lado, acenando para uma nova era da física do positrônio."
Imagem: CERN
E o grupo CERN não está sozinho na busca pelo positrônio
congelado. Um grupo da KEK Slow Positron Facility em Tóquio está prestes a
publicar resultados semelhantes.
Está se tornando uma corrida científica, envolvendo
outros grupos ao redor do mundo também, porque essa substância esotérica
poderia ter enormes benefícios práticos.
Quando um elétron e um pósitron se combinam, eles liberam
enormes quantidades de energia. Isso poderia ser aproveitado para criar os
chamados os poderosos lasers de raios gama.
Viagem Interestelar
Algumas das aplicações são exames de imagens, tratamentos
contra o câncer e fala-se até em impulsionar naves espaciais a velocidades
próximas à da luz, o que poderia viabilizar viagens interestelares em um futuro
distante.
O trabalho foi realizado na fábrica de antimatéria da
CERN, que recentemente criou e armazenou a maior quantidade de átomos de
hidrogênio de antimatéria no Universo conhecido.
No ano passado, uma outra equipe de pesquisadores testou
se o anti-hidrogênio tinha uma resposta diferente à gravidade, vendo se caía
para cima ou para baixo quando solto.
Descobriu-se que caía para baixo, mas ainda não se sabe
se na mesma taxa que o hidrogênio normal.
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