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CERN: Maior laboratório de física do mundo completa 60 anos acelerando partículas

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Vitor Sion | Genebra (Suíça) – 20/04/2015 – 06h00

Órgão ficou em evidência nos últimos anos depois da confirmação da existência do Bóson de Higgs, ou “Partícula de Deus”, ocorrida em julho de 2012

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Nos arredores de Genebra, na fronteira entre a Suíça e a França, uma enorme construção em forma de globo chama a atenção até mesmo do viajante mais desavisado. Com uma área de 200 hectares, equivalente a cerca de dez estádios do Maracanã, o CERN (Organização Europeia para Pesquisa Nuclear) é o maior laboratório de física do mundo. Talvez você nunca tenha ouvido falar nessa organização, uma joint-venture formada por 21 países-membros, mas, para ler esta reportagem, está fazendo uso de um dos projetos desenvolvidos por lá: a internet.

Com 60 anos de história, o CERN ficou em evidência nos últimos anos depois da confirmação da existência do Bóson de Higgs, ou “Partícula de Deus”, ocorrida em julho de 2012. A descoberta, considerada a peça que faltava na atual teoria da física de partículas, foi feita no maior experimento do laboratório, o acelerador de partículas LHC (Grande Colisor de Hádrons, na sigla em inglês).

Construído com investimento de R$ 15 bilhões, o LHC é um túnel circular de 27 quilômetros de comprimento e tem quatro detectores de partículas principais (Atlas, Alice, CMS e LHCb). “No LHC, as partículas são submetidas a experiências com as mais extremas energias e densidades que podem ser criadas dentro de um laboratório. São densidades comparáveis às registradas alguns microssegundos após o Big Bang. É difícil dizer de onde sairá a próxima grande descoberta, mas a história recente tem nos mostrado que as maiores potencialidades de descoberta se dão quando forçamos os limites da energia. É por isso que o CERN dá tanta atenção ao LHC, onde encontramos o Bóson de Higgs usando apenas um terço da capacidade de armazenamento de dados”, afirma Urs Wiedeman, físico teórico sênior do CERN.

O LHC voltou a operar em março de 2015, depois de dois anos em manutenção para poder desenvolver novas pesquisas com maior energia nominal. “O trabalho no LHC está apenas em seu início e planos realistas indicam que poderemos explorar essa máquina por mais 15 ou 20 anos, com o objetivo de entender melhor como a massa é dada à matéria que nós vemos, compreendendo porque há mais matéria do que antimatéria no universo”, acrescenta Wiedeman.

Apesar de o CERN concentrar seus estudos nas menores partículas existentes na natureza, o que pode ser considerado como distante do cotidiano da maioria das pessoas, o laboratório teve atuação decisiva no desenvolvimento da internet. Em 20 de dezembro de 1990, o britânico Tim Berners-Lee estabeleceu os conceitos básicos da web: a URL, o http e o html. Na mesma data, o físico colocou no ar o primeiro site da história (Info.cern.ch).

Tentando aproximar o cidadão comum da ciência, o CERN realiza anualmente dezenas de projetos e exposições. Em 2013, o laboratório recebeu mais de 90 mil visitantes de 63 países, além da participação de milhares de professores de física de 21 países em cursos com duração de uma semana.

O Brasil, que aguarda desde 2013 a aprovação do Congresso Nacional para se tornar membro-associado do CERN, tem mais de cem pesquisadores no laboratório europeu. “A ciência atualmente é muito mais uma atividade de grupo, realizada de forma colaborativa e compartilhada, do que ideias brilhantes de indivíduos isolados pelo mundo”, analisa o pesquisador Bruno Lenzi.

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Um dos prédios que compõem a área do CERN: instituição completa 60 anos

Estrutura horizontal

Em seus 60 anos de existência, o CERN já recebeu mais de 11 mil cientistas de 113 países. Pesquisador da joint-venture internacional há 20 anos, Marumi Kado, coordenador do Atlas, um dos principais detectores de partículas do LHC, lembra que a diversidade cultural o estimulou a continuar no laboratório. “Quando eu cheguei ao CERN, achei impressionante essa diversidade de pessoas, com diferentes culturas vindas de todo o mundo. Esse aspecto com certeza foi um incentivo a continuar aqui, pesquisando a física de partículas.”

Para a italiana Valentina Gori, o trabalho com pesquisadores de diferentes nacionalidades também facilita o intercâmbio de informações, o que, consequentemente, acelera a realização de novas descobertas. “Você sente que está no centro onde tudo acontece, fica sabendo rapidamente de qualquer avanço científico e consegue conversar e trocar informações com os melhores físicos do mundo. É muito estimulante”, argumenta.

A diversidade cultural do CERN é acompanhada por uma estrutura e horizontal, na qual os pesquisadores desenvolvem seus estudos de maneira independente, sem a pressão de um chefe direto.

“Diferentemente da universidade, onde você tem um professor e vários estudantes pesquisadores, a estrutura hierárquica aqui é bastante flexível. Mesmo os pesquisadores iniciantes ou intercambistas têm independência para conduzir seus trabalhos. Consideramos essa liberdade muito importante, porque ela que nos levará às ideias que depois serão testadas aqui”, afirma Wiedeman.

 

Equilíbrio entre gêneros

O CERN também tem buscado implementar uma série de medidas para incentivar a entrada de pesquisadoras no laboratório e, com isso, equilibrar o número de homens e mulheres em seu quadro de funcionários. De 1996 até 2012, o instituto conseguiu fazer no setor administrativo subisse de 18% para 51%.

Entre os físicos, o índice também tem crescido, mas ainda segue desproporcional. Em 2012, as pesquisadoras ainda representavam apenas 10% dos físicos no laboratório, número cinco vezes maior que o registrado em 1996.

Por dentro de alguns dos mais avançados laboratórios científicos do mundo

Fonte: http://gizmodo.uol.com.br
mundo-28-maio-2015-001Mês passado, vimos de perto alguns dos mais bonitos laboratórios científicos do mundo. Agora é hora de ver como eles são por dentro. Cientistas e suas máquinas, laboratórios e ferramentas são ainda mais impressionantes do que as construções nas quais eles trabalham.

mundo-28-maio-2015-002O detector STAR no Colisor Relativístico de Íons Pesados do Brookhaven National Laboratory, nos EUA. Ele monitora e analisa milhares de partículas. Foto: BNL.

mundo-28-maio-2015-003A máquina Z, do Laboratório Nacional de Sandia, em Albuquerque, EUA, faz parte do Programa de Energia Pulsada. Foto: Sandia Labs.

mundo-28-maio-2015-004No Laboratório Nacional de Idaho, esta máquina permite o estudo de como certos estresses afetam materiais nucleares como ligas avançadas. Foto: INL

mundo-28-maio-2015-005O Laboratório de Processo de Desenvolvimento e Integração no Laboratório Nacional de Energia Renovável do Instituto de Pesquisa de Energia Solar, nos EUA. Foto: Dennis Schroeder/NREL.

mundo-28-maio-2015-006Um cientista do Fermilab com um dos dois “chifres” que focam o feixe de partículos para o experimento de neutrinos MINOS. Foto: Peter Ginter/FNAL.

mundo-28-maio-2015-007Um físico no Centro de Aceleração Linear de Stanford observa testes a laser em detectores de cristais. Foto: Peter Ginter/SLAC.

mundo-28-maio-2015-008Montagem de cavidades supercondutoras no criostado da Unidade de Aceleração de Feixe de Elétron Contínua, no Jefferson Lab. Foto: Jefferson Lab/DOE.

mundo-28-maio-2015-009Conectando o rastreador de semicondutor para o ATLAS, um dos quatro detectores enormes do Grande Colisor de Hádrons do CERN. Foto: Peter Ginter/NIKHEF.

mundo-28-maio-2015-010Um experimento laser infravermelho no Laboratório de Pesquisa do Exército dos EUA. Foto: Doug LaFon/Laboratório de Pesquisa do Exército dos EUA.

mundo-28-maio-2015-011Uma câmara a vácuo no laboratório MIES, na Universidade Flinders, Adelaide, na Austrália. Foto: Flinders.

mundo-28-maio-2015-012Assistentes de laboratório trabalham no microscópio de elétrons na Universidade da Carolina do Norte, nos EUA. Foto: NCSU.

mundo-28-maio-2015-013Eis uma imagem panorâmica do Laboratório de Fonte de Luz Avançada em Berkeley. Foto: LBNL ALS

mundo-28-maio-2015-014Um aparato experimental durante o estudo de estruturas magnéticas e eletrônicas na European Synchrotron Radiation Facility. Foto: P. Ginter/ESRF

mundo-28-maio-2015-015Uma instalação experimental na estação de ciência de materiais do Soft X-Ray (SXR) na Linac Coherent Light Source, na Universidade de Stanford, nos EUA. Foto: SLAC.

mundo-28-maio-2015-016Um cientista do Canadian Light Source observa uma amostra no Resonant Elastic and Inelastic Soft X-Ray Scattering (REIXS). Foto: Canadian Light Source

mundo-28-maio-2015-017Uma câmara no Instalação de Unidade de Ignição Nacional do Laboratório Nacional Lawrence Livermore. Foto: Jacqueline McBride/LLNL

mundo-28-maio-2015-018Um experimento na Trident Laser Facility, no Laboratório Nacional de Los Alamos, nos EUA. Foto: LeRoy Sanchez/LANL

É Oficial: Teste no vácuo foi um sucesso, EM Drive da NASA funciona, possível motor de Dobra Espacial

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http://www.scientificexploration.org – The science behind such notions as warp drive and gravity-control is examined to show the connections between the known, the anomalies, and the visions. Recent experiments hint that inertial frames might be dragged with ultra-cold matter. Einstein’s General Theory of Relativity has been applied to suggest how to circumvent the light-speed limit. And cosmological observations continue to accumulate that boggle the mind: “dark matter,” “dark energy,” and the anomalous trajectories of deep space probes. Learn about these and about the technical book that was published in 2009 on these topics.

Eric W. Davis* and Marc G. Millis†
*Institute for Advanced Studies at Austin, Austin, Texas 78759
†Tau Zero Foundation, Fairview Park, OH 44126.

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SSE Talks – Gravity Control, Warp-Drive, Propulsion Frontiers – Eric Davis

Teste no vácuo foi um sucesso, EM Drive da NASA funciona, possível motor de Dobra Espacial

O controverso EMDrive que supostamente gera propulsão apenas com eletricidade e teria criado uma bolha de dobra espacial acidentalmente no último dia 24, teria de esperar os testes no vácuo para saber se realmente estava funcionando. E ontem, dia 29/04/2015 foi provado que sim, de fato, funciona.

O EM Drive não é um motor de dobra espacial, e não foi isso que foi provado no teste em vácuo, o que foi provado no teste de vácuo é que o EMDrive de fato funciona, o que o torna um quase-motor-de-dobra ainda assim conseguindo viajar a velocidades altíssimas (o bastante para viajar da Terra a lua em 4 horas), mas isso tras junto a possibilidade de um motor de Dobra Espacial.

A Nasa está testando uma nova tecnologia (inglesa) de propulsão espacial eletromagnética altamente controverso chamado EmDrive e encontrou evidências de que ele pode de fato funcionar, e não só isso, mas poderia até ter feito um conceito de ficção científica possível.

O EMDrive Foi pensado e desenvolvido por um cientista britânico chamado Roger Shawyer, que passou anos tendo sua tecnologia ridicularizada pela comunidade espacial internacional, embora a Boeing tenha licenciado ele e o governo do Reino Unido estava satisfeito com o progresso.


O que é o EMDrive?

O EMDrive, ou Propulsor de Cavidade Ressonante RF, é um novo sistema de propulsão controverso que não possui partes móveis e não precisa de combustível liquido, apenas eletricidade, e funciona jogando micro-ondas geradas por um magnetron em uma cavidade ressonante. Porém, todos sempre foram muito céticos a respeito de tal tecnologia, uma vez que o tal propulsor desafia os conceitos da conservação de momento da física, até que num dos últimos testes o EMDrive não apenas gerou um empuxo como um feixe de lasers durante um teste optico aparentou viajar mais rápido que a luz com o mesmo padrão de interferência previsto nas equações de Miguel Alcubierre (o “inventor” teórico do Drive de Dobra Espacial.)

A única coisa que poderia explicar um possível erro/engano era uma interferência da atmosfera, então os testes foram replicados no vácuo ontem, dia 29, e foram um sucesso também.

Os cientistas da NASA estão seriamente confusos e esta em uma situação onde:
“Isso não pode funcionar, mas aqui esta, na nossa frente, FUNCIONANDO”.

O grande assunto aqui no momento é como que o EM Drive esta gerando tal propulsão.

A explicação possível da causa da propulsão desconhecida do EMDrive pode ser uma reação de Vácuo Quântico agindo como partículas ionizadas propulsoras em um Drive Magneto-Hidrodinâmico.

Portanto o EMDrive é um quase-motor-de-dobra e seria capaz de atingir velocidades altíssimas, previsões iniciais apontam 9.4% da velocidade da luz, reduzindo o tempo de viajem a próxima Centauri de 10.000 anos para 94 anos, e podendo viajar da Terra a Lua em 4 horas (e em outros planetas do sistema solar em questão de dias, no máximo).

O problema é que o EM Drive ainda necessita de muita energia para operar, necessitando de um reator a fusão (que esta sendo desenvolvido pela Lockheed Martin a alguns anos) atrelado a nave para poder viajar. O que não é impossível, só precisamos esperar a Lockheed Martin finalizar o seu projeto de “reator de fusão compacto” (mais detalhes sobre o projeto da Lockheed).
(Vale ressaltar aqui que o Reator de Fusão da Lockheed Martin é uma tecnologia tão inovadora quanto o EM Drive, pois se der certo, um reator de fusão é capaz de gerar 3 vezes mais energia que um reator nuclear de fissão, usado atualmente, não gera radiação, é leve e é do tamanho de uma geladeira, mas deixemos isso para uma notícia de quando o reator ficar pronto).


Então o EM Drive não é um motor de Dobra?

É quase, viajar a 9.4% da velocidade da luz é o bastante para explorar todo o sistema solar em dias, além de tornar viagens da Terra a outros planetas absurdamente rápidas e muito mais baratas.

Porém junto com a descoberta da propulsão e do funcionamento do EM Drive foi notado que um dos feixes de laser durante o experimento óptico com o motor em funcionamento, viajou mais rápido que a luz, e além disso, mostrou um padrão de interferência idêntico ao que Miguel Alcubierre previu para uma possível bolha de dobra espacial, e poderia criar um motor realmente de dobra.


O que é Dobra Espacial?

A dobra espacial surgiu pela primeira vez na ficção cientifica, em Star Trek (porém sem nenhuma explicação de funcionamento por trás, obviamente), e ficou na ficção científica por muito tempo, pois o conceito de viagem mais rápida que a luz sempre foi absurdo, pois a Teoria da relatividade de Albert Einstein proíbe tal fenômeno.

Até que na década de 1990, um físico Mexicano Miguel Alcubierre, fez um modelo matemático teórico, um método de alongamento do espaço em uma onda que, em teoria, poderia fazer com que o tecido do espaço à frente de uma nave espacial se contraia, enquanto que o tecido que está atrás da nave se expanda. A nave se deslocaria surfando esta onda dentro de uma região conhecida como bolha de dobra, onde as características normais do tecido espaço-tempo se manteriam inalteradas. Uma vez que a nave não estaria se movendo dentro desta bolha, mas transportada junto com ela.

Em resumo, a nave estaria parada, e o espaço se deformaria a redor dela, movendo-se mais rápido que luz, e isso não quebraria a teoria da relatividade pois, a nave não viaja mais rápido que a luz, ela está parada, o espaço que se move ao redor dela.

O dispositivo teórico matemático foi chamado de Drive de Alcubierre ou Propulsão Alcubierre.

Outro problema é que, caso o EM Drive esteja realmente criando uma Bolha de dobra, necessitaria de uma quantidade absurda de energia para criar uma bolha capaz de englobar uma nave.
Uma solução para isso seria utilizar energia-negativa, proveniente de matéria exótica, extraída da anti-matéria. Porém toda a anti-matéria que nos temos foi criada pelo grande Colisor de hádrons e foi muito difícil de criar para torna-lo viável, outra maneira de conseguir anti-matéria seria teoricamente possível extrair dos anéis eletromagnéticos da terra, porém ninguém sabe como fazer isso.