Foi confirmado que os neutrinos têm massa

Bosco escreveu: Acho que este fenômeno ocorre porque a matéria é feita exclusivamente de campo. A matéria não é rígida, e a velocidade máxima de propagação deste campo é a velocidade c.

Oi Bosco!
Na sua hipótese "tudo é campo" haveria lugar para a morte térmica?
Dê um pulinho no tópico abaixo, e, por favor, responda aqui mesmo:

https://fisica2100.forumeiros.com/t1259-e-se-a-morte-termica-ja-aconteceu

Bosco escreveu:...o que permite prever que no limite c, a matéria acelerada, passa ou atravessa ilesa por qualquer objeto em repouso relativo. É isto o que acontece com os neutrinos.

Parece que não. Os neutrinos não passam pelos quarks.

Bosco escreveu:Já os elétrons interagem com a matéria de forma bem mais intensa porque sua velocidade relativa é significativamente menor.
Acho que este fenômeno ocorre porque a matéria é feita exclusivamente de campo. A matéria não é rígida, e a velocidade máxima de propagação deste campo é a velocidade c.

Mas os fótons, que se deslocam em velocidade comparada à dos neutrinos, interferem com a matéria, de forma que a velocidade também não pode ser a resposta.

[]s

Robson Z. Conti escreveu:
Mas os fótons, que se deslocam em velocidade comparada à dos neutrinos, interferem com a matéria, de forma que a velocidade também não pode ser a resposta.

Será que o neutrino que chega ao alvo é o mesmo que sai do canhão ?

Robson Z. Conti escreveu:Parece que não. Os neutrinos não passam pelos quarks.

Não passam porque eles ainda viajam numa velocidade abaixo de c. Não fosse assim a TRR estaria errada ao afirmar que a velocidade máxima para as interações físicas é c.
Sobretudo observe que os neutrinos não reagem aos campos elétrico e magnético, apenas ao gravitacional.

Bosco escreveu:Mas os fótons, que se deslocam em velocidade comparada à dos neutrinos, interferem com a matéria, de forma que a velocidade também não pode ser a resposta.

Os fótons resultam de ondulações num campo eletromagnético, por isto eles reagem com os atributos eletromagnéticos da matéria.
Acho que o neutrino se parece com um elétron sem carga, já que ambos são léptons.
Creio que se a velocidade dos neutrinos fosse relativamente baixa, ele se chocaria com todas as partículas dotadas de massa.

Bosco escreveu:

Robson Z. Conti escreveu:Parece que não. Os neutrinos não passam pelos quarks.

Não passam porque eles ainda viajam numa velocidade abaixo de c. Não fosse assim a TRR estaria errada ao afirmar que a velocidade máxima para as interações físicas é c.
Sobretudo observe que os neutrinos não reagem aos campos elétrico e magnético, apenas ao gravitacional.

Isso se a gravidade for como ela é teorizada ...
Até hoje não me conformo com os resultados do ÓPERA !

Jonas Paulo Negreiros escreveu:Será que o neutrino que chega ao alvo é o mesmo que sai do canhão ?

Segundo Heráclito de Éfeso (não se pode entrar nem mesmo uma única vez no mesmo rio), a rigor não. Se formos menos rigorosos, a impressão que tenho é que a chance é boa de ser o mesmo, apesar das alterações que fazem o Heráclito, a rigor, ter razão.

Bosco escreveu:[Os neutrinos] Não passam [pelos quarks] porque eles ainda viajam numa velocidade abaixo de c

Só que os fótons, que viajam em velocidade “c” interagem com a matéria (afinal, nós vemos a luz, não vemos, ela nos aquece, não aquece?).

Bosco escreveu:Os fótons resultam de ondulações num campo eletromagnético, por isto eles reagem com os atributos eletromagnéticos da matéria.

Os fótons resultam de ondulações num campo eletromagnético? Toda a literatura a que tive acesso atribui a emissão de fótons da transição entre níveis hiperfinos de elétrons em seus orbitais. Qual a fonte desta (para mim nova e surpreendente) informação?

Bosco escreveu: Não fosse assim a TRR estaria errada ao afirmar que a velocidade máxima para as interações físicas é c

Se a TRR efetivamente “afirmar que a velocidade máxima para as interações físicas é c” e todos os dias vemos (literalmente) fótons interagindo com a matéria bariônica, então você teria acabado de descobrir que ela estaria errada, em suas próprias palavras.

[]s

Robson Z. Conti escreveu:
Só que os fótons, que viajam em velocidade “c” interagem com a matéria (afinal, nós vemos a luz, não vemos, ela nos aquece, não aquece?).

A TRR afirma em seu segundo postulado que a velocidade da luz (das ondas eletromagnéticas ) é c, independentemente do referencial inercial adotado.
Deixa claro também através do fator de Lorentz, que a matéria não atinge a velocidade c.
Você esta tratando o fóton (quantum de energia), como se fosse partícula material (bariônica), e isto não é correto.

Robson Z. Conti escreveu:
Os fótons resultam de ondulações num campo eletromagnético? Toda a literatura a que tive acesso atribui a emissão de fótons da transição entre níveis hiperfinos de elétrons em seus orbitais. Qual a fonte desta (para mim nova e surpreendente) informação?

Se você defende que a emissão de um fóton depende apenas da transição da órbita do elétron, então podemos dispensar o campo eletromagnético, já que a existência do fóton não precisa dele, ou precisa?
Eu vejo o fóton como um "pacote" de energia que é transportado pelo campo eletromagnético, e à velocidade c.

Robson Z. Conti escreveu:
Se a TRR efetivamente “afirmar que a velocidade máxima para as interações físicas é c” e todos os dias vemos (literalmente) fótons interagindo com a matéria bariônica, então você teria acabado de descobrir que ela estaria errada, em suas próprias palavras.

Você está confundindo o aspecto partícula do fóton, com partícula material. Uma coisa não tem nada a ver com a outra.

Bosco escreveu:

Robson Z. Conti escreveu:Só que os fótons, que viajam em velocidade “c” interagem com a matéria (afinal, nós vemos a luz, não vemos, ela nos aquece, não aquece?).

A TRR afirma em seu segundo postulado que a velocidade da luz (das ondas eletromagnéticas ) é c, independentemente do referencial inercial adotado.

Se a TRR necessita POSTULAR algo é porque não possui sustentação em evidências. Desta forma não pode ser utilizada como padrão com o qual sejam comparadas as teses e sim como UMA DAS ALTERNATIVAS passíveis de descreverem adequadamente as observações, estas sim, padrão indesafiável por quem tenha a humildade de reconhecer que a realidade (de preferência observada) é que dará a última palavra, ao menos na Física.
Contra o segundo postulado da TRR há o fato (ou seja, a realidade) dos neutrinos terem massa (o que é inclusive o título deste tópico) e deslocarem-se em velocidade comparável (indistinguível) à da luz, o que levaria um observador que more em um neutrino a observar um fóton passando por ele na mesma velocidade que passa por nós, pobres mortais. Até que se tenha evidência observacional disto, o segundo postulado da TRR poderá ser questionado (pela realidade, resultado de medições em que a velocidade dos neutrinos foi considerada comparável/indistinguível da velocidade de propagação da luz).

Bosco escreveu:Deixa claro também através do fator de Lorentz, que a matéria não atinge a velocidade c.

Conforme você bem disse, o fator de Lorentz é de autoria do Lorentz, o qual explicava as mesmíssimas observações que a TR explica de forma diferente (e muito mais simples). Ou seja, havendo mais de uma alternativa possível com base na mesma premissa (o fator de Lorentz é correto), não se pode assumir uma delas como representação inequívoca da realidade.

Bosco escreveu:Você esta tratando o fóton (quantum de energia), como se fosse partícula material (bariônica)...

Conforme já expressei em outras ocasiões eu não trabalho com conceitos que, apesar de universalmente utilizados para definir coisas a respeito das quais efetivamente não sabemos e nos dar a impressão que sabemos tudo sobre elas, não possuem explicação física geometricamente estruturada e espacialmente distribuída, tal qual energia e campo. Para mim energia é matéria (bariônica ou não) em movimento (de todo e qualquer tipo) e variação de densidade de campo é variação de densidade de partículas de matéria acelerada (bariônica ou não) em determinada região. Ou seja, para interagir com matéria, matéria. Nada de conceitos abstratos que cada qual usa como entende. [abaixo há informação a respeito de como vejo o fóton]

Bosco escreveu:...e isto não é correto.

Quanto a ser ou não correto, a mim aparenta que seja um assunto em aberto, pois absolutamente ninguém tem evidências objetivas reproduzíveis a todos os observadores em idênticas condições que nos permitam definir categoricamente a efetiva natureza do fóton. Há até mesmo contradição a respeito de sua existência enquanto partícula estruturada (há quem o veja apenas como onda, outros como probabilidades estatísticas e assim por diante).

Robson Z. Conti escreveu: Os fótons resultam de ondulações num campo eletromagnético? Toda a literatura a que tive acesso atribui a emissão de fótons da transição entre níveis hiperfinos de elétrons em seus orbitais. Qual a fonte desta (para mim nova e surpreendente) informação?

Bosco escreveu:Se você defende que a emissão de um fóton depende apenas da transição da órbita do elétron, então podemos dispensar o campo eletromagnético, já que a existência do fóton não precisa dele, ou precisa?

Pois eu defendo sim (na verdade aceito, visto ser teoria de autoria de outros) que a emissão do fóton se dá na transição entre níveis hiperfinos de elétrons entre seus orbitais (sendo o fóton um dos produtos desta transição). O que não exclui (na verdade exige) a existência de campos elétrico e magnético, mas não contempla que o fóton seja produto de ondulações em um campo eletromagnético e sim o resultado do colapso (devido à falta de energia) de uma entidade complexa (o elétron) geometricamente estruturada com a consequente formação de estrutura similar no topo da camada imediatamente inferior da eletrosfera “sem tempo de transição mensurável”, pois não houve transição. O detalhamento de como humildemente vejo este evento pode ser encontrado fazendo uma pesquisa através dos buscadores na internet “Por meio de qual mecanismo um elétron emite um fóton na transição para um orbital menos energético?” e por “Por meio de qual mecanismo um elétron faz sua transição para um orbital mais energético ao receber um fóton?”, sempre entre aspas. Informações adicionais podem ser encontradas pesquisando por “Por que a Lei de Ampère é como é?” ou por “Por que a Lei de Lenz é como é?” (as buscas podem remeter ao mesmo documento – se bem que fazê-la com diferentes palavras-chave facilita localizar os trechos em que se encontram tais textos).

Bosco escreveu:Eu vejo o fóton como um "pacote" de energia que é transportado pelo campo eletromagnético, e à velocidade c.

Eu vejo um fóton como eu vejo as demais estruturas físicas do universo, ou seja, como um entidade geometricamente estruturada e composta de partículas menores que ele, em rotação bi-orientada (da mesma forma que as correntes de ar em um furacão, com rotação horizontal e vertical), o que permite que tenha a configuração mostrada no link...
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a1/Light-wave.svg/2000px-Light-wave.svg.png

...e emitido no colapso de um elétron, da mesma forma que o colapso de uma mancha solar emite uma erupção solar (solar flare). Isto o coloca no mesmo mundo das demais entidades físicas conhecidas, justamente o mundo físico, ou seja, nada de fantasmagórico e definido por expressões que, apesar de largamente utilizadas, acabam sem sentido físico preciso, tais como campo e energia, por exemplo.

Robson Z. Conti escreveu:Se a TRR efetivamente “afirmar que a velocidade máxima para as interações físicas é c” e todos os dias vemos (literalmente) fótons interagindo com a matéria bariônica, então você teria acabado de descobrir que ela estaria errada, em suas próprias palavras.

Bosco escreveu:Você está confundindo o aspecto partícula do fóton, com partícula material. Uma coisa não tem nada a ver com a outra.

Concordo: uma coisa não tem nada a ver com a outra porque a própria ideia de podermos escolher como olhamos uma entidade física e com isto determinarmos a sua efetiva natureza (ou seja, determinamos a própria realidade a partir de nossas ideias a respeito dela) é absurda. Esta conversa de aspecto partícula e aspecto onda de entidades físicas é uma muleta que encontramos em função de nosso baixo conhecimento destas entidades, por sua vez fruto de nossa sofrível condição tecnológica. Mas isto passa, não se preocupe. Em um dado intervalo de tempo uma coisa é sempre igual a si mesma e uma coisa só, quando tratamos de entidades físicas.

Considero também evidente que dependendo de nossa localização, distância e dimensões em relação à entidade em estudo, a impressão que dela teremos será diferente ou mesmo contraditória. Mas isto em nada afetará a efetiva natureza da entidade física, a qual sempre será igual a si mesma e sem contradição alguma. Se viemos aqui para usar o modelo padrão como realidade incontestável então melhor pararmos todas as discussões e mansamente o aceitemos com todas as suas contradições, como se fôssemos seguidores fieis de uma religião e não pesquisadores e aprendizes que tentam entender a natureza (física é a palavra grega para natureza).

Em função disto, em se tratando de entidades materiais, para que algo interaja com matéria (principalmente com a bariônica), de matéria há de ser. Ou passaremos a considerar interações de entidades materiais com um mundo imaterial, o que não é bem o objeto dos debates neste espaço. Por falar nisto, há quase um século se diz que o fóton não possui massa inercial. Mas se olharmos o conteúdo do link...
http://en.wikipedia.org/wiki/Photon
...veremos que isto está sendo experimentalmente contestado (a velha, boa e incontestável realidade, esta sim a definidora da adequação de nossas teses), inclusive com apresentação de valores MEDIDOS. Veja só:
“Experimental checks on photon mass
The photon is currently understood to be strictly massless, but this is an experimental question. If the photon is not a strictly massless particle, it would not move at the exact speed of light in vacuum, c. Its speed would be lower and depend on its frequency. Relativity would be unaffected by this; the so-called speed of light, c, would then not be the actual speed at which light moves, but a constant of nature which is the maximum speed that any object could theoretically attain in space-time.Thus, it would still be the speed of space-time ripples (gravitational waves and gravitons), but it would not be the speed of photons.
A massive photon would have other effects as well. Coulomb's law would be modified and the electromagnetic field would have an extra physical degree of freedom. These effects yield more sensitive experimental probes of the photon mass than the frequency dependence of the speed of light. If Coulomb's law is not exactly valid, then that would cause the presence of an electric field inside a hollow conductor when it is subjected to an external electric field. This thus allows one to test Coulomb's law to very high precision. A null result of such an experiment has set a limit of m ≲ 10−14 eV/c2.
Sharper upper limits have been obtained in experiments designed to detect effects caused by the galactic vector potential. Although the galactic vector potential is very large because the galactic magnetic field exists on very long length scales, only the magnetic field is observable if the photon is massless. In case of a massive photon, the mass term would affect the galactic plasma. The fact that no such effects are seen implies an upper bound on the photon mass of m < 3×10−27 eV/c2. The galactic vector potential can also be probed directly by measuring the torque exerted on a magnetized ring. Such methods were used to obtain the sharper upper limit of 10−18eV/c2 (the equivalent of 1.07×10−27 atomic mass units) given by the Particle Data Group.
These sharp limits from the non-observation of the effects caused by the galactic vector potential have been shown to be model dependent. If the photon mass is generated via the Higgs mechanism then the upper limit of m≲10−14 eV/c2 from the test of Coulomb's law is valid.”

Ou seja, as medições estão a nos dizer que fótons efetivamente têm massa inercial, o que é completamente coerente com as nossas observações da realidade, ou seja, com o fato de interagirem com matéria bariônica conforme cotidianamente observamos.

Outro detalhe que imagino que merece ser levado em consideração é que, se usando as mais bem sucedidas e bem aceitas teorias da Física contemporânea chegamos ao estranho ponto de dizer de nem mesmo a luz se propaga mais à velocidade da luz (If the photon is not a strictly massless particle, it would not move at the exact speed of light in vacuum), isto me dá a impressão de que poderia ser ao menos digna de ser considerada com alguma atenção a ideia olharmos de novo as explicações que nos têm sido apresentadas no último século e verificarmos se algo pode ser alterado de forma a obter uma solução com menor quantidade de contradições.

[]s

Robson Z. Conti escreveu:
Ou seja, as medições estão a nos dizer que fótons efetivamente têm massa inercial, o que é completamente coerente com as nossas observações da realidade, ou seja, com o fato de interagirem com matéria bariônica conforme cotidianamente observamos.

A medição da pressão da luz em espelhos é coisa antiga...

Jonas Paulo Negreiros escreveu:A medição da pressão da luz em espelhos é coisa antiga...

Ou seja, como podem interagir com matéria bariônica, produzir efeitos, realizar trabalho (medido em Joules) sem terem massa alguma que lhes propicie energia (também medida em Joules)? A produção de trabalho sem energia SERIA milagre, caso existissem (além de ser gritante violação do princípio de conservação de energia).
 
[]s

Na minha interpretação existe uma velocidade limite "c" e a luz tem uma velocidade ligeiramente menor e ainda isto ainda é variável.

Detectados os primeiros neutrinos de altíssima energia vindos de fora do sistema solar
ANA GERSCHENFELD 21/11/2013 - 19:03

São apenas 28 neutrinos, mas a mera existência destes “mensageiros do Universo”, vindos dos confins da nossa galáxia e além, inaugura uma nova era da astronomia.


Após quase meio século de tentativas, uma colaboração científica internacional detectou pela primeira vez, graças a um “telescópio” construído nas profundezas de um glaciar na Antárctida, 28 neutrinos de altíssima energia vindos de fora do nosso sistema solar. Os resultados desta façanha científica – e técnica – são publicados na revista Science com data desta sexta-feira.

“É gratificante termos finalmente conseguido ver o que estivemos a procurar este tempo todo. Este é o amanhecer de uma nova era da astronomia”, diz em comunicado Francis Halzen, da Universidade do Wisconsin (EUA), que liderou os 260 cientistas de 11 países – EUA, Alemanha, Suécia, Bélgica, Suíça, Japão, Nova Zelândia, Austrália, Reino Unido, Canadá e Coreia do Sul – que participaram na investigação, realizada com uma inédita máquina de “ver” neutrinos: o IceCube Neutrino Observatory.

Os neutrinos são partículas subatómicas muito estranhas. A cada segundo que passa, milhares de milhões de neutrinos atravessam cada centímetro quadrado da Terra, mas tudo para eles é “transparente”. Quase sem massa e desprovidos de carga eléctrica, os neutrinos interagem muitíssimo raramente com a matéria e não são desviados da sua trajectória pelos campos electromagnéticos.

A esmagadora maioria dos neutrinos que passam por nós é gerada na atmosfera terrestre ou no Sol. Fora do sistema solar, apenas foram detectados, em 1987, neutrinos vindos de uma supernova próxima. Mas os neutrinos agora registados pelo IceCube são diferentes, porque a sua energia é muitíssimo mais elevada. Pensa-se que foram criados no interior de “aceleradores cósmicos” tais como buracos negros, pulsares, núcleos galácticos activos e outros fenómenos cósmicos extremos.

Quanto ao IceCube, como o seu nome indica, não é nem mais nem menos do que um cubo de gelo. Com um quilómetro de lado, situado a uma profundidade de 1500 e 2500 metros nos gelos eternos do Pólo Sul, contém 5160 detectores ópticos que foram inseridos furando o gelo com jactos de água quente – e que, suspensos de 86 cabos de aço à razão de 60 detectores por cabo, formam uma rede tridimensional subterrânea. Os detectores são sensíveis aos ténues impulsos de luz azul gerados pelas interacções dos neutrinos com o gelo.

Este singelo observatório astronómico foi concebido para fazer duas coisas: medir o fluxo – a taxa – de neutrinos de alta energia e tentar identificar algumas das fontes cósmicas que os produziram. Agora, no seu artigo na Science, os autores revelam o primeiro fluxo de neutrinos deste tipo jamais observado.

Egas e Becas

O IceCube demorou sete anos a ser construído e ficou totalmente operacional em finais de 2010. E foi em Abril de 2012 que deu os primeiros sinais de ter encontrado qualquer coisa. Mais precisamente, detectou dois neutrinos de energia extrema: superior a 1000 TeV (teraelectrão-volts), que é a energia de uma mosca em pleno voo. Dito assim, até parece pouco. Mas é preciso lembrar que, no neutrino, essa energia está toda concentrada num diminutíssimo volume… A título comparativo, o maior acelerador de partículas do mundo, o LHC (construído pelo CERN perto de Genebra), deverá atingir, daqui a dois anos, uma energia de 13 TeV. Isso diz muito sobre a potência do “motor cósmico” que terá lançado para o espaço os neutrinos agora observados.

Àqueles dois primeiros neutrinos, baptizados Ernie e Bert (os nomes em inglês do Egas e Becas, do programa televisivo infantil Rua Sésamo), somaram-se outros 26, descobertos quando os cientistas analisaram em profundidade os dados recolhidos pelo IceCube entre Maio de 2010 e Maio de 2012. Vindos de todas as direcções do céu, tinham todos energias superiores a 30 TeV – compatíveis com as previsões teóricas para os neutrinos extraterrestres e extra-solares.

Os neutrinos, explica um comunicado, representam verdadeiros “mensageiros do Universo”, uma vez que, ao contrário da luz, conseguem escapar facilmente mesmo dos objectos mais densos (tais como os buracos negros), trazendo assim até nós, virtualmente sem distorções, sinais dos mais portentosos fenómenos cósmicos. Ora, justamente, o passo seguinte dos cientistas vai consistir em tentar identificar e localizar as fontes cósmicas que terão produzido os neutrinos detectados pelo IceCube. Mas, para isso, ainda vai ser preciso detectar muito mais do que 28 partículas desse tipo. Os cientistas estão confiantes: “As fontes de neutrinos e a questão de saber o que os poderá ter acelerado desta forma são mistérios com mais de 100 anos”, diz Gregory Sullivan, co-autor da Universidade do Maryland. “E, agora, temos um instrumento capaz de detectar neutrinos astrofísicos, que está a funcionar às mil maravilhas e que tem 20 anos de vida pela frente.”

fonte:
http://www.publico.pt/ciencia/noticia/detectados-os-primeiros-neutrinos-de-altissima-energia-vindos-de-fora-do-sistema-solar-1613428#/0

Mais detalhes em:
http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=neutrinos-alienigenas&id=020130131122

Cientistas captam sinais inéditos do espaço

Pela primeira vez, cientistas captam neutrinos de alta energia vindos de toda parte do cosmo.  Identificação das partículas subatômicas pode ajudar na compreensão da origem do Universo

Isabela de Oliveira

Brasília – Em 2010, um laboratório batizado de Ice Cube foi inaugurado no meio do Polo Sul com o objetivo de “pescar” partículas vindas do espaço.  Os dados que o superdetector colheu valeram o investimento de US$ 272 milhões feito pela Fundação Nacional de Ciência dos Estados Unidos, dizem os cientistas envolvidos no projeto.  Isso porque, pela primeira vez, a máquina conseguiu captar neutrinos de alta energia vindos de pontos distantes do cosmo, csegundo descreve um artigo publicado na edição de sexta-feira da revista Science.  A façanha deve ajudar os cientistas a entenderem mais detalhadamente como ocorreu o Big Bang (a expansão acelerada que deu origem ao universo) e inaugurar uma nova fase da astronomia.

Os neutrinos são partículas subatômicas, quase sem massa, que pouco interagem com outros tipos de matéria, e tiveram um papel crucial na formação do universo.  Os anunciados agora podem ter surgido da explosão de uma supernova ou do próprio Big Bang.  Ou seja, há chances de que os pesquisadores tenham colhido alguns “fragmentos” do fenômeno que deu início a tudo que existe.  Isso abre perspectivas incríveis de estudo.  “Eu gostaria de poder dizer, dentro de 20 anos, que essa descoberta marcou o início da era da astronomia de neutrinos”, diz Olga Botner, integrante da equipe de 276 pesquisadores envolvidos no projeto.

Os especialistas conseguiram identificar precisamente 28 neutrinos entre 2010 e 2012.  Eles tinham energia acima de 30 trilhões de teraeletrovolts (TeV), um milhão de vezes superior a partículas semelhantes observadas em 1987, geradas por uma supernova.  Em altas energias, esse elemento se torna uma ferramenta única para o estudo espacial.  A maior parte do conhecimento sobre o cosmo veio da análise da radiação eletromagnética, que conta com informações sobre ondas de rádio, raios X e raios gama.  No entanto, até chegar aos cientistas, essa radiação é absorvida por interações com a matéria e a luz estelar, por exemplo.  Isso faz com que algumas regiões do universo só possam ser alcançadas pela observação de neutrinos, uma vez que eles pouco interagem com outros tipos de matéria.

Apesar da importante descoberta, os autores sabem que ainda têm muito pela frente, incluindo identificar com precisão a origem das partículas.  “Estamos muito entusiasmados com a possibilidade de explorar fronteiras desconhecidas.  No entanto, antes que esse sonho se torne realidade, precisamos melhorar nossas técnicas.  Até agora temos sido incapazes de identificar as fontes de nossos neutrinos de alta energia.  Para isso, precisamos melhorar a nossa resolução angular e coletar mais amostras”, diz Botner.  Para isso, a equipe do Ice Cube propõe triplicar o volume da matriz usada na pesquisa.  Isso deve levar à construção de novos superdetectores, que formarão uma rede instalada no fundo do Mar Mediterrâneo.

Para Peter Leroy Faria, doutor em astrofísica e curador de astronomia do Museu de Ciências Naturais da Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais, a identificação é um passo importante na compreensão do espaço.  “Essas partículas constituem uma forma de radiação fundamental para estudarmos a estrutura do espaço.  Elas são marcadores importantes da formação de tudo.  Os neutrinos encontrados por esses pesquisadores podem ser, sim, resultados do Big Bang, mas é bem provável que sejam de uma supernova que explodiu na vizinhança”, ressalta o especialista, que não participou do estudo.

fonte:
TAMANHO DA LETRA

http://www.em.com.br/app/noticia/tecnologia/2013/11/25/interna_tecnologia,473283/cientistas-captam-sinais-ineditos-do-espaco.shtml

Jonas Paulo Negreiros escreveu:os autores sabem que ainda têm muito pela frente, incluindo identificar com precisão a origem das partículas.

Essa tecnologia é muito importante.

Já que eles chegam antes, pode ser fundamental para nos preparamos para uma rajada cósmica cataclísmica que poderia nos afetar.

Claro, a diferença das velocidades é proporcional a distância, então essa nossa "vantagem" pode nem significar nada.

Arthur McDonald:

“Mostramos que a física usada para a fusão nuclear na Terra é muito rigorosa”

Prêmio Nobel da Física 2015 está em Portugal para visitas e conferências sobre os neutrinos, partículas geradas no Sol que até há poucas décadas eram alvo de um grande mistério.

Como é apanágio dos físicos, um avanço científico sobre assuntos que para a maioria de nós são abstratos, para Arthur McDonald, de 73 anos, foi suficiente para alterar a sua ideia do Universo.

Em 2002, as experiências realizadas no Observatório de Neutrinos de Sudbury (SNO, sigla em inglês), no Ontário, Canadá, dirigido pelo físico, ajudaram a concluir que os neutrinos têm massa.

A descoberta deu a Arthur McDonald o Prêmio Nobel da Física de 2015, juntamente com o japonês Takaaki Kajita, responsável pelo Super-Kamiokande, um observatório de neutrinos no Japão, onde se realizaram experiências com resultados semelhantes.

A entrevista é de Nicolau Ferreira, publicada por Público, 08-09-2016.

Os neutrinos são uma das partículas básicas do universo. Estão por todo o lado, mas interferem muito pouco com a matéria.
Por isso, são difíceis de se detectar. Estas partículas são produzidas nas reações nucleares do Sol.

Durante décadas os neutrinos estavam na origem de um quebra-cabeças para os físicos: o número emitido pelo Sol, segundo os modelos, não batia certo com o número observado na Terra.
A descoberta das equipas de Takaaki Kajita e Arthur McDonald explicou a diferença.

Desde o prêmio, o físico passou a visitar os países com que colabora no SNO. É por isso que o encontramos em Lisboa, na Embaixada do Canadá, para uma semana de conferências e visitas que termina esta quinta-feira na Universidade do Minho, em Braga, onde foi convidado pelo Laboratório de Instrumentação e Física Experimental de Partículas (LIP) para abrir a 20ª Conferência Nacional de Física.

Alguns cientistas do LIP trabalharam na experiência do SNO e estão envolvidos no próximo projeto do observatório, o SNO+. O físico português José Maneira é o líder no LIP para o SNO+.

Durante a entrevista, Arthur McDonald não se cansou de falar sobre esta colaboração. “Apesar do Nobel ter sido atribuído a uma pessoa, estou consciente de que represento 270 cientistas”, disse-nos, antes das perguntas começarem. Na conversa, atravessamos a Terra, o Sol e os átomos para compreender mais um momento “eureka!” da ciência que nos explica o Universo.

Eis a entrevista.

O que são neutrinos?
Há três partículas que são os tijolos básicos da natureza: os electrões, os quarks e os neutrinos. Destas, os neutrinos são os mais difíceis de observar porque só sentem a força fraca [uma das quatro forças da natureza com a gravidade, o electromagnetismo e a força forte]. Por isso, os neutrinos podem atravessar uma quantidade enorme de material sem serem parados. Para eles, os átomos são espaços maioritariamente abertos.
Os neutrinos são muito valiosos para se perceber o que está a acontecer no núcleo do Sol, porque as reações nucleares no Sol emitem uma quantidade enorme de neutrinos. Tivemos de construir um detector com o tamanho de um prédio de dez andares para observar um neutrino por hora.


Como físico, o que surge na sua mente quando se refere a partículas?
Penso num projeto muito pequeno. O neutrino é tão pequeno que só pára quando bate no núcleo de um átomo ou num electrão que anda em torno de um átomo, tem cerca de um milhão de vezes menos massa do que um electrão.

Qual era o lugar dos neutrinos no Modelo-Padrão da física das partículas, que descreve ao nível subatômico o mundo?
Fazendo parte dos tijolos básicos do universo, os neutrinos são fundamentais para completar o Modelo-Padrão. Mas pensava-se que eles não tinham massa. A nossa experiência mostrou que eles têm massa. Esta foi a primeira vez que se provou que era necessário alterar o Modelo-Padrão. A física teórica tem de adicionar a este modelo os mecanismos básicos que explicam como é que os neutrinos ganham massa. Isto poderia ser olhado pelos físicos como um falhanço. Em vez disso, os físicos viram isto como uma janela fascinante para a física que vai para lá do Modelo-Padrão. Porque sabíamos que existem várias partes do universo que o Modelo-Padrão não explica.

Quais são as consequências de se descobrir que os neutrinos têm massa?
Permite definir corretamente o que acontece às partículas ao nível microscópico. Além disso, usamos os neutrinos para compreender com mais exatidão como funciona a combustão no interior do Sol. Quando começamos as medições no SNO, havia um quebra-cabeças: em comparação com o número de neutrinos emitidos pelo Sol, o número que chegava à Terra era demasiado pequeno. O que acontece é que os neutrinos mudam de um tipo para outro à medida que viajam do Sol até aos nossos detectores na Terra. Essa mudança de tipo era algo que estava fora do Modelo-Padrão e que não poderia ocorrer se os neutrinos não tivessem massa. Resolvemos esse quebra-cabeças. Quando se faz esta correção, o nosso conhecimento sobre como o Sol trabalha torna-se extremamente preciso.

Que impacto tem isso para nós?
O Sol queima por fusão nuclear. Na Terra, estamos a tentar explorar a fusão nuclear como fonte de energia. É como tentar agarrar o Sol num lugar confinado, usam-se campos magnéticos para isso. Mostramos que a física usada para explicar como a fusão nuclear acontece, como produz energia no interior do Sol, é muito rigorosa. Os físicos e os engenheiros que estão a tentar reproduzir a fusão nuclear podem estar seguros de que esta física é consistente.

Qual foi o papel do SNO na descoberta?
Existem três tipos de neutrinos: os neutrinos do electrão, os neutrinos do muão e os neutrinos do tau. No SNO observamos muito claramente os neutrinos do electrão mudarem para os outros dois tipos. O Super-Kamiokande observou neutrinos do muão produzidos na atmosfera a mudarem para outros tipos de neutrinos. Estas duas experiências deram o Nobel da Física.

Por que é que a mudança de um tipo de neutrino para outro prova que ele tem massa?
Isso exige uma resposta complicada. A teoria da relatividade restrita diz que uma partícula que viaja à velocidade da luz não tem um relógio interno que pode registar mudanças na natureza da oscilação de um tipo para outro [como acontece com o neutrino, ao mudar de tipo]. Por isso, os neutrinos não podem andar à velocidade da luz. Se não podem andar à velocidade da luz, eles são mais lentos do que a velocidade da luz e por isso têm uma massa superior a zero.

Por que é que foi necessário fazer o observatório?
Na década de 1960, houve cálculos feitos do número de neutrinos que vinham do Sol baseados nos modelos da combustão do Sol. Depois, houve uma medição feita pelo [físico norte-americano e Nobel] Raymond Davis (1914-2006) que olhou apenas para os neutrinos de electrão produzidos no interior do Sol e observou [na Terra] apenas um terço dos neutrinos que eram esperados. Ou havia um problema nos cálculos sobre a combustão do Sol ou então os neutrinos podiam mudar de um tipo para o outro. Decidimos fazer uma experiência para perceber o que se passava fazendo medições tanto aos neutrinos do electrão que alcançam a Terra como ao número total de neutrinos que cá chegam.

Como é o observatório por dentro?
Imagine-se uma cavidade, dois quilômetros abaixo do solo numa mina de níquel que continua ativa, com 110 metros de altura e 22 metros de diâmetro. Lá dentro, há uma esfera de acrílico com 12 metros de diâmetro envolta numa esfera com 18 metros de diâmetro com 10.000 sensores de luz extremamente sensíveis. Estes sensores detectam clarões de luz muito fracos causados pelos neutrinos que penetram na esfera de acrílico e batem no material que está lá dentro. Na experiência original, esse material era água pesada. O resto da cavidade tinha água muito pura. Tudo está extremamente limpo e por isso não há nenhuma interferência da radioatividade. Como está a dois quilômetros de profundidade, a experiência não tem nenhuma interferência dos raios cósmicos. É um detector muito grande e a construção foi feita por muitas pessoas ao longo de muitos anos.

Qual foi o seu papel no projeto?
Estive envolvido desde o início. Houve 16 pessoas que começaram o projeto em 1984. Nessa altura era professor na Universidade de Princeton (EUA). Tínhamos um líder dos EUA e outro do Canadá no projeto. O líder dos EUA morreu passados três anos e fiquei responsável pelo projeto do lado dos EUA. Em 1989, o líder do Canadá ia reformar-se e fui contratado como diretor do projeto no Canadá. Desde então sou diretor do projeto.

Quanto custou?
Ao todo, 100 milhões de dólares canadianos [69 milhões de euros].

Qual foi a sensação quando a experiência mostrou a oscilação dos neutrinos?
Foi muito entusiasmante. Foi um momento eureka! para toda a gente.

Essa descoberta alterou a forma como via o universo?
Sim, porque mostrou que os neutrinos têm um papel em muitas áreas diferentes. Se os neutrinos têm uma massa, então poderiam influenciar a formação do universo primordial. Eles interagem de uma forma fraca [com as outras partículas], mas interagem. Por isso eles poderiam mudar a forma como as estrelas e as galáxias se formam. Com a informação mais recente, pensamos que a sua massa é demasiado pequena para isso. Estamos à procura de outras partículas — as da matéria escura podem ter uma influência similar.
A descoberta também mudou a forma como se pensa que os neutrinos participam nas reações nucleares. E validou os cálculos sobre a combustão no Sol.

Porque escolheu estudar Física?
Os jovens perguntam-me como é que se escolhe uma carreira. Eu respondo: “Devem pensar no que gostam de fazer, experimentar algumas dessas coisas e ver em quais são bons.” Sabia e gostava muito de matemática quando entrei na universidade, mas queria aplicá-la na ciência. No primeiro ano da universidade tentei diferentes tipos de ciência. Em física, eu gostava e era bom.

E estudar os neutrinos?
Era uma questão muito intrigante para se responder: tinha a capacidade de nos dizer que a nossa compreensão da combustão do Sol não estava correta ou então que não tínhamos compreendido a física básica. Com a tecnologia em que me tinha especializado no passado e com um grupo extremamente bom de colaboradores em todo o mundo, pareceu-me um desafio que valia a pena. Era um daqueles casos em que havia riscos por estarmos a fazer coisas muito incomuns, mas a recompensa em termos de ciência poderia ser bastante substancial.

Como foi receber o Nobel?
Foi uma experiência fora do comum; continuo a beliscar-me para ter a certeza de que não foi um sonho.

Qual é a importância das colaborações internacionais?
Estes projetos são tão grandes e envolvem tantos aspectos diferentes essenciais para o sucesso das experiências que ter um grupo internacional alargado é muito valioso. O grupo de cientistas do LIP, em Portugal, é especialista em calibrar estas experiências e desenvolveu equipamento essencial para medirmos a magnitude dos clarões de luz detectados pelos nossos sensores no SNO+.

O que é que esperam descobrir com o SNO+?
No SNO+ vamos estudar propriedades dos neutrinos associadas à relação entre a matéria e a antimatéria no Universo. Estamos à procura de um decaimento radioativo muito raro. Como esta experiência tem um dos ambientes com menor radioatividade de fundo em todo o mundo, somos capazes de fazer medições extremamente sensíveis. Esta informação relaciona-se com a questão sobre por que é que temos matéria e não temos quantidades iguais de matéria e antimatéria no Universo. Vamos arranjar uma grande quantidade do metal telúrio e dissolvê-lo num material que emite luz quando ocorre um decaimento radioativo. Depois, esperamos alguns anos para tentar obter informação. A experiência pode também revelar-nos qual é a quantidade de massa que os neutrinos têm e isso será muito importante para perceber como é que o Universo evoluiu.

fonte:
http://www.ihu.unisinos.br/559919-arthur-mcdonald-mostramos-que-a-fisica-usada-para-a-fusao-nuclear-na-terra-e-muito-rigorosa

Nova teoria pode resolver cinco grandes problemas da física de uma vez

Físicos europeus propõe que a adição de seis partículas ao modelo fundamental trará a harmonia para a física contemporânea

01/11/2016 - 17H11/ ATUALIZADO 17H1111 / POR BRUNO VAIANO*

A vida não está fácil para ninguém, mas se você é físico está no direito de reclamar um pouquinho mais. Só para começar: ninguém sabe o que é a matéria escura(1), que compõe 26% do universo, mas é indetectável.

Para piorar a situação, é bem provável que o universo esteja inflando desde o Big Bang (2), mas a física de partículas ainda não descobriu o motivo. Afinal, ela tem outras preocupações, como a oscilação de neutrinos (3) (que você entenderá melhor abaixo) e a bariogênese (4), uma tentativa de explicar como surgiu a própria matéria de que o universo é feito.


Diante de uma lista tão grande de questões, não foi sem surpresa que a comunidade científica recebeu um estudo que ainda está em fase de pré-publicação, mas já disponível para consulta pública no site arXiv.org. A equipe de Guillermo Ballesteros, da Universidade de Genebra, propõe que cinco das principais questões da física atual — entre elas as mencionadas acima — poderiam ser solucionadas com a simples adição de seis partículas ao Modelo Padrão, uma proposta que eles chamaram de SMASH.

Mais:

http://revistagalileu.globo.com/Ciencia/noticia/2016/11/nova-teoria-pode-resolver-cinco-grandes-problemas-da-fisica-de-uma-vez.html

Estudo de neutrinos viabiliza explicação sobre a origem do universo material

Ciência e Tecnologia

17 Novembro 2016


Double ChoozUm experimento destinado a medir as “oscilações dos neutrinos” forneceu conhecimentos cruciais para a compreensão do fenômeno que possibilitou a constituição do universo material. Tal fenômeno, denominado “violação da simetria de carga-paridade dos léptons”, produziu, logo depois do Big Bang, um pequeno excedente de matéria em relação à antimatéria. É esse excedente que compõe, atualmente, o universo conhecido. O experimento, chamado Double-Chooz, ainda está sendo conduzido, na França, por uma colaboração internacional com participação brasileira.
O físico italiano radicado no Brasil Pietro Chimenti participou da colaboração com o projeto “Análise bayesiana de θ13 no experimento Double-Chooz”, apoiado pela FAPESP.

“Foram investidos por volta de 40 milhões de euros no Double-Chooz. Quem gasta um valor desses para obter uma medida quer ter certeza de que essa medida seja muito bem realizada. Para isso, é necessário fazer e refazer os cálculos, empregando métodos diferentes, com o objetivo de descartar qualquer possível fonte de erro. Minha análise, utilizando o método bayesiano, confirmou os dados que haviam sido obtidos com técnicas mais convencionais. E isso foi muito bom”, disse Chimenti à Agência FAPESP. O pesquisador, que atuou na Universidade Federal do ABC (UFABC), em São Paulo, é, atualmente, professor-adjunto na Universidade Estadual de Londrina (UEL), no Paraná.

Existem três tipos ou “sabores” (“flavors”) de neutrinos: o neutrino do elétron, o neutrino do múon e o neutrino do tau. A “oscilação dos neutrinos” é o nome genérico que se dá para a transformação de um tipo em outro. “Trata-se de um fenômeno probabilístico, que ocorre durante a propagação dos neutrinos pelo espaço”, informou Chimenti.

O experimento Double-Chooz consiste na medição do fluxo de neutrinos produzido, em uma determinada direção e sentido, pela central nuclear de Chooz, localizada no departamento de Ardennes, próximo à fronteira da França com a Bélgica. O fluxo é medido por meio de dois detectores idênticos, situados respectivamente a 400 metros e a 1.050 metros do reator. A diferença na quantidade detectada permite calcular a transformação de um tipo de neutrino em outro e o ângulo de mistura entre os tipos.

A medição precisa desse ângulo de mistura, identificado pela sigla θ13 (lê-se “teta um três”), foi o objetivo principal do experimento Double-Chooz – não apenas pelo que podia informar acerca da natureza intrínseca dos neutrinos como, principalmente, por sua conexão com a violação da simetria de carga-paridade nos léptons, que produziu o excedente de matéria que constituiu o universo.

“Se θ13 fosse nulo, não seria possível medir, nas oscilações, a assimetria de carga-paridade. Porém, Double-Chooz forneceu um valor diferente de zero. E isso possibilita que experimentos futuros obtenham medidas da violação de simetria. Esses experimentos de nova geração são necessários porque, mesmo com θ13 diferente de zero, a assimetria pode ser nula”, argumentou Chimenti. Sua confirmação das medidas convencionais pelo método bayesiano foi muito bem recebida pelos pares.

Propriedades singulares

Os neutrinos são, depois dos fótons, a segunda partícula mais abundante do universo. E, pelo fato de não serem suscetíveis à interação eletromagnética nem à interação nuclear forte, são capazes de atravessar a matéria comum, mesmo os corpos compactos, sem que seu movimento seja barrado ou desviado. Essas propriedades singulares lhes conferem um papel único na física. Até o final da década de 1990, acreditava-se que não tivessem massa. Porém, experimentos realizados nos laboratórios Super-Kamiokande, no Japão, e Sudbury Neutrino Observatory (SNO), no Canadá, mostraram que, embora muito pequena, a massa do neutrino não é nula. Essa descoberta motivou a outorga do Prêmio Nobel de Física de 2015 ao japonês Takaaki Kajita e ao canadense Arthur McDonald (leia mais sobre o assunto em http://agencia.fapesp.br/22019).

No chamado Modelo Padrão da Física de Partículas, o neutrino faz parte da família dos léptons. Para cada lépton eletricamente carregado (o elétron, o múon e o tau), existe um tipo de neutrino correspondente. O que os experimentos do Super-Kamiokande e do SNO fizeram foi comprovar que um tipo de neutrino se transforma em outro. Essa transformação só é possível pelo fato de o neutrino ter massa.

A demonstração da massa da partícula e a outorga do Nobel a Kajita e McDonald transformaram o estudo dos neutrinos em um dos campos mais promissores da física atual.

Nosso planeta é atravessado regularmente por trilhões de neutrinos: neutrinos que foram produzidos nos primeiros tempos do universo; neutrinos provenientes de fontes extragalácticas; neutrinos gerados no interior das estrelas da Via Láctea; neutrinos originados no Sol; neutrinos resultantes do choque de raios cósmicos com a atmosfera terrestre. Além destes, existem também os neutrinos produzidos na própria superfície da Terra pelo processo nuclear conhecido como decaimento beta, muito frequente nas usinas nucleares. São estes que foram e ainda estão sendo medidos pelo experimento Double-Chooz.

O decaimento beta é o processo por meio do qual um núcleo instável se transforma em outro ao emitir uma partícula beta (um elétron ou um pósitron). No decaimento beta menos, um nêutron se transforma em um próton, ao emitir um elétron e um antineutrino. No decaimento beta mais, um próton se transforma em um nêutron, ao emitir um pósitron e um neutrino do elétron. Além desses dois tipos de decaimento, a transformação pode ocorrer também por meio da captura eletrônica. Nesta, um próton se transforma em um nêutron, ao capturar um elétron e um neutrino do elétron.

“Devido à grande potência da central, o fenômeno é bastante expressivo em Chooz. E o experimento Double-Chooz foi montado para medir a transformação de neutrinos do elétron em outros neutrinos ao se afastarem da fonte que os gerou. O experimento deverá se prolongar por ainda mais um ano. Mas já proporcionou medidas muito importantes do ângulo de mistura θ13. E isso suscita muita expectativa em relação ao estudo da assimetria entre matéria e antimatéria. A violação da simetria de carga-paridade explicaria por que observamos matéria e não antimatéria no universo”, finalizou Chimenti.

Agência FAPESP

http://www.planetauniversitario.com/index.php/ciencia-e-tecnologia-mainmenu-75/36831-estudo-de-neutrinos-viabiliza-explicacao-sobre-a-origem-do-universo-material

Matéria muito boa e esclarecedora, só um detalhezinho

Jonas Paulo Negreiros escreveu:Nosso planeta é atravessado regularmente por trilhões de neutrinos

trilhões de neutrinos ultrapassam nosso corpo a cada segundo
um planeta então nem da pra ter ideia

Mais informações sobre o experimento Double-Chooz no site Inovação Tecnológica:

http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=neutrinos-ajudam-explicar-origem-universo-material&id=010130161128#.WD08EdUrK1t