{"id":73,"date":"2006-05-02T16:30:00","date_gmt":"2006-05-02T19:30:00","guid":{"rendered":"http:\/\/scienceblogs.com.br\/chivononpo\/2006\/05\/physics-news-update-n-776\/"},"modified":"2006-05-02T16:30:00","modified_gmt":"2006-05-02T19:30:00","slug":"physics-news-update-n-776","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/chivononpo\/2006\/05\/02\/physics-news-update-n-776\/","title":{"rendered":"Physics News Update n\u00b0 776"},"content":{"rendered":"

\nPHYSICS NEWS UPDATE<\/strong><\/a>
\nO Boletim de Not\u00edcias da F\u00edsica do Instituto Americano de F\u00edsica, n\u00famero 776 de 2 de maio de 2006 por Phillip F. Schewe, Ben Stein, e Davide Castelvecchi
\nO MAR DE QUARKS VIRTUAIS que vibram dentro de cada pr\u00f3ton de cada \u00e1tomo, foi agora estudado com uma espantosa precis\u00e3o em uma experi\u00eancia realizada no Jefferson Lab. O resultado surpreendente \u00e9 que os pares quark-antiquark que borbotam irresistivelmente, sendo criados e aniquilados, especialmente os de sabor Estranho, contribuem t\u00e3o pouco para a vida do pr\u00f3ton que os te\u00f3ricos ficaram mais embatucados ainda com a quest\u00e3o b\u00e1sica: o que \u00e9 um pr\u00f3ton? A resposta mais simples sempre foi que o pr\u00f3ton consiste de tr\u00eas quarks regulares (de val\u00eancia), sempre presentes, mais um efervescente “mar de quarks” que brotam do v\u00e1cuo, mais uma frota de gl\u00faons mediadores de for\u00e7a. Mas o velho aforismo: “o todo \u00e9 maior que a soma de suas partes”, \u00e9 particularmente verdadeiro para o pr\u00f3ton. Some-se as cargas dos quarks de val\u00eancia e se obtem a carga do pr\u00f3ton. At\u00e9 a\u00ed, tudo bem. Mas, some-se as massas dos quarks de val\u00eancia e obteremos menos de 1% da massa do pr\u00f3ton. O “Hall<\/a> A Proton Parity Experiment” (HAPPEx) no Jefferson Lab espalha um feixe de el\u00e9trons de 3-GeV, a partir de uma esbelta garrafa t\u00e9rmica de Hidrog\u00eanio l\u00edquido, que fornece um alvo cheio de pr\u00f3tons, e de um alvo de h\u00e9lio, que fornece pr\u00f3tons e n\u00eautrons. Somente os eventos onde os el\u00e9trons se espalham elasticamente (eles n\u00e3o perdem nada de sua energia, mas s\u00e3o defletidos em um \u00e2ngulo de 6 graus) s\u00e3o escolhidos para an\u00e1lise. Pode-se raciocinar que um el\u00e9tron \u00e9 espalhado por um pr\u00f3ton por meio do envio de um f\u00f3ton virtual (portador da for\u00e7a eletromagn\u00e9tica) ou de um b\u00f3son Z virtual (portador da for\u00e7a fraca) que examina o pr\u00f3ton da mesma forma que uma luz brilhante, enviada e espalhada por um microsc\u00f3pio, examina uma bact\u00e9ria. Neste caso, o comprimento de onda do “microsc\u00f3pio” do HAPPEx \u00e9 escolhido com grande cuidado (por meio da fixa\u00e7\u00e3o da energia dos el\u00e9trons e pelo posicionamento do detector) para ser igual ao tamanho do pr\u00f3prio pr\u00f3ton \u2013 mais exatamente um fent\u00f4metro: 10-15<\/sup>m. Neste caso, o “microsc\u00f3pio” visualiza todo o pr\u00f3ton de uma s\u00f3 vez. Ele n\u00e3o tenta “fotografar” o pr\u00f3ton, mas tenta determinar o que o pr\u00f3ton \u00e9 na ocasi\u00e3o do espalhamento. Controlando-se a polariza\u00e7\u00e3o (orienta\u00e7\u00e3o do spin) dos el\u00e9trons e comparando-se os dados do espalhamento produzido pelos alvos de pr\u00f3tons e de H\u00e9lio, pode-se estabelecer separadamente as contribui\u00e7\u00f5es para o espalhamento da eletricidade, do magnetismo e da for\u00e7a fraca. E, a partir destas, deduzir o grau de presen\u00e7a dos “quarks do mar” nos pr\u00f3tons (encapsulado em um par\u00e2metro chamado de fator de forma). O pr\u00f3ton \u00e9 nominalmente feito de dois quarks Up e um quark Down, e, desta forma, os outros quarks Up e Down do “mar” contribuem com pouqu\u00edssima coisa digna de men\u00e7\u00e3o. Assim sendo, uma sondagem do “mar” \u00e9, na verdade, um referendo sobre o status<\/em> do quark Estranho \u2013 o pr\u00f3ximo quark na escala de massa \u2013 dentro do pr\u00f3ton. Teorias anteriores, apoiadas em alguns ind\u00edcios experimentais mais grosseiros, apoiavam a id\u00e9ia de que os quarks Estranhos poderiam responder por at\u00e9 10% do momento magn\u00e9tico do pr\u00f3ton. Um dos cientistas do HAPPEx, Paul Souder, de Syracuse, relatou no Encontro de Abril da APS, na semana passada em Dallas, que, com uma precis\u00e3o muito maior, os quarks Estranhos podem responder por cerca de 1% da carga do pr\u00f3ton e n\u00e3o mais do que 4% de seu momento magn\u00e9tico, e que, devido \u00e0 incerteza experimental, ambos os valores s\u00e3o consistentes com zero. Em outras palavras, o pr\u00f3ton \u00e9 muito menos estranho do que se pensava. Al\u00e9m de ser a melhor exposi\u00e7\u00e3o dos quarks do “mar”, o HAPPEx \u00e9 not\u00e1vel por tr\u00eas raz\u00f5es: \u00e9 o emprego de um feixe de el\u00e9trons polarizados com maior controle; fornece a melhor medi\u00e7\u00e3o, at\u00e9 agora, do espalhamento dos el\u00e9trons com seus spins apontados ao longo ou ao contr\u00e1rio do eixo de movimento, o que, por sua vez, fornece uma medi\u00e7\u00e3o da for\u00e7a relativa do espalhamento eletromagn\u00e9tico e da for\u00e7a fraca, com um valor de cerca de 10-7<\/sup>; e chega a uma medi\u00e7\u00e3o rudimentar de 20 attometros (nota do tradutor: 1am = 10<\/span>-18<\/sup>m)<\/span> para a dist\u00e2ncia entre um quark do “mar” e seu aniquark g\u00eameo, dentro do pr\u00f3ton.
\nGANHO-SEM-INVERS\u00c3O EM LASERS, EM UM S\u00d3LIDO. Antigas descri\u00e7\u00f5es dos lasers enfatizavam que a maioria dos \u00e1tomos participantes de um meio laser precisava ter passado por uma “invers\u00e3o de popula\u00e7\u00e3o”. Isto \u00e9, a maioria dos \u00e1tomos teriam que estar em um estado excitado, para que fossem melhor estimulados a emitir luz e contribuir para um crescente pulso de luz laser. Mas esse “ganho” pode ser conseguido sem invers\u00e3o. Experi\u00eancias mostraram que, mediante o controle de coer\u00eancia dos el\u00e9trons em \u00e1tomos em estado fundamental<\/a> (“ground state”), atrav\u00e9s de um processo chamado transpar\u00eancia eletromagneticamente induzida, os el\u00e9trons podem, em sua maioria, serem impedidos de absorver a luz laser que \u00e9 criada entre um pequeno n\u00famero de \u00e1tomos na amostra, estes sim, em estado excitado. Este fen\u00f4meno de “ganho-sem-invers\u00e3o” (“gain-without-inversion” \u2013 GWI) foi agora demonstrado em um material s\u00f3lido, pela primeira vez. Em uma apresenta\u00e7\u00e3o, semana passada, na Confer\u00eancia do Instituto de F\u00edsica de Mat\u00e9ria Condensada e F\u00edsica dos Materiais, em Exeter (Gr\u00e3-Bretanha) Chris Phillips, do Imperial College, disse que seu laborat\u00f3rio conseguiu GWI em um dispositivo de nanoestruturas de semicondutores \u2014 com efeito, \u00e1tomos artificiais. N\u00e3o s\u00f3 o ganho, como a diminui\u00e7\u00e3o da velocidade da luz, podem ser obtidos a partir do dispositivo em estado s\u00f3lido do Imperial College, tornando-o possivelmente \u00fatil para aplica\u00e7\u00f5es futuras em informa\u00e7\u00e3o qu\u00e2ntica. (Ver, tamb\u00e9m, Frogley et al., Nature Materials, Mar\u00e7o de 2006)
\nCORRE\u00c7\u00c3O. N\u00f3s erramos por 39 ordens de grandeza: no PNU n\u00b0 775, a densidade de energia m\u00e1xima obtida pelo RHIC, em colis\u00f5es de alta energia, \u00e9 de 15 GeV por fent\u00f4metro c\u00fabico, n\u00e3o por cent\u00edmetro c\u00fabico.
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\n<\/span>PHYSICS NEWS UPDATE \u00e9 um resumo de not\u00edcias sobre f\u00edsica que aparecem em conven\u00e7\u00f5es de f\u00edsica, publica\u00e7\u00f5es de f\u00edsica e outras fontes de not\u00edcias. \u00c9 fornecida de gra\u00e7a, como um meio de disseminar informa\u00e7\u00f5es acerca da f\u00edsica e dos f\u00edsicos. Por isso, sinta-se \u00e0 vontade para public\u00e1-la, se quiser, onde outros possam ler, desde que conceda o cr\u00e9dito ao AIP (American Institute of Physics = Instituto Americano de F\u00edsica). O boletim Physics News Update \u00e9 publicado, mais ou menos, uma vez por semana.
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\nComo divulgado no numero anterior, este boletim \u00e9 traduzido por um curioso, com um dom\u00ednio apenas razo\u00e1vel de ingl\u00eas e menos ainda de f\u00edsica. Corre\u00e7\u00f5es s\u00e3o bem-vindas.
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