{"id":740,"date":"2009-10-06T20:10:06","date_gmt":"2009-10-06T23:10:06","guid":{"rendered":"http:\/\/scienceblogs.com.br\/chivononpo\/2009\/10\/oh_nao_monopolos_magneticos_de\/"},"modified":"2009-10-06T20:10:06","modified_gmt":"2009-10-06T23:10:06","slug":"oh_nao_monopolos_magneticos_de","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/chivononpo\/2009\/10\/06\/oh_nao_monopolos_magneticos_de\/","title":{"rendered":"Oh, n\u00e3o!… Monopolos magn\u00e9ticos de novo!…"},"content":{"rendered":"
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(Calma! N\u00e3o s\u00e3o monopolos magn\u00e9ticos de verdade! Mas s\u00e3o muito parecidos…)
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National Institute of Standards and Technology (NIST)<\/a><\/span><\/p>\n

Primos em larga-escala dos elusivos “monopolos magn\u00e9ticos” descobertos pelo NIST<\/b><\/font><\/a><\/p>\n

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FIGURA:<\/b><\/span><\/a>
\nMonopolos Magn\u00e9ticos s\u00e3o criados quando o spin de um \u00edon em um v\u00e9rtice de um cristal de gelo de spin \u00e9 invertido, criando um monopolo (a esfera em vermelho) e o monopolo adjacente (esfera em azul)<\/span>
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Imagem ampliada e maiores informa\u00e7\u00f5es<\/font>.<\/a><\/span><\/p>\n<\/td>\n

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Qualquer crian\u00e7a pode dizer que um magneto tem um polo “norte” e um polo “sul’, e que, se voc\u00ea quebr\u00e1-lo em duas partes, voc\u00ea invariavelmente ficar\u00e1 com dois magnetos menores, cada um com dois polos, um norte e um sul. No entanto, os cientistas passaram a maior parte das \u00faltimas oito d\u00e9cadas tentando encontrar um magneto com um s\u00f3 polo. Uma equipe do Instituto Nacional de Padr\u00f5es e Tecnologia (National Institute of
\nStandards and Technology = NIST) descobriu um.*<\/p>\n

Em1931, Paul
\nDirac<\/a>, um dos “astros do rock” do mundo da f\u00edsica, fez o vatic\u00ednio surpreendente de que deveriam existir “monopolos magn\u00e9ticos”, ou seja, part\u00edculas com apenas um polo (norte ou sul). Ele chegou a esta conclus\u00e3o a partir do exame de um famoso conjunto de equa\u00e7\u00f5es que explicam o relacionamento entre a eletricidade e o magnetismo. As equa\u00e7\u00f5es de Maxwell<\/a> se aplicam a velhas conhecidas part\u00edculas monopolares el\u00e9tricas, tais como os el\u00e9trons de carga negativa e os pr\u00f3tons de carga positiva, por\u00e9m, n\u00e3o obstante as previs\u00e3o de Dirac, ningu\u00e9m jamais encontrou as benditas part\u00edculas com um \u00fanico polo magn\u00e9tico.<\/p>\n

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FIGURA:<\/b><\/span><\/a><\/font>
\nMonopolos Magn\u00e9ticos s\u00e3o criados quando
\no spin de um \u00edon em um v\u00e9rtice de um cristal de gelo de spin \u00e9
\ninvertido, criando um monopolo (a esfera em vermelho) e o monopolo
\nadjacente (esfera em azul)<\/font>
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Imagem ampliada e maiores informa\u00e7\u00f5es.<\/a><\/span><\/font><\/p>\n<\/td>\n

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Agora, uma equipe de pesquisas que trabalha no Centro de Pesquisas de N\u00eautrons do NIST (NIST’s Center for Neutron Research = NCNR), liderado por Hiroaki Kadowaki da Universidade Metropolitana de Tokio, encontrou o melhor suced\u00e2neo. Criando um composto que, sob certas condi\u00e7\u00f5es, forma grandes monopolos do tamanho de uma mol\u00e9cula que se comportam exatamente como as part\u00edculas previstas deveriam se comportar, a equipe descobriu uma maneira de estudar os monopolos magn\u00e9ticos em laborat\u00f3rio, n\u00e3o apenas no quadro-negro. (Outra equipe de pesquisas, em trabalho paralelo, publicou descobertas semelhantes na Science<\/i> no m\u00eas passado.**)<\/p>\n

“Essas n\u00e3o s\u00e3o as part\u00edculas de monopolos magn\u00e9ticos previstas por Dirac — as nossas s\u00e3o, em compara\u00e7\u00e3o, grandes demais — mas se comportam como os verdadeiros em todas as formas”, afirma Jeff Lynn, um f\u00edsico do
\nNIST. “Suas propriedades nos permitir\u00e3o testar como as part\u00edculas de monopolos te\u00f3ricas devem se comportar e interagir”.<\/p>\n

A equipe criou seus monopolos em um composto feito de oxig\u00eanio, tit\u00e2nio e dispr\u00f3sio que, quando resfriado at\u00e9 pr\u00f3ximo do zero absoluto, forma o que os cientistas chamam de “gelo de spin”. O material se congela em cristais de quatro faces (uma pir\u00e2mide com uma base triangular [NT: popularmente conhecida como “tetraedro”… n\u00e3o necessariamente regular]) e a orienta\u00e7\u00e3o magn\u00e9tica, ou “spin”, dos \u00edons em cada um dos v\u00e9rtices ficam equilibrados — dois apontam para dentro e dois para fora. Usando feixes de n\u00eautrons no NCNR, a equipe descobriu que podia desviar para o lado um dos spins, de forma a que tr\u00eas apontassem para dentro e um para fora, “criando um monopolo, ou ao menos seu equivalente matem\u00e1tico”, segundo Lynn.<\/p>\n

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Como cada pir\u00e2mide de cristal partilha seus v\u00e9rtices com as pir\u00e2mides adjacentes, inverter o spin de um v\u00e9rtice cria um “anti-monopolo” na pir\u00e2mide seguinte. A equipe criou pares monopolo-anti-monopolo repetidamente em um peda\u00e7o relativamente grande de gelo de spin, permitindo que eles confirmassem a exist\u00eancia dos monopolos atrav\u00e9s de t\u00e9cnicas avan\u00e7adas de imageamento, tais como o espalhamento de n\u00eautrons.<\/p>\n

Embora as descobertas n\u00e3o digam \u00e0 equipe onde no universo podem ser encontradas as fugidias part\u00edculas de monopolos magn\u00e9ticos de Dirac, Lynn declara que o exame do gelo de spin permitir\u00e1 aos cientistas testar algumas previs\u00f5es acerca dos monopolo: “As equa\u00e7\u00f5es de Maxwell indicam que esses monopolos devem obedecer \u00e0 Lei de Coulomb<\/a>, o que indica que sua intera\u00e7\u00e3o deve enfraquecer \u00e0 medida em que a dist\u00e2ncia entre eles aumenta. Usando cristais de gelo de spin, podemos testar ideias como essa”.<\/p>\n

###<\/div>\n<\/p>\n

* H. Kadowaki, N. Doi, Y. Aoki, Y. Tabata, T.J. Sato, J.W. Lynn,
\nK. Matsuhira e Z. Hiroi. Observation of magnetic monopoles in spin
\nice<\/i><\/b>. Journal of the Physical Society of Japan,78, n\u00ba. 10, 13 Out. 2009.<\/i> (A equipe apresentou pela primeira vez suas descobertas na Confer\u00eancia Internacional sobre Espalhamento de N\u00eautrons em maio de 2009.)<\/p>\n

** D. J. P. Morris, et al. Dirac strings and magnetic monopoles in spin ice<\/i><\/b> Dy2Ti2O7. Science<\/i>, publicado online<\/i> em 3 Set 2009.\n<\/p>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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