O que a Natureza esconde?

Penso que se deva classificar o que vai escrito abaixo como Filosofia, ou melhor, Física de Boteco. Foi algo que me passou pela cabeça há algum tempo e que divido com meus Pi leitores. Não fui muito rigoroso nos pensamentos, todo tipo de opinião e correção é bem vindo. Só não façam pouco da minha progenitora, sim?

Primeiro Chopp: A Radiação Cósmica de Fundo:

Até por volta de 400 mil anos após o Big Bang, a temperatura do Universo era alta o suficiente para que prótons e elétrons ainda não se combinassem para formar átomos de Hidrogênio. Com o tempo, e a expansão do Universo, a temperatura cai a ponto de permitir-lhes se juntarem, o que faz com que radiação eletromagnética seja emitida de forma homogênea por todo Universo.

Esse f√≥tons s√£o o que hoje conhecemos como Radia√ß√£o C√≥smica de Fundo em Microondas. √Äquela √©poca ainda n√£o eram microondas, mas a expans√£o do Universo faz com que essa radia√ß√£o “perca” energia. Na √©poca da combina√ß√£o, a energia era da ordem de el√©tron-Volts e atualmente √© da ordem de mili-el√©tron-Volts. 

Segundo Chopp: Os Raios Cósmicos de Altíssima Energia:

Raios C√≥smicos s√£o part√≠culas (pr√≥tons e el√©trons basicamente) incidentes na atmosfera terrestre produzidas em fen√īmenos astrof√≠sicos. Sejam expulsos da superf√≠cie do Sol, no que chamados de ventos solares, sejam produzidos em explos√Ķes de Supernovas ou eventos ainda mais violentos.

Enquanto os cientistas conseguem atingir a “t√≠mida” energia de alguns TeV com os pr√≥tons no LHC, part√≠culas com energia 1 milh√£o de vezes maior podem atingir a alta atmosfera. Essas super-part√≠culas s√£o chamadas de Raios C√≥smicos de Alt√≠ssima Energia (UHECR na sigla em ingl√™s – sim, os F√≠sicos n√£o tem muita criatividade…)

Entretanto, esses UHECR s√£o bastante raros j√° que √© muito mais “f√°cil “produzir um grande n√ļmero de part√≠culas de, relativamente, baixa energia que um monte daquelas de alta energia. Ainda, imagina-se que os fen√īmenos que produziram os UHECR n√£o aconte√ßam perto de n√≥s mas em gal√°xias a muitas centenas de milh√Ķes de anos-luz de dist√Ęncia, que se encontram (ou se encontravam, se preferirem) em est√°gios de sua evolu√ß√£o em que fen√īmenos violent√≠ssimos ocorriam com mais freq√ľ√™ncia com que acontecem atualmente na nossa gal√°xia.

A detecção desses UHECR é muito importante tanto para a Física de Partículas como para a Astrofísica e Cosmologia.

Tersssceeiro Chooopps: O Corte GZK:

Só que não é tão fácil detectar esses raios cósmicos. Não só por chegarem a Terra a uma taxa baixíssima, mas também porque a própria Natureza deu um jeito de colocar pedra no nosso angu.

Quando pr√≥tons possuem energia acima de cerca de 10 EeV (exa-el√©tron-Volt), ou dez milh√Ķes de TeV, come√ßam a interagir intensamente com a radia√ß√£o c√≥smica de fundo. Essa intera√ß√£o faz com que parte da energia do pr√≥ton seja transformada em outras part√≠culas. O pr√≥ton ent√£o continua sua viagem com uma energia menor. O processo se repete at√© que a energia da part√≠cula caia abaixo daquele limite (chamado de Corte GZK).

Esse corte faz com que UHECRs daquela energia ou maior produzidos em gal√°xias mais distantes que 100 milh√Ķes de anos luz n√£o cheguem √† Terra com essas energias. Deixamos ent√£o de ter acesso completo aos incr√≠veis processos astrof√≠sicos que lhes deram origem.

A Saidera: A Natureza bate com uma m√£o e afaga com a outra:

Agora vejam a beleza da coisa.

Alguns bilh√Ķes de anos atr√°s, maior era energia da Radia√ß√£o C√≥smica de Fundo. Uma civiliza√ß√£o hipot√©tica, ent√£o no mesmo n√≠vel tecnol√≥gico que o nosso, poderia detect√°-la, e, talvez, concluir que o Universo teve um passado quente e denso, com muito mais facilidade. Por outro lado, as rea√ß√Ķes entre a radia√ß√£o c√≥smica de fundo e os UHECR ocorreriam a menores energias e a tal civiliza√ß√£o possivelmente perderia muito mais dos fen√īmenos astrof√≠sicos do que n√≥s j√° perdemos.

Ainda, uma Civiliza√ß√£o hipot√©tica alguns bilh√Ķes de anos no futuro teria mais acesso aos fen√īmenos astrof√≠sicos j√° que a energia da Radia√ß√£o C√≥smica de Fundo seria  mais baixa e as rea√ß√Ķes ocorreriam a energias maiores dos UHECR. Por outro lado, eles teriam muito mais dificuldade em detectar a Radia√ß√£o C√≥smica de Fundo, ou talvez nem mesmo a detectassem. O passado quente e denso do Universo n√£o seria t√£o √≥bvio para eles com hoje √© para n√≥s.

As descobertas que podemos fazer n√£o dependem apenas de nosso avan√ßo cient√≠fico ou tecnol√≥gico mas tamb√©m do quanto a Natureza est√° “disposta” a deixar passar?

Como dizem: “Teleologia, eu quero uma pra viver”. =D

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