domingo, 27 de dezembro de 2015

Telescópio pode ter encontrado evidências de um universo paralelo

Uma análise de dados do telescópio Plank, da Agência Espacial Europeia, encontrou um brilho no espaço profundo que pode ter se originado de um universo paralelo.

Em um estudo realizado recentemente, cosmólogos identificaram uma mancha estranha de luz brilhante, que pode ser o resultado da colisão de universos. A existência de múltiplos universos - chamada de multiverso - tem sido considerada viável nos últimos anos por especialistas na área.

Os universos teriam sido gerados partir do mesmo Big Bang e, com possíveis colisões, o resultado seria um resíduo de luz. Os pontos encontrados são 4,5 mil vezes mais brilhantes do que os cientistas previam que seriam. Em teoria, cada universo possuiria um tipo único de física, semelhante ou não ao que se conhece atualmente.

Ainda que a descoberta seja importante, os cientistas afirmam que devem trabalhar com cautela. Os dados obtidos deverão ser comprovados por outros instrumentos mais precisos.

O maior obstáculo para estudar os outros universos é o fato de que eles estariam em constante expansão, ao mesmo tempo em que se distanciam uns dos outros. Assim, a luz não conseguiria viajar rápido o suficiente para levar informações de um para o outro. Os pesquisadores teriam então que esperar colisões para comprovar a tese.

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domingo, 13 de dezembro de 2015

Livros que todo mundo precisa ler

O astrofísico Neil deGrasse Tyson, que ganhou ainda mais notoriedade após apresentar a nova versão de Cosmos, acredita que há 7 livros que todos precisam ler:

A Bíblia

"Para entender que é mais fácil acreditar nos outros sobre o que pensar do que pensar e crer por si mesmo"

Baixe aqui

A era da razão - Thomas Paine

"Para aprender que o poder do pensamento racional é a fonte primária da liberdade do mundo"

Baixe aqui (em inglês)

O príncipe - Maquiavel

"Para entender que quem não tem poder vai fazer de tudo para conseguí-lo - e também perceber que quem tem poder vai fazer de tudo para mantê-lo"

Baixe aqui

A arte da guerra - Sun Tzu

"Para perceber que o ato de matar outros humanos pode ser elevado ao status de arte"

Baixe aqui (em inglês)

Principia - Newton

"Para notar que o Universo é um lugar que pode ser conhecido"

Baixe aqui (em latim ) e em inglês

A origem das espécies - Darwin

"Para compreender como estamos relacionados com todos os outros seres da Terra"

Leia aqui

As viagens de Gulliver - Jonathan Swift

"Para notar, entre outras lições cheias de sarcasmo, que, na maior parte do tempo, os humanos são Yahoos"

Baixe aqui

A riqueza das nações - Adam Smith

"Para entender que o capitalismo é uma economia de ganância, uma força da natureza dentro de si mesma"

Baixe aqui (em inglês)

Fonte

quarta-feira, 19 de dezembro de 2012

Cientistas dizem ter descoberto teletransporte no tempo

No "ordinário" emaranhamento quântico, duas partículas possuem propriedades que estão inerentemente associadas com a outra, mesmo as partículas que podem ser espacialmente separadas por uma distância maior. Agora, os físicos S. Jay Olson e Timothy C. Ralph da Universidade de Queensland da Austrália têm mostrado que é possível a criação de emaranhamento entre as regiões do espaço-tempo que estão separados no tempo, mas não no espaço, e, em seguida, converter o emaranhamento tipo tempo em emaranhamento do tipo espacial normal . Eles também discutem a possibilidade de utilizar este emaranhamento tipo tempo do vácuo quântico de um processo que eles chamam de "teletransporte no tempo."

"Para mim, o aspecto empolgante desse resultado (o emaranhamento entre o futuro e o passado) é que ele é mais uma propriedade geral da natureza e abre a porta para uma nova criatividade, pois sabemos que o emaranhamento pode ser visto como um recurso para tecnologia quântica ", disse Olson. "A maior importância do nosso resultado é quase certamente em algum aplicativo que ainda está para ser imaginado." O paper de Olson e Ralph, enviado em arXiv.org, descreve como emaranhamento tipo tempo pode ser convertido em emaranhamento tipo espaço com dois detectores.

"Essencialmente, um detector no passado, é capaz de "capturar" algumas informações sobre o estado do campo quântico no passado, e levá-lo para a frente no tempo para o futuro - esta é uma informação que normalmente foge para uma região distante do espaço-tempo na velocidade da luz ", disse Olson. "Quando um outro detector, em seguida, capta a informação sobre o estado do campo, no futuro, no mesmo local do espaço, os dois detectores podem em seguida ser comparados lado a lado, para ver se o seu estado se tornou enredado no sentido usual que as pessoas estão familiarizadas - e descobrimos que na verdade deveriam estar emaranhados. Assim, este processo leva um aparentemente exótico conceito, novo (emaranhamento tipo tempo no campo) e converte-lo em um familiar (emaranhamento padrão de dois detectores em um determinado momento no futuro). "

Em seu estudo, os cientistas também propuseram um experimento mental em que se movem de um estado quântico para o futuro utilizando o emaranhamento tipo tempo como o recurso.

Para ver como, imagine um experimento que Ralph e Olson descrevem em que um qubit é enviado para o futuro. A ideia é a de que um detector atua sobre um qubit e depois gera uma mensagem clássica descrevendo como esta partícula pode ser detectada. Em seguida, em algum momento no futuro, um outro detector na mesma posição no espaço, recebe esta mensagem e efetua a medição necessária, assim reconstruindo o qubit.

Mas há uma diferença. Olson e Ralph mostram que a detecção do qubit no futuro deve ser simétrica no tempo com a sua criação, no passado. "Se o detector passado era ativo no quarto das 12:00 h, em seguida, o detector futuro deve esperar para se tornar ativo a precisamente um último quarto de 12:00 a fim de alcançar o emaranhamento", dizem eles. Por essa razão, eles chamam este processo de "teletransporte no tempo".

Os físicos descobriram como usar o emaranhamento para criptografar mensagens em códigos incracaveis e construir computadores ultra-rápidos. Emaranhamento também pode ajudar a transmitir enciclopédias no valor de informações de um lugar para outro usando apenas alguns átomos, um protocolo chamado teletransporte quântico. Olson e Timothy Ralph usam a matemática para mostrar como esses mesmos truques podem enviar mensagens quântica não só de lugar para lugar, mas a partir do passado para o futuro.

As equações envolvidas desafiam a explicação matemática simples, mas são intuitivos: Se é impossível descrever uma partícula sem incluir a outra, isto logicamente se estende a tempo, bem como o espaço.

"Se você usar o nosso emaranhado tipo tempo, você acha que [a mensagem quântica] move-se no tempo, enquanto saltando sobre os pontos intermediários", disse Olson. "Não há realmente nenhuma diferença matematicamente. Tudo o que você pode fazer com o emaranhamento comum, você deve ser capaz de fazer com o emaranhamento tipo tempo".

Olson explicou-lhes uma analogia de Star Trek. Em um episódio, "beam me up" o especialista de teletransporte Scotty está preso em um planeta distante com suprimento de ar limitado. Para sobreviver, Scotty congela-se no transportador, aguardando resgate. Quando a empresa chega décadas depois, Scotty sai da máquina sem ter envelhecido um dia.

"Não é a viagem no tempo, como você normalmente pensaria, onde é como, puf! Você está no futuro", disse Olson. "Mas você começa a pular o intervalo de tempo."

De acordo com o físico quântico Fuentes Ivette da Universidade de Nottingham, que viu Olson e Ralph apresentar o trabalho em uma conferência, esse é "um dos resultados mais interessantes", publicado no ano passado.

"O emaranhamento é observado a cada dia", disse Olson. "No entanto, a observação direta de emaranhamento no estado de vácuo seria novo, e se capaz de ser observado, potencialmente, permitir-nos utilizar este emaranhamento como um recurso para a tecnologia quântica. Como o estado de vácuo é a coisa mais próxima que temos do "nada" em física (que é o estado com zero comuns partículas ao redor), observando e usando o emaranhamento inerente ao vácuo como um recurso tecnológico que potencialmente nos dar uma forma de construir dispositivos quânticos com espaço apenas vazio como o ingrediente mais importante. "


Fontes: Phys.org, Wired

sábado, 7 de maio de 2011

Estamos vivendo num Universo projetado?

Por John Gribbin 

A discussão sobre se o universo tem um criador, e quem que seja, está entre as mais antigas da história humana. Mas entre os argumentos travados entre os crentes e os céticos, uma das possibilidades tem sido quase ignorado - a idéia de que o universo ao nosso redor foi criado por pessoas muito bem parecidas como nós mesmos, usando dispositivos não muito diferentes dos disponíveis para os cientistas hoje. 

Tal como acontece com muitas outras coisas na física moderna, a idéia envolve aceleração de partículas, o tipo de coisa que acontece no Grande Colisor de Hádrons, na Suíça. Antes que o LHC começou a funcionar, uns poucos alarmistas temiam que isso pudesse criar um buraco negro que destruiria o mundo. Isso nunca foi sobre os cartões: embora seja perfeitamente possível que o dispositivo poderia gerar um buraco negro artificial, seria pequeno demais para engolir um átomo, e muito menos a Terra. 

No entanto, para criar um novo universo exigiria uma máquina apenas um pouco mais poderosa do que o LHC - e há todas as chances de que nosso universo pode ter sido fabricado desta maneira. 

Isso é possível por duas razões. Em primeiro lugar, os buracos negros podem - como os aficionados da ficção científica vão estar bem consciente - atuam como gateways para outras regiões do espaço e do tempo. Em segundo lugar, devido ao fato curioso de que a gravidade tem energia negativa, não tem energia para fazer um universo. Apesar da quantidade colossal de energia contida em cada átomo da matéria, é precisamente balanceado pela negatividade da gravidade. 

Os buracos negros, por outro lado, são relativamente fáceis de fazer. Para qualquer objeto, há um raio crítico, o chamado raio de Schwarzschild, em que a sua massa vai formar um buraco negro. O raio de Schwarzschild para o Sol é de cerca de duas milhas, 1 / 200, 000 de sua largura atual; para a Terra para se tornar um buraco negro, ele teria que ser espremido em uma bola com um raio de um centímetro. 

Os buracos negros que poderiam ser criados em um acelerador de partículas seria muito menor: massas pequenas espremidas em volumes incrivelmente minúsculos. Mas por causa da energia negativa da gravidade, não importa o quão pequenos orifícios são: eles ainda têm o potencial para inflar e expandir em suas próprias dimensões (ao invés de ocupar nosso). Tal expansão foi precisamente o que fez nosso universo no Big Bang, quando de repente explodiu a partir de um minúsculo aglomerado de matéria em um universo de pleno direito. 

Alan Guth, do Massachusetts Institute of Technology, primeiro propôs a idéia hoje amplamente aceita da inflação cósmica - que o ponto de partida do "Big Bang" foi bem menor, e a sua expansão muito mais rápida do que tinha sido assumido. Ele tem investigado os aspectos técnicos de "a criação de universos em laboratório", e concluiu que as leis da física que, em princípio, tornariam isso possível. 

A grande questão é saber se isso já aconteceu - é o nosso universo, um universo projetado? Por isso, não quero dizer uma figura de Deus, um "projetista inteligente" monitoranto e modelando todos os aspectos da vida. Evolução por seleção natural, e todos os outros processos que produziram o nosso planeta e a vida sobre ele, são suficientes para explicar como chegamos a ser do jeito que somos, dadas as leis da física que operam em nosso universo. 

No entanto, há ainda espaço para um projetista inteligente dos universos como um todo. A física moderna sugere que nosso universo é um dos muitos, que faz parte de um "multiverso", onde diferentes regiões do espaço e do tempo podem ter propriedades diferentes (a força da gravidade pode ser mais forte em alguns e mais fraco em outros). Se o nosso universo foi criado por uma civilização tecnologicamente avançada em outra parte do multiverso, o projetista pode ter sido responsável pelo Big Bang, mas nada mais. 

Se os projetistas fazem tais universos de fabricação buracos negros - a única maneira de fazê-lo de que estamos conscientes - existem três níveis em que eles podem operar. O primeiro é apenas para a fabricação de buracos negros, sem influenciar as leis da física no novo universo. A humanidade está quase a este nível, que a novela de Gregory Benford Cosm coloca em um contexto de entretenimento: um pesquisador norte-americano encontra-se, após uma explosão em um acelerador de partículas, com um novo universo em suas mãos, do tamanho de uma bola de beisebol. 

O segundo nível, para uma civilização um pouco mais avançada, implicaria em cutucar as propriedades dos universos bebês em uma certa direção. Poderia ser possível ajustar os buracos negros de tal modo que a força da gravidade era um pouco mais forte do que no universo dos pais, sem os projetistas que se possa dizer exatamente quanto mais forte. 

O terceiro nível, para uma civilização muito avançada, envolveria a capacidade de definir parâmetros precisos, assim, para projetá-la em detalhe. Uma analogia seria com bebês de projeto - em vez de mexer com o DNA para ter um filho perfeito, uns cientistas podem mexer com as leis da física para conseguir um universo perfeito. Fundamentalmente, porém, não seria possível em qualquer destes casos - até mesmo no nível mais avançado - para os projetistas de interferir com o bebê universos, uma vez que tinha formado. Desde o momento do seu próprio Big Bang, cada universo seria por si só. 

Isso pode parecer exagero, mas a coisa surpreendente sobre esta teoria é a probabilidade de acontecer - e já ter acontecido. Tudo que é necessário é que a evolução ocorre naturalmente no multiverso, até que, em pelo menos um universo, a inteligência atinge aproximadamente ao nosso nível. Desse ponto de sementes, os projetistas inteligentes criam universos bastante adequados para a evolução, que brotam os seus próprios universos, que universos como o nosso (em outras palavras, adequados à vida inteligente) proliferam rapidamente, com "pouco inteligente" universos vir a representar uma pequena fração do multiverso inteiro. Assim, torna-se altamente provável que qualquer dado universo, inclusive o nosso, que se destina ao invés de "natural". 

Embora a inteligência necessária para fazer o trabalho pode ser (ligeiramente) superior à nossa, é do tipo que é reconhecidamente semelhante à nossa, e não a de um Deus infinito e incompreensível. E a razão mais provável para tal inteligência para fazer universos é o mesmo para fazer coisas como escalar montanhas, ou estudar a natureza das partículas subatômicas - porque nós podemos. Uma civilização que tem a tecnologia para fazer universos bebê iria certamente encontrar a tentação irresistível. E se as inteligências são qualquer coisa como a nossa, haveria uma tentação irresistível aos níveis superiores de universo projetado para melhorar os resultados. 

Essa idéia fornece a melhor resolução para o enigma ainda Albert Einstein usado para elevar, de que "a coisa mais incompreensível sobre o Universo é que ele é compreensível". O universo é compreensível para a mente humana, porque ele foi projetado, ao menos em certa medida, por seres inteligentes, com espírito semelhante ao nosso. 

O grande astrônomo britânico Fred Hoyle sugeriu que as leis da física eram tão singularmente propícias para a existência humana que o universo deve ser "um posto de trabalho". Eu acredito que ele estava certo: o universo foi realmente criado para proporcionar um lar para a vida, mesmo que evoluiu através de um processo de seleção natural, sem necessidade de interferência externa. Não é que o homem foi criado à imagem de Deus - e que o nosso universo foi criado, mais ou menos, à imagem de seus criadores. 

Como podemos criar vida

Artigo de Paul Davies

Cientistas buscam novas tecnologias para produzir vidas em laboratório

Paul Davies e professor do Imperial College e autor de 'The Fifth Miracle: the Search for the Origin of Life'. Artigo publicado no jornal inglês 'The Guardian':

Em 1953, um jovem cientista chamado Stanley Miller levou adiante uma experiência histórica na Universidade de Chicago. Ele tentou recriar as condições de vida na Terra durante os primórdios, descarregando eletricidade em uma mistura de água e gases selada em um frasco.

Quando Miller analisou os resultados, ficou feliz ao encontrar sinais de aminoácidos, importantes elementos das proteínas.

A experiência de Miller entrou para a história como tentativa pioneira de criar vida em um tubo de ensaio. O sucesso lançou a crença de que se tratava do primeiro passo para uma caminhada em direção à vida, ao final da qual uma sopa química nos conduziria a uma passagem pelo tempo.

Ao fazer mais experiências como essa, algum tipo de vida seria produzida. Para a maior parte das pessoas, a idéia de criar vida em laboratório parece ficção.

Alguns cientistas, porém, anunciaram que estão prestes a conseguir isso.

A origem da vida continua um quebra-cabeças. Se os cientistas pudessem criar uma segunda forma de vida no laboratório, isso poderia render pistas vitais sobre como chegamos aqui.

De alguma forma, bilhões de anos atrás, uma mistura de elementos químicos sem vida se transformaram em células com vida. Repetir experiências químicas sob condições controladas poderia levar à primeira forma de vida artificial.

A princípio, não vejo razão para não criar uma forma de vida sintética. De qualquer maneira, muitos dos cientistas que trabalham nessa tentativa estão mirando no alvo errado. No século 19, a vida era vista como um tipo de substância mágica.

Ganhou força a idéia de que essa matéria orgânica, originária de um caldo primitivo, só poderia ser sintetizada em laboratório se os ingredientes certos fossem identificados. Foi com esse espírito que Miller fez sua experiência, e muitas outras versões refinadas dela vêm sendo repetidas.

Infelizmente, os pesquisadores continuam no estágio dos blocos de construção.

Há uma razão fundamental para esse impasse. A vida, como a conhecemos agora, não é uma substância mágica. Não é algo que possa ser incubado pelos métodos da química do século 19.

Nem pode ser conjurado por descarga energética em substâncias infusivas, como um raio elétrico, à la doutor Frankenstein. Não há força vital acima e abaixo das habituais forças intermoleculares.

Ao invés disso, a célula viva tem mais semelhança com um supercomputador - um sistema de processamento e reprodução de informações de complexidade surpreendente. O DNA não é uma molécula especial que dá vida, mas um banco de dados genético que transmite suas informações usando um código matemático.

A maior parte das atividades de uma célula são melhor descritas, não em termos materiais - hardware -, mas em termos de informação, ou software. Tentar criar vida misturando elementos químicos em um tubo de ensaio é como tentar soldar fios para produzir o Windows 98.

Não funciona porque leva o problema por um caminho conceitual equivocado.

A aproximação de Miller é fundamental, sintetizando os blocos de construção vitais a partir de substâncias inorgânicas e tentando reagrupá-los em estruturas mais complexas.

Enquanto isso, biólogos moleculares têm feito experiências sob uma perspectiva mais profunda, quebrando os elementos internos de bactérias e vírus para reorganizar seus componentes.

Há um mês, Craig Venter, famoso por seu trabalho no projeto do genoma humano, anunciou a intenção de criar uma nova forma de vida. Venter planeja esquartejar e reconstruir o genoma do Mycoplasma genitalium, um micróbio que habita o trato genital.

Mais do que criar vida, trata-se de reformulá-la. Até uma simples bactéria é uma vasta montagem de moléculas intrincadas. Embora não estejam vivas, elas são produtos de coisas vivas.

Cientistas fazem uso delas em seus consertos microbiológicos. Eles usam produtos de organismos vivos para refazer organismos vivos e continuam distantes de ser capazes de compor uma célula viva do zero.

Se a vida artificial é manufaturada, será pela aplicação das informações tecnológicas e nanotecnológicas e não pela química orgânica. Esses são os campos emergentes, e os princípios em que repousam raramente são captados.

O assunto do momento é a computação quântica - uma tentativa de aperfeiçoar as propriedades dos elétrons e átomos para processar informação em nível molecular. Aqui, o conceito de informação é transformado, e as regras de processamento são diferentes.

Entusiastas da computação quântica prevêem um salto no poder de processamento se uma tecnologia puder ser trabalhada Talvez isso crie condições para a criação da vida em laboratório.

O que nos deixa com uma questão curiosa. Como a natureza fabricou o primeiro processador de informação digital do mundo - a primeira célula viva - do caos cego das moléculas desorganizadas? Como o hardware molecular escreve seu próprio software?

A resposta deve esperar até que nós entendamos a natureza da informação e os princípios que governam sua dinâmica. (O Estado de SP, 15/12)

Fonte: Jornal da Ciência