Sabine Hossenfelder não é um nome familiar, mas um artigo recente dela suscitou uma série de debates entre alguns especialistas científicos. Em seu artigo, publicado pela revista New Scientist , a jornalista e física teórica argumenta contra o investimento de uma enorme soma de dinheiro em um novo acelerador de partículas. A organização de investigação CERN anunciou planos para construir um supercolisor de 21 mil milhões de euros, uma proposta que Hossenfelder diz não justificar o seu elevado preço. [1]
Seu artigo dividiu opiniões entre físicos teóricos e de partículas. Muitos concordam com a conclusão bem fundamentada de Hossenfelder. Outros argumentam que é necessário investimento para a evolução da tecnologia de ponta ; sem novas áreas de trabalho, a investigação simplesmente secará.
Ainda não se sabe se o supercolisor de alto custo será construído ou não. No entanto, no meio deste debate progressista, não devemos perder a perspectiva do aqui e agora. O Grande Colisor de Hádrons, principal orgulho do CERN, foi inaugurado há apenas uma década. Nesse período, testemunhamos a descoberta das ondas gravitacionais, do bóson de Higgs e de vários fenômenos da mecânica quântica.
Esses avanços ousados só foram possíveis devido à riqueza de tecnologia de ponta. A seguir estão todos feitos incríveis de engenharia que ajudaram a revolucionar nossa compreensão do mundo que nos rodeia.
10 Câmera de energia escura
O que é energia escura? A resposta breve é que ninguém tem certeza. Num certo sentido, a energia escura é a antítese da gravidade, exercendo uma pressão negativa e repulsiva que se acredita acelerar a expansão do universo . Diz-se que a indescritível forma de energia é responsável por cerca de dois terços da massa-energia total do universo, sendo o restante principalmente matéria escura.
Dito isto, o mistério da energia escura pode não ser um mistério por muito mais tempo. Um grupo de pesquisadores do Observatório Interamericano de Cerro Tololo está explorando a energia escura na tentativa de compreender o universo em um nível fundamental. Situada no alto dos Andes chilenos, a sua Dark Energy Camera (DECam) captura imagens de alta definição do cosmos . É uma das câmeras digitais mais sofisticadas do planeta.
Cientistas de seis países diferentes levaram mais de uma década projetando e testando para criar o DECam. O projeto mapeou cerca de um oitavo do céu com clareza excepcional, ao mesmo tempo que catalogou 300 milhões de galáxias. Especialistas estão atualmente analisando as imagens. [2]
9 Torre Einstein
Tão extravagante de se ver quanto cientificamente vital, a Torre Einstein em Potsdam, Alemanha, passou quase um século estudando o Sol . O observatório foi inaugurado na década de 1920 com o objetivo de validar a teoria da relatividade de Einstein, então recentemente publicada. Alojado na torre está um telescópio de estilo não convencional, imóvel e parafusado na vertical, que mede as mudanças espectrais nos raios solares.
Ainda mais bizarro do que a teoria que foi encomendada para verificar é o próprio edifício. A Torre Einstein é um renomado exemplo de arquitetura expressionista que trouxe fama ao seu criador, Erich Mendelsohn. Os observatórios são geralmente liderados por exteriores suaves e puramente funcionais, mas a visão de Mendelsohn era muito mais vanguardista.
O resultado desta abordagem bizarra da arquitetura é uma estrutura curvilínea, no estilo da ficção científica, que se projeta da paisagem alemã. Diz-se que o homônimo do edifício, Albert Einstein , desaprovou o design futurista. [3]
8 Stonehenge
Pelos padrões modernos, pode ser um artefato pré-histórico , mas quando as rochas foram erguidas pela primeira vez na planície de Salisbury, há cerca de 5.000 anos, Stonehenge era uma tecnologia de ponta. Os historiadores encontraram fortes evidências que sugerem que o círculo de pedras era uma espécie primitiva de observatório usado para monitorar o céu.
Na verdade, alguns afirmam que os construtores de Stonehenge devem ter usado o teorema de Pitágoras, dois milénios antes do nascimento do filósofo grego . Diz-se que o henge original foi cercado por 56 postes de madeira. Os astrônomos antigos os teriam usado para mapear os ciclos de eclipses solares e lunares. [4]
7 Observatório Pierre Auger
A cosmologia está repleta de mistérios. Como surgiu o nosso universo? Do que isso é feito? Como você explica sua expansão incomum?
Um desses mistérios são os raios cósmicos. Nosso planeta está sendo bombardeado por um fluxo contínuo de partículas de alta energia, avançando em direção à Terra próximo à velocidade da luz. Essa barragem de partículas subatômicas é um fenômeno conhecido como raios cósmicos. Sabe-se que os raios de energia mais baixa nascem de estrelas que morrem na nossa galáxia, a Via Láctea . Muito menos se sabe sobre os raios de energia superior. Pensa-se que se origina de galáxias distantes, mas a sua origem exata tem escapado aos cientistas durante décadas.
Os raios cósmicos também são extremamente raros. Em média, um quilómetro quadrado (0,39 mi 2 ) será atingido por apenas uma partícula de alta energia por século. Para combater este problema, os investigadores construíram um enorme detector que se estende por quilómetros por toda a Argentina. O Observatório Pierre Auger cobre uma área de detecção de cerca de 3.000 quilómetros quadrados (1.200 mi 2 ) – aproximadamente 30 vezes o tamanho de Paris . Concluído em 2008, o observatório capta os raios cósmicos depois que eles atingem a atmosfera e caem na Terra em uma cascata de várias partículas secundárias. [5]
6 Telescópio Lovell
Numa vila rural no coração da Inglaterra , um renomado radiotelescópio passou os últimos 60 anos examinando o cosmos. Encontrado no Jodrell Bank, um observatório administrado pela Universidade de Manchester, o Telescópio Lovell é um dos radiotelescópios mais poderosos já construídos.
Sua característica marcante é a tigela branca totalmente direcionável, de 76 metros (250 pés) de diâmetro, que adorna duas torres motorizadas. Esta enorme tigela funciona como uma antena parabólica gigante, coletando e focalizando ondas de rádio de fontes no céu para serem transformadas em sinais elétricos.
Ainda o terceiro maior do género, mais de meio século desde que foi montado pela primeira vez, Lovell desempenhou um papel fundamental no avanço da nossa compreensão da astronomia . As teorias agora exploradas por Lovell eram virtualmente inimagináveis quando foi inaugurado. [6]
5 Super Kamiokande
Os neutrinos têm estado no centro de uma série de descobertas científicas fascinantes nos últimos anos. Acredita-se que as minúsculas partículas subatômicas estejam entre as mais abundantes do universo e também uma das mais difíceis de detectar. Em 2015, Takaaki Kajita e Arthur B. McDonald receberam o Prémio Nobel da Física depois de demonstrarem que os neutrinos alteram as suas propriedades intrínsecas à medida que viajam.
Esta flutuação exige que as partículas tenham alguma massa, ao contrário da antiga crença de que os neutrinos não têm massa. Os físicos de partículas têm agora de reavaliar a sua compreensão da natureza da matéria. Provavelmente levará a uma expansão de numerosas teorias científicas. [7]
A descoberta inovadora de Kajita só foi possível devido ao Super-Kamiokande (modelo na foto acima), um enorme tanque detector subterrâneo cheio de 50.000 toneladas de água. À medida que os neutrinos correm através do tanque, a grande maioria deles não deixa vestígios, mas alguns emitem rajadas deslumbrantes de luz Cherenkov (o equivalente óptico de um estrondo sónico). Ao analisar as explosões, os investigadores são capazes de examinar as propriedades dos próprios neutrinos .
4 Telescópio Hubble
Orbitando 547 quilómetros (340 milhas) acima das nossas cabeças, o Telescópio Espacial Hubble foi descrito pela NASA como o passo mais importante na astronomia desde que Galileu introduziu o seu telescópio em 1610. Em Abril de 1990, quando o Hubble foi lançado e implantado pela primeira vez; ter um telescópio permanente fora da atmosfera da Terra foi considerado revolucionário. Quase três décadas depois, a tecnologia permanece na vanguarda da ciência moderna.
Ao contrário dos telescópios terrestres tradicionais, o Hubble examina as profundezas do espaço sem ser impedido pela atmosfera densa e distorcida da Terra . As sofisticadas câmeras do telescópio podem visualizar ocorrências astronômicas com melhor clareza e consistência do que qualquer observatório do planeta.
O fluxo constante de observações enviadas pelo Hubble alterou completamente a nossa compreensão do universo que nos rodeia. Em média, cerca de 150 artigos científicos por dia citarão pesquisas que de alguma forma incorporam dados do Hubble. O telescópio permitiu aos astrónomos explorar todos os tipos de tópicos em grande profundidade, desde buracos negros supermassivos até à energia escura. É uma conquista gigantesca, especialmente para um satélite que tem apenas o tamanho de um grande ônibus. [8]
3 Grande Colisor de Hádrons
O Large Hadron Collider (LHC) do CERN é, por enquanto, pelo menos, o acelerador de partículas mais poderoso já construído – embora, como abordado no início do artigo, os desenvolvedores estejam atualmente debatendo se devem construir outro quase quatro vezes maior.
Dentro do anel magnético de 27 quilômetros (17 milhas), dois feixes de partículas são lançados juntos a uma velocidade próxima à da luz. Os investigadores em Genebra têm estado a esmagar partículas subatómicas umas contra as outras desde 2009. Em 2012, depois de o LHC ter estado em funcionamento durante apenas alguns anos, chegaram às manchetes mundiais ao confirmarem a existência do bóson de Higgs.
Esperava-se inicialmente que o LHC também pudesse lançar luz sobre a teoria das cordas e a matéria escura . À medida que o tempo passa, sem nenhuma evidência encontrada, isso parece cada vez mais improvável.
Para que o anel mantenha seu magnetismo, as bobinas do cabo supercondutor precisam ser resfriadas com nitrogênio líquido, o que as mantém a uma temperatura gelada de menos 271,3 graus Celsius (-456,3 °F). Nessas temperaturas extremamente baixas , o cabo tem uma capacidade incrível de conduzir eletricidade perfeitamente sem perder energia. [9]
2 LIGO
Ondas gravitacionais são distorções na estrutura do espaço e do tempo que irradiam de corpos interestelares de alta energia . Eles emanam de objetos em aceleração e se espalham pelo cosmos como ondulações em um lago. As maiores ondas resultam de eventos massivos e turbulentos, como uma explosão de supernova ou a colisão de dois buracos negros. Acredita-se até que ainda exista alguma radiação gravitacional desde o nascimento do universo.
Albert Einstein imaginou pela primeira vez essas ondulações celestes em 1916, como parte de sua teoria geral da relatividade. No entanto, a sua existência só foi comprovada em 1974. Para que a primeira onda gravitacional fosse realmente detectada, os investigadores do Observatório de Ondas Gravitacionais com Interferómetro Laser (LIGO) em Louisiana tiveram de construir um estilo de instrumento de alta precisão conhecido como interferómetro. Os interferômetros são capazes de fazer medições minúsculas comparando dois feixes de luz quase idênticos. Eles são frequentemente usados para determinar pequenas mudanças de posição.
Embora a tecnologia de interferômetros exista desde o final do século 19, os LIGOs são os mais sensíveis já construídos. Os detectores gêmeos são feitos de dois tubos de vácuo de aço de 4 quilômetros (2,5 milhas) e medem flutuações milhares de vezes menores que um próton. [10]
As primeiras ondas gravitacionais detectadas pelo LIGO vieram de dois buracos negros que colidiram um com o outro há quase 1,3 mil milhões de anos. Esta importante conquista rendeu a três pesquisadores do LIGO o Prêmio Nobel de Física de 2017, juntamente com elogios em massa da mídia e de seus pares.
1 Estação Espacial Internacional
Quase do mesmo tamanho de um campo de futebol, a Estação Espacial Internacional (ISS) é a maior estrutura artificial que já colocamos no espaço. Desde Novembro de 2000, a estação tem sido continuamente habitada, acolhendo mais de 200 pessoas de 18 países diferentes. Em um dia, a distância percorrida pela ISS equivale a voar até a Lua e voltar.
A bordo da ISS, projetos de pesquisa são conduzidos em uma ampla variedade de tópicos. Numa missão, a tripulação foi encarregada de queimar pequenas gotas esféricas de combustível como parte de um estudo sobre chamas em microgravidade. Outro cultivou grandes cristais de proteína em nome da pesquisa médica.
Além do mais, a ISS é montada com um detector de partículas excepcionalmente sensível conhecido como Espectrômetro Alfa Magnético (AMS). Ao contrário do Observatório Pierre Auger, este instrumento é capaz de medir os raios cósmicos antes de se fragmentarem na atmosfera. Os dados do AMS podem ajudar a esclarecer os cosmólogos sobre a fonte da radiação cósmica, ao mesmo tempo que apoiam algumas teorias sobre a composição da matéria escura. [11]
Leia sobre mais feitos tecnológicos incríveis em 10 tecnologias futuristas de ‘Avatar’ que já temos e 10 tecnologias implausíveis de ficção que estão a caminho .
