Caros Leitores,
Por que a gravidade é muito mais fraca que as outras forças
fundamentais? Um pequeno imã de geladeira é suficiente para criar uma
força eletromagnética maior que a atração gravitacional exercida pelo planeta
Terra. Uma possibilidade é que não sentimos o efeito total da gravidade
porque parte dela se espalha para dimensões extras. Embora possa soar como
ficção científica, se existirem dimensões extras, elas poderiam explicar por
que o universo está se expandindo mais rápido do que o esperado e por que a gravidade
é mais fraca que as outras forças da natureza.
Uma questão de escala
Em nossa vida
cotidiana, experimentamos três dimensões espaciais e uma quarta dimensão de
tempo. Como poderia haver mais? A teoria geral da relatividade de
Einstein nos diz que o espaço pode se expandir, contrair e dobrar. Agora,
se uma dimensão fosse contrair em um tamanho menor que um átomo, ela estaria
oculta de nossa visão. Mas se pudéssemos olhar em uma escala pequena o suficiente,
essa dimensão oculta poderia se tornar visível novamente. Imagine uma
pessoa andando em uma corda bamba. Ela só pode se mover para trás e para
frente; mas não esquerda e direita, nem para cima e para baixo, então ela
só vê uma dimensão. Formigas que vivem em uma escala muito menor poderiam
se mover ao redor do cabo, no que pareceria uma dimensão extra para o
equilibrista.
Como
poderíamos testar as dimensões extras? Uma opção seria encontrar
evidências de partículas que podem existir apenas se as dimensões extras forem
reais. Teorias que sugerem dimensões extras predizem que, da mesma forma
que os átomos têm um estado fundamental de baixa energia e estados excitados de
alta energia, haveriam versões mais pesadas de partículas padrão em outras dimensões. Essas
versões mais pesadas de partículas - chamadas estados de Kaluza-Klein - teriam
exatamente as mesmas propriedades das partículas padrão (e, portanto, seriam
visíveis para nossos detectores), mas com uma massa maior. Se CMS ou ATLASSe
houvesse uma partícula semelhante a Z ou W (os bósons Z e W sendo portadores da
força eletrofraca) com uma massa 100 vezes maior, por exemplo, isso poderia
sugerir a presença de dimensões extras. Essas partículas pesadas só podem
ser reveladas com as altas energias alcançadas pelo Large Hadron Collider (LHC).
Um pequeno pedaço de gravidade?
Alguns
teóricos sugerem que uma partícula chamada "graviton" está associada
à gravidade da mesma maneira que o fóton está associado à força
eletromagnética. Se gravitons existem, deve ser possível criá-los no LHC,
mas eles desapareceriam rapidamente em dimensões extras. Colisões em
aceleradores de partículas sempre criam eventos balanceados - como fogos de
artifício - com partículas voando em todas as direções. Um gráviton pode
escapar dos nossos detectores, deixando uma zona vazia que notamos como um
desequilíbrio no momento e energia no evento. Nós precisaríamos estudar
cuidadosamente as propriedades do objeto perdido para descobrir se é um
gravitão escapando para outra dimensão ou algo mais. Este método de busca
de energia perdida em eventos também é usado para procurar por matéria escura
ou partículas supersimétricas.
Buracos negros microscópicos
Outra maneira
de revelar dimensões extras seria através da produção de “ buracos
negros microscópicos ”. O que exatamente nós detectamos
dependeria do número de dimensões extras, a massa do buraco negro, o tamanho
das dimensões e a energia na qual o buraco negro ocorre. Se micro buracos
negros aparecem nas colisões criadas pelo LHC, eles se desintegram rapidamente,
em cerca de 10 -27 segundos. Eles
decairiam no Modelo Padrão ou partículas
supersimétricas, criando eventos contendo um número excepcional de pistas em nossos
detectores, que facilmente identificamos. Encontrar mais sobre qualquer um
desses assuntos abriria a porta para possibilidades ainda desconhecidas.
Fonte:
Fonte: CERN - Pesquisa Nuclear (em
francês Conseil
Européen pour la Recherche Nucléaire)
Obrigado pela sua visita e volte sempre!
HélioR.M.Cabral (Economista,
Escritor e Pesquisador Independente na Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e
Climatologia).
Membro da Society for
Science and the Public (SSP) e assinante de conteúdos científicos da NASA
(National Aeronautics and Space Administration) e ESA (European Space Agency).
Participa do projeto S`Cool Ground Observation
(Observações de Nuvens) que é integrado ao Projeto CERES (Clouds and Earth´s Radiant
Energy System) administrado pela NASA.
Participa também do projeto The Globe Program / NASA
Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o
objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela
NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and
Atmospheric Administration (NOAA) e U.S Department of State.
e-mail: heliocabral@coseno.com.br
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