Astronomia

Qual é a probabilidade de uma partícula lançada da Terra atingir qualquer objeto no universo?

Qual é a probabilidade de uma partícula lançada da Terra atingir qualquer objeto no universo?

Imagine que apontei um laser para o céu noturno. Qual a probabilidade de um determinado fóton atingir alguma coisa?

Essa questão me incomodou por um tempo. Eu sei muito pouco sobre astronomia. Quando perguntei ao meu colega de quarto, ele riu e disse que devia ser muito pouco, já que o universo está quase todo vazio. Eu sei que é verdade, mas me parece que o volume dos objetos no universo não importa. Em vez disso, deve ser a área dos objetos quando projetados em uma esfera que importa.

Por um lado, o universo está muito vazio, então acertar algo fora do Sistema Solar pode ser difícil. Por outro lado, existem muitos alvos possíveis. Esses alvos, no entanto, parecem menores quando a distância aumenta.

Qual dessas forças, ou outra, vai dominar? Faria diferença se ignorássemos a gravidade?


Não posso lhe dar um número exato, mas as chances de seu fóton atingir qualquer coisa nos próximos bilhões de anos são extremamente pequenas. Não, infinitesimalmente pequeno. Quase sem chance de que isso aconteça.

O que você realmente está perguntando, declarado como uma questão de física, qual é o caminho livre médio de um fóton no universo atual?

Se considerarmos um objeto (seja um elétron, fóton ou bola de beisebol) viajando por algum meio (seja o Sol, o espaço ou a atmosfera da Terra), podemos calcular a distância, em média, que ele pode viajar antes de atingir algo. Esta distância é conhecida como significa caminho livre. Você quer saber a distância que um fóton pode viajar pelo nosso universo antes de atingir algo, em outras palavras, qual é o caminho livre médio do fóton?

A resposta é que o caminho livre médio de um fóton em nosso universo é maior do que o universo observável. Isso significa que seu fóton pode viajar da Terra até a borda do universo observável e ainda não atingir nada (em média).

Para apoiar este fato, indico a radiação Cosmic Microwave Background (CMB). Esta é a radiação que foi produzida há mais de 13 bilhões de anos no início do universo e tem viajado pelo universo desde então, quase completamente desimpedida. Na verdade, se você contabilizar todos os fótons do universo, descobrirá que uma fração muito grande são fótons CMB. Isso indica que esses fótons, apesar de terem sido produzidos 13 bilhões de anos atrás e viajando pelo universo desde então, nunca atingiram nada desde então e a maioria ainda está viajando pelo espaço, desimpedidos.

Você está correto quando diz que é a área projetada de objetos em nosso céu que importa, mas você tem que levar em consideração a área projetada extremamente minúscula que a matéria no resto do universo tem, principalmente devido à distância que ela está.


Xkcd resolveu isso!

Era parte de uma questão relacionada: e se você apontasse um laser de potência infinita em direções aleatórias, quanto dano aconteceria? Tentarei resumir as partes de sua análise relevantes para esta questão.

Se você escolher uma direção verdadeiramente aleatória, terá cerca de 50% de chance de atingir a Terra. Quando você não atingir a Terra, 89.999 em 90.000 vezes, seu feixe sairá da Via Láctea sem atingir nada. Os objetos que você tem maior chance de acertar são o Sol ou a Lua, mas a chance de acertar qualquer um deles é de cerca de 1 em 180.000. Ele continua mostrando que sua probabilidade de atingir uma das luas de Júpiter é de cerca de 1 em 1 trilhão. Acertar uma estrela é ainda mais difícil, "mesmo que você mire no âmago [da Via Láctea]".

Ele não parece ter calculado ao nível de fótons individuais atingindo átomos de hidrogênio individuais, mas dado que o espaço está quase vazio de qualquer maneira, o método do tamanho angular que ele usa deve ser uma aproximação razoável.


Explorando a natureza realista da função de onda na mecânica quântica

Inserir a segunda BS quando as duas sub-ondas se encontram, como em (a), pode produzir duas sub-ondas resultantes, como em (b), se duas sub-ondas dentro do MZI estiverem em fase. Crédito: Science China Press

A mecânica quântica é um pilar da ciência e tecnologia modernas e tem beneficiado a sociedade humana por um século. A função de onda, também conhecida como estado quântico, é a descrição de um objeto quântico e desempenha um papel central na mecânica quântica. No entanto, a natureza da função de onda ainda é debatida. Até agora, houve várias interpretações da função de onda, incluindo a interpretação de Copenhagen, a interpretação da onda piloto de De Broglie e a interpretação de muitos mundos.

Entre eles, a interpretação de Copenhague domina. Ele trata a função de onda meramente como uma amplitude de probabilidade complexa usada para calcular a probabilidade de encontrar o objeto quântico em um determinado lugar. Nesse caso, a função de onda é uma ferramenta matemática pura e, portanto, deve fornecer apenas o conhecimento dos fenômenos. No entanto, a interpretação de Copenhagen não pode descrever a existência real do objeto quântico. Portanto, explorar a natureza da função de onda é de fundamental importância para desvendar o misterioso mundo quântico.

Em um estudo recente, uma interpretação realista (REIN) para a função de onda foi proposta por Gui-Lu Long, pesquisador do Departamento de Física da Universidade Tsinghua, na cidade chinesa de Pequim. O REIN afirma que a função de onda de um objeto quântico é um estado real e não uma mera descrição matemática - em outras palavras, o objeto quântico no espaço existe na forma da função de onda. Para demonstrar isso, Gui-Lu Long e seus colaboradores, Wei Qin, Zhe Yang e Jun-Lin Li, também do Departamento de Física da Universidade Tsinghua, projetaram um experimento de escolha retardada por encontro e realizaram experimentalmente o esquema. Este estudo, intitulado "Realistic Interpretation of Quantum Mechanics and Encounter-Delayed-Choice Experiment", foi publicado em Ciência, Física, Mecânica e Astronomia da China.

Os pesquisadores mostraram que um objeto quântico ou microscópico se estende no espaço ou mesmo, em alguns casos, em regiões disjuntas do espaço, com amplitude e fase. O quadrado do módulo da função de onda representa a distribuição espacial do objeto quântico. Quando medido, o objeto quântico que preenche o espaço irá, de acordo com o postulado de medição na mecânica quântica, colapsar instantaneamente. Nesse caso, o objeto se comporta como uma partícula. Devido à existência de uma fase, a interferência entre duas funções de onda coerentes pode ocorrer quando elas se encontram. Conseqüentemente, a função de onda resultante mudará de maneira diferente em diferentes locais: algumas são reforçadas devido à interferência construtiva, enquanto outras são canceladas devido à interferência destrutiva. Isso muda a distribuição espacial do objeto quântico. Nesse caso, o objeto se comporta como uma onda.

Uma boa demonstração do experimento de escolha retardada é dada por um interferômetro de dois caminhos, o interferômetro Mach-Zehnder (MZI). Nossa discussão é restrita ao caso em que um único fóton é direcionado ao MZI seguido por dois detectores. De acordo com a perspectiva tradicional, a natureza do único fóton dentro do MZI depende se o segundo BS está ou não no lugar. Se o segundo BS estiver ausente, o único fóton percorrerá apenas um braço, mostrando a natureza da partícula.

Ao contrário, quando os pesquisadores inseriram a segunda BS, o único fóton viajou ao longo de ambos os braços, exibindo a natureza ondulatória. No entanto, no REIN, o primeiro BS divide o único fóton em duas sub-ondas que viajam ao longo dos dois braços, esteja o segundo BS inserido ou não. Ou seja, o fóton em um MZI é um objeto estendido e separado que existe simultaneamente em ambos os braços. Nessa interpretação, se a segunda BS estiver ausente, as duas sub-ondas são direcionadas, respectivamente, para os dois detectores, e com uma probabilidade independente de sua fase relativa, a medição as colapsa em um clique em um detector. Esta é a natureza da partícula do único fóton.

Além disso, a presença da segunda BS pode fazer com que as duas sub-ondas interfiram e, em vez disso, duas sub-ondas resultantes são direcionadas para os dois detectores. O único fóton existe na forma das duas sub-ondas resultantes. Como consequência, a medição reduz as sub-ondas resultantes em um clique em um detector, com uma probabilidade dependente da fase. Esta é a natureza ondulatória do fóton único. Em contraste com a interpretação tradicional, o REIN demonstra que não há diferença entre um único fóton em um MZI fechado e um fóton em um aberto antes de chegarem ao segundo BS.

Para apoiar essa ideia, os pesquisadores também implementaram um experimento de escolha retardada por encontro (EDC). No experimento, a segunda BS é inserida ou não quando as duas sub-ondas que viajam simultaneamente ao longo dos dois braços do MZI se encontram, conforme mostrado na Fig. 1 (a). É diferente de experimentos de escolha retardada anteriores (ou quânticos), nos quais a decisão é tomada antes que ocorra o encontro. No caso do EDC, as partes, sujeitas à segunda BS, das duas sub-ondas, vão interferir e suas formas mudam de acordo com a fase relativa. Mas as demais partes, não sujeitas à segunda BS, não vão interferir, deixando suas formas inalteradas. O único fóton pode, portanto, ser dividido em duas partes, uma mostrando a natureza da onda e outra mostrando a natureza da partícula. Correspondentemente, conforme representado na Fig. 1 (b), as sub-ondas que saíram do MZI podem ser divididas em duas partes, uma da natureza da onda e a outra da natureza da partícula. Observe que a Fig. 1 (b) mostra um caso especial em que as duas sub-ondas dentro do MZI estão em fase. Os dados experimentais no artigo estão de acordo com a previsão do REIN, o que implica que a ideia do REIN é fortemente apoiada.

"Essa dificuldade é pertinente à nossa noção teimosa de uma partícula rígida de objeto microscópico para um objeto quântico, como o nome, 'partícula quântica', sugere", escrevem os pesquisadores. "Se adotarmos a visão de que o objeto quântico existe na forma da função de onda, é mais fácil entender essa mudança de forma."


O satélite Sentinel-1A é atingido diretamente por partículas de tamanho milimétrico

Uma das piores coisas que podem acontecer durante uma missão orbital é um impacto. A órbita próxima à Terra é literalmente preenchida com detritos e partículas que se movem em velocidades muito altas. Na pior das hipóteses, uma colisão até mesmo com o menor objeto pode ter consequências catastróficas. Na melhor das hipóteses, ele pode atrasar uma missão enquanto os técnicos em solo tentam determinar o dano e corrigi-lo.

Foi o que aconteceu quando, em 23 de agosto, a Agência Espacial Europeia & # 8217s Sentinel-1A satélite foi atingido por uma partícula enquanto orbitava a Terra. E depois de vários dias revisando os dados das câmeras a bordo, os controladores de solo determinaram qual era o culpado, identificaram a área afetada e concluíram que isso não interrompeu as operações do satélite & # 8217s.

O Sentinel-1A missão foi o primeiro satélite a ser lançado como parte do programa Copernicus da ESA & # 8217s & # 8211, que é o maior programa de observação terrestre do mundo até hoje. Desde que foi implantado em 2014, Sentinel-1A tem monitorado a Terra usando seu radar de abertura sintética de banda C, que permite imagens cristalinas independentemente do clima ou das condições de luz.

Imagem obtida por uma das câmeras a bordo do Sentinel-1A, mostrando o painel solar antes e depois do impacto de uma partícula de tamanho milimétrico no segundo painel. Crédito: ESA

Além de rastrear vazamentos de óleo e mapear o gelo marinho, o satélite também monitora o movimento das superfícies terrestres. Recentemente, ele forneceu informações valiosas sobre o terremoto na Itália que ceifou pelo menos 290 vidas e causou danos generalizados. Essas imagens foram usadas por organizações de ajuda emergencial para ajudar nas evacuações, e os cientistas começaram a analisá-las em busca de indicações de como o terremoto ocorreu.

A primeira indicação de que algo estava errado veio na terça-feira, 23 de agosto, às 17:07 GMT (10:07 PDT, 13:07 EDT), quando os controladores notaram uma pequena redução de potência. Na época, o satélite estava a uma altitude de 700 km, e ligeiras mudanças em sua orientação e órbita também foram notadas.

Depois de realizar uma investigação preliminar, a equipe de operações do centro de controle da ESA formulou a hipótese de que a asa solar do satélite & # 8217s sofreu um impacto com um objeto minúsculo. Depois de revisar as imagens das câmeras de bordo, eles encontraram um orifício de 40 cm em um dos painéis solares, que era consistente com o impacto de um fragmento medindo menos de 5 mm de tamanho.

No entanto, a perda de energia não foi suficiente para interromper as operações, e a ESA foi rápida em dissipar os temores de que isso resultaria em quaisquer interrupções do Sentinel-1A& # 8216s missão. Eles também indicaram que o tamanho pequeno do objeto os impedia de avisar com antecedência.

Impressão do Artista & # 8217s do Sentinel-1A, mostrando seus painéis solares totalmente implantados. Crédito e direitos autorais: ESA – P. Carril, 2014

Como Holger Krag & # 8211 Chefe do Escritório de Detritos Espaciais no estabelecimento da ESA em Darmstadt, Alemanha & # 8211, disse em um comunicado à imprensa da agência:

& # 8220Tais impactos, causados ​​por partículas de tamanho milimétrico, não são inesperados. Esses objetos muito pequenos não são rastreáveis ​​do solo, porque apenas objetos maiores que cerca de 5 cm geralmente podem ser rastreados e, portanto, evitados pela manobra dos satélites. Neste caso, assumindo a mudança de atitude e a órbita do satélite no momento do impacto, a velocidade típica de tal fragmento, mais parâmetros adicionais, nossas primeiras estimativas indicam que o tamanho da partícula era de alguns milímetros.

Embora não esteja claro se o objeto veio de um foguete gasto ou satélite morto, ou era apenas um pequeno aglomerado de rocha, Krag indicou que eles estão determinados a descobrir. & # 8220A análise continua a obter indicações sobre se a origem do objeto era natural ou artificial, & # 8221 disse ele. & # 8220 As imagens da área afetada mostram um diâmetro de aproximadamente 40 cm criado na estrutura do painel solar, confirmando um impacto do lado posterior, conforme sugerido pelas leituras da taxa de atitude do satélite. & # 8221

Entretanto, a ESA espera que Sentinel-1A estará de volta online em breve e fará o trabalho para o qual foi projetado. Além de monitorar os movimentos da terra, uso da terra e derramamentos de óleo, Sentinel-1A também fornece informações atualizadas para ajudar os trabalhadores de socorro em todo o mundo a responder a desastres naturais e crises humanitárias.

Os satélites Sentinel-1, parte do Programa Copernicus da União Europeia, são operados pela ESA em nome da Comissão Europeia.


16 respostas para & ldquoParallel Universes and the Many-Worlds Theory & rdquo

& # 8220Tudo comportamento contrasta fortemente com o de objetos visíveis a olho nu, tudo o que vemos se move como uma onda ou uma partícula. Esta teoria da dualidade da matéria foi chamada de Princípio da Incerteza de Heisenberg (HUP), que afirma que o ato de observação perturba quantidades como momento e posição. & # 8221

Uh & # 8230. isso está correto? Eu não acho que seja. O HUP não tem nada a ver (diretamente) com a dualidade onda / partícula, tem?

Dentro do escopo dos limites de nossa física, só podemos & # 8216ver & # 8217 um objeto quando ele está em uma forma de onda ou de partícula. No entanto, não podemos & # 8216ver & # 8217 um objeto em ambos ou durante a transição. Daí o HUP.

Mas a Teoria dos Muitos Mundos não segue necessariamente, mas é impossível de refutar. No entanto, não acho que o teste adequado tenha sido criado ainda.

Se pudesse ser construída uma máquina que garantidamente a destruísse, o self quântico se fosse ligado. E ele tinha 10% de chance de ser ligado durante uma medição, então ele tinha uma boa possibilidade de ser destruído sem nunca ter sido ligado durante a primeira medição. Nenhuma vida precisa ser perdida.

Eu deveria ter feito um trabalho melhor explicando essa conexão. O Princípio da Incerteza de Heisenberg afirma que não podemos saber o momento e a posição de um objeto, ou seja, não podemos saber onde a partícula está e para onde está indo. Heisenberg desenvolveu essa teoria por causa da dualidade onda-partícula da matéria. Por exemplo, se você sabe mais sobre o comportamento ondulatório do objeto, mais sabe sobre a posição, mas menos sobre o momento. Aqui está um link com uma explicação melhor: http://physics.weber.edu/carroll/honors-time/duality.htm.

A explicação do HUP que fez sentido para mim empregou a fotografia na analogia.

Tirar uma fotografia de um objeto em movimento (como um trem ou carro) usando uma câmera de alta velocidade produz uma imagem nítida, mas você não pode distinguir entre o objeto em movimento e a versão estacionária do mesmo objeto. Assim, você pode obter informações razoavelmente precisas sobre a posição do objeto, mas não seu movimento.

Diminua a velocidade do obturador consideravelmente e tire outra foto do objeto em movimento, e o resultado é desfocado. Conhecendo a velocidade do obturador e sendo capaz de medir as posições estimadas das bordas inicial e final do objeto na imagem borrada, você pode calcular a velocidade do objeto & # 8211, mas não sua posição exata. Você só pode estimar isso.

O HUP refere-se à impossibilidade de medir ambas as propriedades (velocidade e posição) com precisão em uma única observação.

É mais profundo do que isso. Não se trata da medição de propriedades, mas das próprias propriedades.
Existe uma analogia da física clássica. Considere uma onda de uma determinada frequência. Matematicamente, essa frequência é definida exatamente para a função sinusóide ideal, que se estende infinitamente para frente e para trás no tempo. Uma onda do mundo real tem um começo e um fim se você aplicar uma integral de Fourier a ela, você obtém uma faixa de frequências, centrada na frequência & # 8216ideal & # 8217, que fica mais ampla à medida que a duração da onda fica mais curta (este é um exame físico , fenômeno observável). Em última análise, uma & # 8216wave & # 8217 instantânea tem uma gama infinita de frequências.
Agora substitua a onda por uma partícula quântica, que tem uma frequência proporcional à sua energia: você descobre que não pode definir (ou medir) com precisão arbitrária tanto sua energia quanto o instante de emissão! Este é o HUP (que não é apenas sobre velocidade versus posição, mas todos os tipos de & # 8216conjugado & # 8217 pares de quantidades físicas).

Claro, pelo menos em consciência normal, o (s) universo (s) infinito (s) podem ser desconhecidos. No entanto, místicos ao longo da história descreveram & # 8216outros mundos & # 8217 e seres enquanto perseguiam & # 8220WOO-WOO & # 8221 durante a revelação xamanística, o que torna a aceitação dessas revelações questionável na melhor das hipóteses.Alguns até conjeturaram que esta vida é a mera sombra de uma existência muito maior. Essa filosofia afirma que, quando morremos, despertamos em outro universo / estado vibratório e nos lembramos desta vida como um longo sonho & # 8230 & # 8220O Desperta do Sonhador! & # 8221

Adendo: Durante MINHAS andanças xamanísticas, vi o multiverso mais parecido com uma coleção ou tempestade de neve de & # 8216 bolinhas de algodão & # 8217, cada uma lembrando uma flor dente de leão?

Confira um livro de Leonard Shlain chamado & # 8220Art & # 038 Physics & # 8211 Parallel Visions in Space. Tempo e luz & # 8221? Nesse sentido, o & # 8216 visionário & # 8217 ou artista frequentemente procede com o científico. Obrigado Glenn Loos-Austin!

Na verdade, Everett propôs que é o estado quântico do observador que & # 8220 divide & # 8221 NÃO o universo inteiro. Há uma grande diferença. Muitas pessoas presumem que ele se referia a todo o universo, mas ele explicitamente não o fez. Veja, por exemplo: http://www.amazon.com/The-Many-Worlds-Hugh-Everett/dp/0199552274

Concordo que Everett & # 8217s MWT argumenta que é o estado quântico do observador que & # 8220 divide & # 8221 não o universo inteiro. No entanto, eu estava apenas explorando as possibilidades de o MWT se aplicar não apenas à matéria nanoscópica, mas também ao mundo macroscópico. Isto é, e se o universo realmente se dividisse para dar conta de todos os resultados possíveis?

Visto que na escala de Plank, há um fermento de partículas que entram e saem da existência aleatoriamente como resultado da energia do vácuo, então haveria um número incontável de universos se dividindo a cada tique do tempo de Plank. Para mim, isso seria deprimente sem sentido e, bem, uma maneira estúpida de gerenciar a realidade. Não que isso logicamente exclua, mas é uma teoria feia em um universo extremamente adorável.

Eu mesmo considero beatífica a ideia de um número incontável de universos incrivelmente adoráveis. & # 8230e eu & # 8217m ateu.

& # 8220Nossa “realidade” em um momento exato em um universo paralelo será completamente diferente da de outro mundo; é apenas uma pequena invenção de uma verdade infinita e absoluta. Você pode acreditar que está lendo este artigo neste caso, mas há muitas cópias suas que não estão lendo. Na verdade, você é mesmo o autor deste artigo em alguma realidade distante. & # 8221

Isso me leva a uma espécie de paradoxo. Na verdade, é concebível que eu pudesse ser o autor deste artigo porque fiz um curso de Astronomia e ainda mantenho um interesse por todas as coisas cosmológicas, então ninguém realmente piscaria naquele Universo se eu fizesse isso, nem muitas outras coisas que poderiam surgem do MWT. No entanto, não para por aí. O MWT não afirma que qualquer coisa que não seja realmente proibida pelas leis da física deve acontecer em alguma realidade alternativa? O que significa que além de & # 8216normais & # 8217 pessoas fazendo o que é para nós aqui & # 8216normais & # 8217, por exemplo, o gerente de futebol argentino poderia muito possivelmente ter me telefonado aleatoriamente para perguntar se eu os ajudaria na Copa do Mundo Final contra a Alemanha. Não apenas isso, mas na realidade todos teriam que pensar que isso era uma coisa completamente lógica e normal de se fazer, embora eu tenha 51 anos, não esteja em forma e nunca tenha jogado o jogo profissionalmente. Há algo que estou perdendo que evite que tais anomalias aconteçam, mesmo que as leis da física o permitam? Deve haver muitos outros exemplos de coisas que consideraríamos absurdas, mas que os habitantes locais prontamente aceitam como sua realidade.

Em um nível menos macroscópico, é claro, a conclusão final é que todo (ou pelo menos a maioria) arranjo possível de cada partícula e quantum de energia deve existir em alguma realidade, o que levaria a algumas existências muito estranhas para algumas criaturas.

Então começo a me perguntar se há algum absurdo lógico aqui na Terra em nossa realidade que a população local considere completamente normal, e eu penso na religião. Talvez em algum universo paralelo eles dissessem & # 8220Eles pensam o que exatamente? & # 8221, espantados.

Jesuítas tentando roubar o momento do experimento BICEP & # 8230 Multiverse é a palavra-chave, e não deve ser confundida com o conceito quântico de universos paralelos (com diferentes versões de você), que é um conto de fadas que os peões jesuítas estão promovendo. Fábula por empena - Gênesis.

Por outro lado, o Multiverse (de Tegmark & ​​# 8217s Tipo II) foi comprovado:
1) experimentalmente a partir de mais de 10 bilhões de medições de gravidade de 1 Hz tomadas pelo gravímetro supercondutor (canadense) como o instrumento mais preciso da Terra usado também para estudar G
2) matematicamente, expressando G (e, portanto, g) via c nas escalas quântica e mecanista, conforme sugerido pela primeira vez por Einstein na década de 1930 e por Maxwell anteriormente: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/97EO00295/abstract
3) multi-fisicamente (sem unidades, uma vez que ninguém sabe o que seriam em outro universo, ou seja, eles não têm nenhum significado multiversal), pois Newton anexou unidades a G apenas para fechar sua própria física (nosso universo & # 8217s).

A pesquisa fundamental sempre foi uma luta de trincheiras: insanidade da Igreja (agora por meio de uma fábula quântica substituta) x sanidade (com base em dados e equações)!

Para quem deseja ter um vislumbre de uma imagem muito maior & # 8230 confira & # 8220Star Maker & # 8221 por Olaf Stapledon. Arthur Clarke a chama de & # 8220 a maior obra de ficção que já li & # 8221.

E como um professor meu uma vez compartilhou & # 8220Não existe ficção & # 8230 apenas realidades inexplicáveis. & # 8221

Many World Theory é muito mais do que teoria & # 8211 sua & # 8217 realidade. Além disso, a viagem no tempo é um fenômeno muito real, mas nada como muitos imaginaram que fosse. Sistema revolucionário de superposição de entrelaçamento quântico com aspecto de viagem no tempo já desenvolvido e funcionando: O site Life is Living Art afirma: & # 8220Minhas próprias experiências subjetivas pessoais em torno da ideia de entrelaçamento quântico mostram maravilhosamente por meio de muitos exemplos, que os cientistas nunca são capazes de entender tudo & # 8211 a menos que eles mesmos experimentem isso subjetivamente. Depois de experimentar o Emaranhamento Quântico, eles podem trazer a consciência e a sabedoria interior adquirida com a experiência para a equação. De repente, muitos elos perdidos parecem surgir do nada e a totalidade se torna Clara como Cristal: Na Aleatoriedade há Ordem Divina & # 8211 Estrutura, que está contida em tudo e em nada ao mesmo tempo. Aqui nesta página, demonstrei como a ideia do teletransporte quântico realmente funciona e tenho uma prova sólida desse sistema em ação.

Nossa compreensão moderna da Física Quântica e da natureza da Realidade chegou a um ponto em que cientistas e pessoas espiritualmente orientadas podem finalmente aprender a encontrar um terreno comum. No fundo, ambos estão falando das mesmas idéias e conceitos. O mais importante é que ambos estão tentando descobrir o mesmo fenômeno de Emaranhamento, com nomes ligeiramente diferentes e variações de significados. Essencialmente, ambos concordam que existe uma estrutura subjacente por trás do universo visível e observável. O que isto significa é que na aleatoriedade existe & # 8217s Estrutura Divina e Ordem que está contida dentro de tudo e nada ao mesmo tempo & # 8211 Um Campo-Fonte do qual tudo brota em forma manifestada.

No mundo moderno, nossa compreensão vem do pensamento orientado pela mente. A mente nunca pode compreender algo que foi criado fora da mente. Escrevi sobre essa área conhecida como Consciência Viva aqui neste site, bem como em minha próxima série de livros Life is Living Art. Tendo isso em mente: Do ponto de vista observacional, esses cientistas no campo da Física / Mecânica Quântica estão muito aquém do meu nível atual de compreensão. Parece que o Pensamento Criativo Original que brota de fora da estrutura limitada da mente & # 8211 está anos à frente, quando o comparamos com a Realidade do Consenso Coletivo e as abordagens feitas dela.

Na verdade, não há nada incomum, estranho ou bizarro na Mecânica Quântica. Pode parecer estranho para aqueles que usam apenas o lado esquerdo lógico de seus cérebros para observar e compreender essa totalidade. John S. Bell afirmou em seu teorema:

& # 8220 Nenhuma teoria física de variáveis ​​ocultas locais pode reproduzir todas as previsões da mecânica quântica. & # 8221

Isso significa simplesmente que a Física Quântica e seu mecanismo subjacente não podem ser compreendidos e medidos nas formas tradicionais e ortodoxas de ver as coisas (nível de consciência e pensamento). Para entender a natureza sutil do Quantum World e sua operação, seria necessário utilizar os dois hemisférios do cérebro. No Quantum World isso se torna & # 8211 da mesma forma que o observador precisa se tornar parte inseparada da partícula observada, para entender completamente a existência e as propriedades que possui. & # 8221 & # 8211 http://quantum.lifeislivingart.info

O grande problema com a Teoria dos Muitos Mundos é o conceito de & # 8220Me & # 8221. Por que & # 8220I & # 8221 atravessa este ramo específico? O que torna este ramo tão especial? Claro, pode-se contestar que cada um dos outros ramos também tem um & # 8220I & # 8221 que pode ou não estar fazendo a mesma pergunta. No entanto, a realidade de que este & # 8220I & # 8221 está constantemente NESTA realidade, aquela em que & # 8220I & # 8221 estou constantemente & # 8220me & # 8221. Então, quais propriedades ESTA realidade tem que a diferencia das outras para dar a esta versão de mim a capacidade de existir? Se cada ramo da realidade for & # 8220equal & # 8221, então, por simetria, não existe um caminho preferido para o que considero & # 8220Me & # 8221 existir, portanto, temos uma contradição.



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DESCRIÇÃO DE ONDAS DE MATÉRIA (PROBABILIDADE)

Em 1926, Erwin Schrödinger inventou uma equação de onda que pode ser aplicada a qualquer sistema corporal. A equação tem algumas respostas, e cada resposta à equação de Schrödinger é uma onda de probabilidade que descreve um dos muitos comportamentos potenciais desse sistema. (O título técnico para certamente uma dessas opções é um estado quântico. Estado quântico = onda de matéria = onda de probabilidade todos eles implicam o fator idêntico.)

Por exemplo, cada resposta de onda à equação de Schrödinger para o átomo de hidrogênio descreve uma das muitas órbitas eletrônicas permitidas do átomo de hidrogênio. A potência e o raio de cada órbita de elétron concordam com os calculados por Niels Bohr em 1913, porém, sem utilizar a regra de Bohr & # 8217. (A verdade é que, além de a regra de Bohr não ser muito óbvia, não é apropriada! Bohr teve a sorte de ver como sua regra era falaciosa e não afetou seus valores das energias e raios orbitais.)

As figuras na página 213/296 de Sete Conceitos que Abalaram o Universo (1ª / 2ª ed) apresentam apenas algumas das opções de onda de probabilidade (estados quânticos) para o elétron dentro do átomo de hidrogênio. O elétron estará presente apenas em um dos muitos estados quânticos potenciais.

Para cada estado quântico, você pode calcular o lugar onde o elétron é mais provável de ser descoberto. Nessas figuras, o elétron é mais propenso a ser descoberto no local em que o sombreamento é mais escuro. Em uma aula de química, você terá ouvido esses estados quânticos conhecidos como & # 8220orbitais & # 8221 & # 8220 cascas. & # 8221

Em 1927, Paul Adrian Maurice Dirac combinou a equação de Schrödinger com a ideia de relatividade de Albert Einstein & # 8217 para obter uma equação totalmente nova. Assim como as opções da equação de Schrödinger, as opções da equação de Dirac são ondas de probabilidade. No entanto, as ondas de Dirac & # 8217s incorporam relatividade e estão em alta resolução com a forma como a natureza se comporta. Por exemplo, quando utilizada para hidrogênio e diferentes átomos, a equação de Dirac fornece uma descrição completa extra e leva a uma compreensão completa da escrivaninha periódica do clima usada pelos químicos.

Quando ele utilizou sua equação para um elétron livre (um elétron não ligado a um átomo), Dirac percebeu que as opções previam a existência de antielétrons e # 8217 (também conhecidos como pósitrons). Um pósitron tem massa idêntica à de um elétron, entretanto, ele possui uma carga elétrica positiva como alternativa a um custo desfavorável. A previsão de Dirac & # 8217s era adequada, os pósitrons foram observados experimentalmente em 1932. Agora sabemos que cada tipo de partícula tem uma antipartícula correspondente com o custo elétrico alternativo.

Quando uma partícula e sua antipartícula se encontram, elas se aniquilam completamente. Eles se cancelam materialmente e desaparecem da existência. Sua massa é transformada em leve de acordo com E = mc ^ 2, e vemos dois fótons fugirem de cena, o lugar onde as 2 partículas se aniquilaram mutuamente. Isso é conhecido como aniquilação de matéria-antimatéria.

Você pode surpreender o tipo de recipiente em que pode preservar um grupo de pósitrons. O recipiente não poderia ser fabricado a partir da matéria porque os pósitrons seriam aniquilados com os elétrons dentro dos átomos do recipiente. Os físicos usam campos magnéticos para restringir os pósitrons, um tipo de garrafa magnética que impede que os pósitrons entrem em contato com a matéria regular.


De onde vem a probabilidade quântica

Dentro Um ensaio filosófico sobre probabilidades, publicado em 1814, Pierre-Simon Laplace apresentou uma notória criatura hipotética: uma “vasta inteligência” que conhecia o estado físico completo do universo atual. Para tal entidade, apelidada de "demônio de Laplace" por comentaristas subsequentes, não haveria mistério sobre o que aconteceu no passado ou o que aconteceria a qualquer momento no futuro. De acordo com o universo mecânico descrito por Isaac Newton, o passado e o futuro são determinados exatamente pelo presente.

O demônio de Laplace nunca foi considerado um experimento de pensamento prático, a inteligência imaginada teria que ser essencialmente tão vasta quanto o próprio universo. E, na prática, a dinâmica caótica pode transformar minúsculas imperfeições no conhecimento inicial do sistema em uma incerteza completa mais tarde. Mas, em princípio, a mecânica newtoniana é determinística.

Um século depois, a mecânica quântica mudou tudo. Teorias físicas comuns dizem o que é um sistema e como ele evolui ao longo do tempo. A mecânica quântica também faz isso, mas também vem com um conjunto inteiramente novo de regras, governando o que acontece quando os sistemas são observados ou medidos. Mais notavelmente, os resultados da medição não podem ser previstos com perfeita confiança, mesmo em princípio. O melhor que podemos fazer é calcular a probabilidade de obter cada resultado possível, de acordo com o que é chamado de regra de Born: a função de onda atribui uma "amplitude" a cada resultado de medição, e a probabilidade de obter esse resultado é igual ao quadrado da amplitude . Esse recurso é o que levou Albert Einstein a reclamar de Deus jogando dados com o universo.

Os pesquisadores continuam discutindo sobre a melhor maneira de pensar sobre a mecânica quântica. Existem escolas de pensamento concorrentes, que às vezes são chamadas de “interpretações” da teoria quântica, mas são mais bem pensadas como teorias físicas distintas que fornecem as mesmas previsões nos regimes que testamos até agora. Todos eles compartilham a característica de se apoiarem na ideia de probabilidade de uma maneira fundamental. O que levanta a questão: o que é realmente “probabilidade”?

Como muitos conceitos sutis, a probabilidade começa com um significado aparentemente direto e de bom senso, que se torna mais complicado quanto mais de perto a examinamos. Você joga uma moeda justa muitas vezes se sai cara ou coroa em qualquer tentativa em particular é completamente desconhecido, mas se fizermos muitas tentativas, esperamos obter cara 50% das vezes e coroa 50% das vezes. Dizemos, portanto, que a probabilidade de obter cara é de 50% e o mesmo ocorre com a coroa.

Sabemos como lidar com a matemática da probabilidade, graças ao trabalho do matemático russo Andrey Kolmogorov e outros. Probabilidades são números reais entre zero e um, inclusive as probabilidades de todos os eventos independentes somam um e assim por diante. Mas isso não é o mesmo que decidir o que a probabilidade realmente é.

Existem inúmeras abordagens para definir probabilidade, mas podemos distinguir entre duas classes amplas. A visão “objetiva” ou “física” trata a probabilidade como uma característica fundamental de um sistema, a melhor maneira que temos para caracterizar o comportamento físico. Um exemplo de abordagem objetiva da probabilidade é o freqüentismo, que define probabilidade como a frequência com que as coisas acontecem em muitas tentativas, como em nosso exemplo de cara ou coroa.

Alternativamente, existem visões "subjetivas" ou "evidenciais", que tratam a probabilidade como pessoal, um reflexo da credibilidade de um indivíduo, ou grau de crença, sobre o que é verdadeiro ou o que vai acontecer. Um exemplo é a probabilidade bayesiana, que enfatiza a lei de Bayes, um teorema matemático que nos diz como atualizar nossas credenciais à medida que obtemos novas informações. Os bayesianos imaginam que criaturas racionais em estados de informação incompleta andam por aí com credenciais para cada proposição que você pode imaginar, atualizando-as continuamente à medida que novos dados chegam. Em contraste com o freqüentismo, no bayesianismo faz todo o sentido atribuir probabilidades a eventos únicos, como quem vencerá a próxima eleição ou até mesmo eventos anteriores sobre os quais não temos certeza.

Curiosamente, diferentes abordagens da mecânica quântica invocam diferentes significados de probabilidade de maneiras centrais. Pensar sobre a mecânica quântica ajuda a iluminar a probabilidade e vice-versa. Ou, para colocá-lo de forma mais pessimista: a mecânica quântica como é entendida atualmente não nos ajuda realmente a escolher entre concepções concorrentes de probabilidade, já que cada concepção tem um lar em alguma formulação quântica ou outra.

Vamos considerar três das principais abordagens da teoria quântica. Existem teorias do “colapso dinâmico”, como o modelo GRW proposto em 1985 por Giancarlo Ghirardi, Alberto Rimini e Tullio Weber. Existem abordagens de “onda piloto” ou “variável oculta”, mais notavelmente a teoria de de Broglie-Bohm, inventada por David Bohm em 1952 com base em ideias anteriores de Louis de Broglie. E existe a formulação de “muitos mundos” sugerida por Hugh Everett em 1957.

Cada um deles representa uma maneira de resolver o problema de medição da mecânica quântica. O problema é que a teoria quântica convencional descreve o estado de um sistema em termos de uma função de onda, que evolui suave e deterministicamente de acordo com a equação de Schrödinger. Pelo menos, a menos que o sistema esteja sendo observado nesse caso, de acordo com a apresentação do livro, a função de onda repentinamente “colapsa” em algum resultado observacional particular. O colapso em si é imprevisível, a função de onda atribui um número a cada resultado possível e a probabilidade de observar esse resultado é igual ao valor da função de onda ao quadrado. O problema da medição é simplesmente: o que constitui uma “medição”? Quando exatamente isso ocorre? Por que as medições são aparentemente diferentes da evolução comum?

As teorias do colapso dinâmico oferecem talvez a solução mais direta para o problema de medição. Eles postulam que existe um componente verdadeiramente aleatório para a evolução quântica, segundo o qual cada partícula geralmente obedece à equação de Schrödinger, mas ocasionalmente sua função de onda se localizará espontaneamente em alguma posição no espaço. Esses colapsos são tão raros que nunca observaríamos um para uma única partícula, mas em um objeto macroscópico feito de muitas partículas, colapsos acontecem o tempo todo. Isso evita que objetos macroscópicos - como o gato no infame experimento mental de Schrödinger - evoluam para uma superposição observável. Todas as partículas em um grande sistema ficarão emaranhadas umas com as outras, de modo que, quando apenas uma delas se localizar no espaço, as demais serão trazidas para o passeio.

A probabilidade em tais modelos é fundamental e objetiva. Não há absolutamente nada no presente que determine com precisão o futuro. As teorias do colapso dinâmico se encaixam perfeitamente em uma visão frequentista da probabilidade antiquada. O que acontece a seguir é incognoscível, e tudo o que podemos dizer é qual será a frequência de longo prazo dos diferentes resultados. O demônio de Laplace não seria capaz de prever com exatidão o futuro, mesmo que conhecesse o estado atual do universo com exatidão.

As teorias da onda-piloto contam uma história muito diferente. Aqui, nada é verdadeiramente aleatório - o estado quântico evolui deterministicamente, assim como o estado clássico fez para Newton. O novo elemento é o conceito de variáveis ​​ocultas, como as posições reais das partículas, além da função de onda tradicional. As partículas são o que realmente observamos, enquanto a função de onda serve apenas para guiá-las.

De certo modo, as teorias da onda-piloto nos trazem de volta ao universo mecânico da mecânica clássica, mas com uma reviravolta importante: quando não estamos fazendo uma observação, não sabemos e não podemos saber os valores reais da variáveis ​​ocultas. Podemos preparar uma função de onda para que a saibamos exatamente, mas só aprendemos sobre as variáveis ​​ocultas observando-as. O melhor que podemos fazer é admitir nossa ignorância e introduzir uma distribuição de probabilidade sobre seus valores possíveis.

A probabilidade nas teorias da onda-piloto, em outras palavras, é inteiramente subjetiva. Caracteriza nosso conhecimento, não uma frequência objetiva de ocorrências ao longo do tempo. Um demônio Laplace com potência total que conhecia a função de onda e todas as variáveis ​​ocultas poderia prever o futuro com exatidão, mas uma versão limitada que apenas conhecia a função de onda ainda teria que fazer previsões probabilísticas.

Então temos muitos mundos. Esta é minha abordagem favorita da mecânica quântica, mas também é aquela para a qual é mais desafiador apontar como e por que a probabilidade entra no jogo.

A mecânica quântica de muitos mundos tem a formulação mais simples de todas as alternativas. Existe uma função de onda e ela obedece à equação de Schrödinger, e isso é tudo. Não há colapsos e nem variáveis ​​adicionais. Em vez disso, usamos a equação de Schrödinger para prever o que acontecerá quando um observador mede um objeto quântico em uma superposição de vários estados possíveis. A resposta é que o sistema combinado de observador e objeto evolui para uma superposição emaranhada. Em cada parte da superposição, o objeto tem um resultado de medição definido e o observador mediu esse resultado.

A jogada brilhante de Everett foi simplesmente dizer: "E tudo bem" - tudo o que precisamos fazer é reconhecer que cada parte do sistema posteriormente evolui separadamente de todas as outras e, portanto, se qualifica como um ramo separado da função de onda, ou " mundo." Os mundos não são colocados à mão, eles estavam à espreita no formalismo quântico o tempo todo.

A ideia de todos esses mundos pode parecer extravagante ou desagradável, mas essas não são objeções científicas respeitáveis. Uma questão mais legítima é a natureza da probabilidade dentro dessa abordagem. Em muitos mundos, podemos conhecer a função de onda com exatidão e ela evolui de forma determinística. Não há nada desconhecido ou imprevisível. O demônio de Laplace poderia prever todo o futuro do universo com perfeita confiança. Como a probabilidade está envolvida?

Uma resposta é fornecida pela ideia de incerteza “autolocável” ou “indicial”. Imagine que você está prestes a medir um sistema quântico, ramificando assim a função de onda em mundos diferentes (para simplificar, digamos que haverá dois mundos). Não faz sentido perguntar: "Depois da medição, em que mundo estarei?" Haverá duas pessoas, uma em cada galho, ambas descendentes de você, nenhuma delas tem melhor reivindicação de ser "realmente você" do que a outra.

Mas mesmo que ambas as pessoas conheçam a função de onda do universo, agora há algo que elas não sabem: em que ramo da função de onda estão. Haverá inevitavelmente um período de tempo após a ramificação ocorrer, mas antes que os observadores descubram qual resultado foi obtido em sua ramificação. Eles não sabem onde estão na função de onda. Essa é a incerteza autolocável, conforme enfatizado pela primeira vez no contexto quântico pelo físico Lev Vaidman.

Você pode pensar que poderia apenas olhar para o resultado experimental muito rapidamente, de modo que não houvesse um período perceptível de incerteza. Mas no mundo real, a função de onda ramifica incrivelmente rápido, em escalas de tempo de 10 a 21 segundos ou menos. Isso é muito mais rápido do que um sinal pode chegar até seu cérebro. Sempre haverá algum período de tempo em que você estará em um determinado ramo da função de onda, mas você não sabe qual.

Podemos resolver essa incerteza de maneira sensata? Sim, podemos, como Charles Sebens e eu argumentamos, e fazer isso leva precisamente à regra de Born: a credibilidade que você deve atribuir a estar em qualquer ramo específico da função de onda é apenas a amplitude ao quadrado desse ramo, assim como em mecânica quântica comum. Sebens e eu precisávamos fazer uma nova suposição, que chamamos de “princípio da separabilidade epistêmica”: quaisquer previsões feitas para resultados experimentais, elas deveriam ser inalteradas se apenas mudarmos a função de onda para partes completamente separadas do sistema.

A incerteza de autolocalização é um tipo diferente de incerteza epistêmica daquela apresentada nos modelos de onda-piloto. Você pode saber tudo o que há para saber sobre o universo, e ainda há algo sobre o qual não tem certeza, a saber, onde você está pessoalmente dentro dele. Sua incerteza obedece às regras de probabilidade comum, mas requer um pouco de trabalho para se convencer de que existe uma maneira razoável de atribuir números à sua crença.

Você pode objetar que deseja fazer previsões agora, mesmo antes que a ramificação aconteça. Então não há nada incerto de que você sabe exatamente como o universo vai evoluir. Mas incluído nesse conhecimento está a convicção de que todas as versões futuras de você mesmo serão incertas, e eles deveriam usar a regra de Born para atribuir credenciais aos vários ramos em que poderiam estar. Nesse caso, faz sentido agir precisamente como se você vivesse em um universo verdadeiramente estocástico, com a frequência de vários resultados dados pela regra de Born. (David Deutsch e David Wallace tornaram este argumento rigoroso usando a teoria da decisão.)

Em certo sentido, todas essas noções de probabilidade podem ser pensadas como versões da incerteza autolocadora. Tudo o que temos a fazer é considerar o conjunto de todos os mundos possíveis - todas as diferentes versões da realidade que alguém poderia conceber. Alguns desses mundos obedecem às regras das teorias do colapso dinâmico, e cada um deles é distinguido pela sequência real de resultados para todas as medições quânticas já realizadas. Outros mundos são descritos por teorias da onda-piloto, e em cada um as variáveis ​​ocultas têm valores diferentes. Outros ainda são realidades de muitos mundos, em que os agentes não têm certeza sobre em qual ramo da função de onda estão. Podemos pensar no papel da probabilidade como expressão de nossas crenças pessoais sobre qual desses mundos possíveis é o real.

O estudo da probabilidade nos leva do lançamento da moeda a universos ramificados. Esperançosamente, nossa compreensão desse conceito complicado progredirá lado a lado com nossa compreensão da própria mecânica quântica.


Asteróide ou lixo espacial? Objeto passa perto da Terra na quarta-feira

Um objeto incomum fará um voo rasante da Terra na quarta-feira, chegando a apenas 128.000 km (cerca de 80.000 milhas), ou a uma distância cerca de três vezes menor que a órbita da lua. O objeto, denominado 2010 AL30, tem cerca de 10-15 metros de comprimento, e os observadores de asteróides dizem que não há chance de atingir o planeta. Mas é um asteróide ou talvez um pedaço de lixo espacial, como um impulsionador de foguete gasto?

ATUALIZAR: O site Solar System Dynamics agora diz que o objeto é um asteróide do tipo Apollo, que são asteróides próximos da Terra que têm órbitas que cruzam a órbita da Terra e # 8217s e passam aproximadamente 1 UA ou menos da Terra.

De acordo com os astrônomos italianos Ernesto Guido e Giovanni Sostero do Observatório Remanzacco, que tiraram esta imagem (acima) de 2010 AL30, ela tem um período orbital de quase exatamente um ano e pode ser um objeto feito pelo homem.

No entanto, Alan Harris, pesquisador sênior do Instituto de Ciência Espacial, disse que o objeto tem uma órbita cruzando a Terra perfeitamente normal.

“É improvável que seja artificial, sua órbita não se assemelha a nenhuma trajetória útil de uma espaçonave e sua velocidade de encontro com a Terra não é incomumente baixa”, disse ele.

O objeto chega mais perto às 12:48 GMT na quarta-feira, e os astrônomos amadores são encorajados a observar 2010 AL30 como uma estrela de 14ª magnitude nas constelações de Orion, Touro e Peixes. Verifique aqui para obter as efemérides do objeto no site do Solar System Dynamics.

Vários observatórios, incluindo o Radar Goldstone, estarão observando o NEO 2010 AL30 durante seu sobrevôo na Terra. Após o sobrevôo de 13 de janeiro, ele se aproximará demais do Sol para ser observado.


Cientistas relatam aumento notável no agrupamento de partículas α em isótopos de urânio

A ilustração da pré-formação de partículas α melhorada em 214.216 U deduzida pela forte interação próton-nêutron. Crédito: ZHANG Zhiyuan

É sempre emocionante encontrar novos isótopos com números extremos de nêutrons / prótons em pesquisas de física nuclear. Na região de núcleos pesados, o decaimento α é um dos modos de decaimento generalizados e desempenha um papel essencial na busca de novos isótopos. No entanto, mesmo depois de cerca de um século estudando o decaimento α, os cientistas ainda não conseguem descrever perfeitamente como a partícula α é formada na superfície do núcleo antes de sua emissão.

No processo de decaimento α, a partícula α pode ser considerada não apenas como dois prótons mais dois nêutrons, mas também como dois pares próton-nêutron. Embora estudos anteriores tenham provado a importância das forças de emparelhamento entre os nucleons idênticos, ainda não está claro se as fortes interações próton-nêutron têm um impacto nas propriedades de decaimento α, especialmente na região nuclear pesada.

Publicado em Cartas de revisão física como uma sugestão dos editores em 14 de abril, um estudo relatou a observação de 214 U, um novo isótopo de urânio (U), e revelou pela primeira vez o aumento anormal do agrupamento de partículas α em isótopos de urânio.

O estudo foi conduzido por cientistas do Instituto de Física Moderna (IMP) da Academia Chinesa de Ciências (CAS). Os pesquisadores realizaram os experimentos no separador de recuo preenchido com gás, Spectrometer for Heavy Atoms and Nuclear Structure (SHANS), no Heavy Ion Research Facility em Lanzhou (HIRFL), China.

Ao empregar o separador SHANS e o método de correlação recuo-α, os pesquisadores descobriram o novo isótopo 214 U e mediram com precisão as propriedades de decaimento α de 214.216.218 U.

Cadeias de decaimento α observadas para o novo isótopo 214 U. Crédito: Cartas de Revisão Física

É bem conhecido que a interação entre prótons de valência e nêutrons ocupando órbitas com o mesmo número de nós e momentos angulares orbitais leva a muitas mudanças exóticas de conchas fechadas. "Os núcleos próximos ao número mágico de nêutrons N = 126 fornecem um lugar ideal para sondar como as mudanças na estrutura nuclear influenciam as propriedades de decaimento α ", disse Zhang Zhiyuan, pesquisador do IMP.

Os pesquisadores extraíram as larguras reduzidas do decaimento α, que estão relacionadas à probabilidade de formação de partículas α, para os núcleos pares de polônio-plutônio próximos ao N = 126 fechamento de casca, e discutiu suas tendências sistemáticas em termos de NpNn esquema.

Ao combinar os dados experimentais, "o comportamento no N 214.216 U estudados neste trabalho são notavelmente reforçados por um fator de dois em relação à tendência sistemática para o N Sistemática de larguras reduzidas para o decaimento α de até mesmo 84 núcleos Z 94 em função do número de nêutrons (a) e do valor NpNn (b). Crédito: Cartas de Revisão Física

Este fenômeno pode ser causado pela forte interação monopolo entre a valência 1f7/2 prótons e 1f5/2 nêutrons combinados com o aumento da ocupação do 1f7/2 órbita de prótons, que foi confirmada pelos cálculos do modelo de concha em grande escala.

Os resultados abrem novos caminhos em uma parte subexplorada do gráfico de nuclídeos, onde a partícula α é pré-formada com maior probabilidade e emitida em uma taxa de decaimento mais rápida.

“Como uma possível previsão de estudos futuros nesta região, espera-se que esse efeito se torne ainda mais forte nos isótopos de plutônio. Portanto, é extremamente intrigante estender a sistemática de largura de decaimento para núcleos Z superiores”, sugere o estudo. .


10 coisas estranhas sobre o universo

O universo pode ser um lugar muito estranho. Embora ideias inovadoras, como teoria quântica, relatividade e até mesmo a Terra girando em torno do Sol possam ser comumente aceitas agora, a ciência ainda continua a mostrar que o universo contém coisas que você pode achar difícil de acreditar, e ainda mais difícil de entender .

Teoricamente, a temperatura mais baixa que pode ser alcançada é zero absoluto, exatamente -273,15 & degC, onde o movimento de todas as partículas pára completamente. No entanto, você nunca pode realmente resfriar algo a essa temperatura porque, na mecânica quântica, cada partícula tem uma energia mínima, chamada de & ldquozero-point energy & rdquo, que você não pode obter abaixo. Notavelmente, essa energia mínima não se aplica apenas a partículas, mas a qualquer vácuo, cuja energia é chamada de & ldquovacuum energy. & Rdquo Mostrar que essa energia existe envolve um experimento bastante simples & ndash pegue duas placas de metal no vácuo, coloque-as juntas e elas serão atraídos um pelo outro. Isso é causado pela energia entre as placas sendo capaz de ressoar apenas em certas frequências, enquanto fora das placas a energia do vácuo pode ressoar em praticamente qualquer frequência. Como a energia fora das placas é maior do que a energia entre as placas, as placas são empurradas uma contra a outra. À medida que as placas se aproximam, a força aumenta e, a cerca de uma separação de 10 nm, esse efeito (chamado de efeito Casimir) cria uma atmosfera de pressão entre elas. Como as placas reduzem a energia do vácuo entre elas abaixo da energia do ponto zero normal, diz-se que o espaço tem energia negativa, que possui algumas propriedades incomuns.

Uma das propriedades de um vácuo de energia negativa é que a luz realmente viaja mais rápido nele do que em um vácuo normal, algo que pode um dia permitir que as pessoas viajem mais rápido do que a velocidade da luz em uma espécie de bolha de vácuo de energia negativa . A energia negativa também poderia ser usada para manter aberto um buraco de minhoca transversal, que embora teoricamente possível, entraria em colapso assim que fosse criado, sem meios para mantê-lo aberto. A energia negativa também causa a evaporação dos buracos negros. A energia do vácuo é freqüentemente modelada como partículas virtuais surgindo e se aniquilando. Isso não viola nenhuma lei de conservação de energia, desde que as partículas sejam aniquiladas logo depois. No entanto, se duas partículas são produzidas no horizonte de eventos de um buraco negro, uma pode estar se afastando do buraco negro, enquanto a outra está caindo nele. Isso significa que eles não serão capazes de aniquilar, de modo que ambas as partículas acabam com energia negativa. Quando a partícula de energia negativa cai no buraco negro, ela diminui a massa do buraco negro em vez de aumentá-la e, com o tempo, partículas como essas farão com que o buraco negro evapore completamente. Como essa teoria foi sugerida pela primeira vez por Stephen Hawking, as partículas emitidas por esse efeito (aquelas que não caem no buraco negro) são chamadas de radiação de Hawking. Foi a primeira teoria aceita a unir a teoria quântica com a relatividade geral, tornando-a a maior conquista científica de Hawking & rsquos até hoje.

Uma previsão da teoria da relatividade geral de Einstein & rsquos é que, quando um objeto grande se move, ele arrasta o espaço-tempo ao seu redor, fazendo com que os objetos próximos também sejam puxados. Pode ocorrer quando um objeto grande está se movendo em linha reta ou girando e, embora o efeito seja muito pequeno, foi verificado experimentalmente. O experimento Gravity Probe B, lançado em 2004, foi projetado para medir a distorção espaço-tempo perto da Terra. Embora as fontes de interferência fossem maiores do que o esperado, o efeito de arrastamento de quadros foi medido com uma incerteza de 15%, com análises adicionais esperando reduzir isso ainda mais.

Os efeitos esperados foram muito próximos das previsões: devido à rotação da Terra, a sonda foi retirada de sua órbita em cerca de 2 metros por ano, um efeito puramente causado pela massa da Terra distorcendo o espaço-tempo ao seu redor. A própria sonda não sentiria essa aceleração extra porque ela não é causada por uma aceleração na sonda, mas sim no espaço-tempo pela qual a sonda está viajando & ndashanalogous para um tapete sendo puxado para baixo de uma mesa, ao invés de mover a própria mesa.

A relatividade da simultaneidade é a ideia de que se dois eventos ocorrem simultaneamente ou não é relativo e depende do observador. É uma consequência estranha da teoria da relatividade especial e se aplica a quaisquer eventos que acontecem separados por alguma distância. Por exemplo, se um fogo de artifício for lançado em Marte e outro em Vênus, um observador viajando através do espaço de uma maneira pode dizer que eles acontecem ao mesmo tempo (compensando o tempo que a luz leva para alcançá-los), enquanto outro observador viajando de outra maneira pode digamos que o de Marte disparou primeiro, e outro pode dizer que o de Vênus disparou primeiro. É causado pela maneira como diferentes pontos de vista se tornam distorcidos em comparação uns com os outros na relatividade especial. E porque são todos relativos, nenhum observador pode ser considerado como tendo o ponto de vista correto.

Isso pode levar a cenários muito incomuns, como um observador testemunhando o efeito antes da causa (por exemplo, ver uma bomba explodir e, mais tarde, ver alguém acender o fusível).No entanto, uma vez que o observador vê o efeito, ele não pode interagir com a causa sem viajar mais rápido do que a velocidade da luz, que foi um dos primeiros motivos pelos quais se acreditava que a viagem mais rápida do que a luz era proibida, porque é semelhante à viagem no tempo , e um universo onde você pode interagir com a causa após o efeito não faz sentido.

Um dos mistérios mais antigos da física é como a gravidade está relacionada a outras forças fundamentais, como o eletromagnetismo. Uma teoria, proposta pela primeira vez em 1919, mostrou que se uma dimensão extra é adicionada ao universo, a gravidade ainda existe nas primeiras quatro dimensões (três dimensões espaciais e tempo), mas a forma como este espaço de quatro dimensões se curva sobre a quinta dimensão extra, produz naturalmente as outras forças fundamentais. No entanto, não podemos ver ou detectar esta quinta dimensão, por isso foi proposto que a dimensão extra estava enrolada e, portanto, tornou-se invisível para nós. Essa teoria foi o que levou à teoria das cordas e ainda está incluída no cerne da maioria das análises da teoria das cordas.

Como essa dimensão extra é tão pequena, apenas objetos minúsculos, como partículas, podem se mover ao longo dela. Nesses casos, eles acabam apenas onde começaram, já que a dimensão extra está enrolada em si mesma. No entanto, um objeto que se torna muito mais complexo em cinco dimensões é um buraco negro. Quando estendido para cinco dimensões, torna-se uma & ldquoblack string & rdquo e, ao contrário de um buraco negro 4D normal, é instável (isso ignora o fato de que os buracos negros 4D eventualmente evaporam). Essa corda preta se desestabilizará em uma seqüência inteira de buracos negros, conectada por outras cordas pretas, até que as cordas pretas sejam completamente arrancadas e deixem o conjunto de buracos negros. Esses múltiplos buracos negros 4D se combinam em um buraco negro maior. O mais interessante sobre isso é que, usando os modelos atuais, o buraco negro final é uma singularidade & ldquonaked & rdquo. Ou seja, não tem horizonte de eventos ao seu redor. Isso viola a Hipótese da Censura Cósmica, que diz que todas as singularidades devem ser cercadas por um horizonte de eventos, a fim de evitar que os efeitos da viagem no tempo que se acredita acontecer perto de uma singularidade mudem a história de todo o universo, pois eles nunca podem escapar de trás de um horizonte de eventos.

Como é melhor mostrado na equação E = MC 2, energia e matéria estão fundamentalmente conectadas. Um efeito disso é que a energia, assim como a massa, cria um campo gravitacional. Um geon, investigado pela primeira vez por John Wheeler, em 1955, é uma onda eletromagnética ou gravitacional cuja energia cria um campo gravitacional, que por sua vez mantém a própria onda unida em um espaço confinado. Wheeler especulou que pode haver uma ligação entre geons microscópicos e partículas elementares, e que eles podem até ser a mesma coisa. Um exemplo mais extremo é um & ldquokugelblitz & rdquo (alemão para & ldquoball relâmpago & rdquo), que é onde a luz intensa é concentrada em um ponto específico que a gravidade causada pela energia da luz se torna forte o suficiente para colapsar em um buraco negro, prendendo a luz dentro. Embora nada seja pensado para prevenir a formação de um kugelblitz, agora acredita-se que os geons são apenas capazes de se formar temporariamente, já que inevitavelmente vazarão energia e entrarão em colapso. Infelizmente, isso indica que a conjectura inicial de Wheeler e rsquos estava incorreta, mas isso não foi definitivamente provado.

O tipo de buraco negro com o qual a maioria das pessoas está familiarizada, que tem um horizonte de eventos no exterior agindo como o & ldquopoint of no return & rdquo e uma singularidade pontual de densidade infinita no interior, na verdade tem um nome mais específico: um buraco negro de Schwarzschild. Seu nome é uma homenagem a Karl Schwarzschild, que encontrou a solução matemática das equações de campo de Einstein & rsquos para uma massa esférica não giratória em 1915, apenas um mês depois de Einstein realmente publicar sua teoria geral da relatividade. No entanto, não foi até 1963 que o matemático Roy Kerr encontrou a solução para uma massa esférica em rotação. Conseqüentemente, um buraco negro em rotação é chamado de buraco negro de Kerr e possui algumas propriedades incomuns.

No centro de um buraco negro de Kerr, não há singularidade de ponto, mas sim uma singularidade de anel & mdasha girando um anel unidimensional mantido aberto por seu próprio momento. Existem também dois horizontes de eventos, um interno e um externo, e um elipsóide chamado ergosfera, dentro do qual o próprio espaço-tempo gira com o buraco negro (devido ao arrasto do quadro) mais rápido do que a velocidade da luz. Ao entrar no buraco negro, passando pelo horizonte de eventos externo, caminhos semelhantes ao espaço tornam-se semelhantes ao tempo, o que significa que é impossível evitar a singularidade no centro, assim como em um buraco negro de Schwarzschild. No entanto, quando você passa pelo horizonte de eventos interno, seu caminho torna-se novamente semelhante ao espaço. A diferença é esta: o próprio espaço-tempo é invertido. Isso significa que a gravidade perto da singularidade do anel se torna repulsiva, empurrando você para longe do centro. Na verdade, a menos que você entre no buraco negro exatamente no equador, é impossível atingir a própria singularidade do anel. Além disso, as singularidades do anel podem ser vinculadas através do espaço-tempo, para que possam atuar como buracos de minhoca, embora sair do buraco negro do outro lado seja impossível (a menos que seja uma singularidade nua, possivelmente criada quando a singularidade do anel gira rápido o suficiente). Viajar através de uma singularidade de anel pode levá-lo a outro ponto no espaço-tempo, como outro universo, onde você pode ver a luz caindo de fora do buraco negro, mas não deixar o próprio buraco negro. Pode até levá-lo a um & ldquowhite hole & rdquo em um universo negativo, cujo significado exato é desconhecido.

Tunelamento quântico é um efeito no qual uma partícula pode passar por uma barreira que normalmente não teria energia para superar. Pode permitir que uma partícula passe por uma barreira física que deveria ser impenetrável, ou pode permitir que um elétron escape da atração do núcleo sem ter a energia cinética para fazê-lo. De acordo com a mecânica quântica, há uma probabilidade finita de que qualquer partícula possa ser encontrada em qualquer lugar do universo, embora essa probabilidade seja astronomicamente pequena para qualquer distância real do caminho esperado das partículas.

No entanto, quando a partícula se depara com uma barreira suficientemente pequena (em torno de 1-3 nm de largura), que os cálculos convencionais indicam ser impenetrável pela partícula, a probabilidade de que a partícula simplesmente passe por essa barreira torna-se bastante perceptível. Isso pode ser explicado pelo princípio da incerteza de Heisenberg, que limita a quantidade de informação que pode ser conhecida sobre uma partícula. Uma partícula pode "pegar" a energia do sistema em que está agindo, usá-la para passar pela barreira e perdê-la novamente.

O tunelamento quântico está envolvido em muitos processos físicos, como a decadência radioativa e a fusão nuclear que ocorre no sol. Ele também é usado em certos componentes elétricos e até mesmo foi demonstrado que ocorre em enzimas em sistemas biológicos. Por exemplo, a enzima glicose oxidase, que catalisa a reação da glicose em peróxido de hidrogênio, envolve o tunelamento quântico de um átomo de oxigênio inteiro. O tunelamento quântico também é uma característica fundamental do microscópio de tunelamento de varredura, a primeira máquina a permitir a geração de imagens e manipulação de átomos individuais. Ele funciona medindo a voltagem em uma ponta muito fina, que muda quando se aproxima de uma superfície devido ao efeito do tunelamento de elétrons através do vácuo (conhecido como "zona proibida") entre eles. Isso dá ao dispositivo a sensibilidade necessária para fazer imagens de resolução extremamente alta. Ele também permite que o dispositivo mova átomos deliberadamente colocando uma corrente através da ponta condutora.

Pouco depois do Big Bang, o universo estava em um estado altamente desordenado e caótico. Isso significa que pequenas mudanças e defeitos não mudaram a estrutura geral do universo. No entanto, à medida que o universo se expandiu, esfriou e passou de um estado desordenado para um ordenado, ele atingiu um ponto em que flutuações muito pequenas criaram mudanças muito grandes.

Isso é semelhante a organizar os ladrilhos uniformemente no chão. Quando um ladrilho é colocado de forma desigual, isso significa que os ladrilhos subsequentes colocados seguirão seu padrão. Portanto, você tem uma linha inteira de blocos fora do lugar. Isso é semelhante aos objetos chamados cordas cósmicas, que são defeitos extremamente finos e extremamente longos na forma de espaço-tempo. Essas cordas cósmicas são previstas pela maioria dos modelos do universo, como a teoria das cordas, em que dois tipos de & ldquostrings & rdquo não estão relacionados. Se existissem, cada corda seria tão fina quanto um próton, mas incrivelmente densa. Assim, uma corda cósmica de um quilômetro de comprimento pode pesar tanto quanto a Terra. No entanto, ele não teria realmente nenhuma gravidade e o único efeito que teria na matéria ao seu redor seria a maneira como muda a forma e o formato do espaço-tempo. Portanto, uma corda cósmica é, em essência, apenas uma & ldquowrinkle & rdquo na forma de espaço-tempo.

Acredita-se que as cordas cósmicas sejam incrivelmente longas, chegando à ordem dos milhares de galáxias. Na verdade, observações e simulações recentes sugeriram que uma rede de cordas cósmicas se estende por todo o universo. Isso já foi considerado o que causou a formação de galáxias em complexos de superaglomerados, embora essa ideia tenha sido abandonada desde então. Os complexos de superaglomerados consistem em & ldquofilamentos & rdquo de galáxias de até um bilhão de anos-luz de comprimento. Por causa dos efeitos únicos das cordas cósmicas no espaço-tempo, conforme você aproxima duas cordas, foi demonstrado que elas poderiam ser usadas para viagens no tempo, como a maioria das coisas nesta lista. Cordas cósmicas também criariam ondas gravitacionais incríveis, mais fortes do que qualquer outra fonte conhecida. Essas ondas são o que os detectores de ondas gravitacionais atuais e planejadas são projetados para procurar.

A antimatéria é o oposto da matéria. Ele tem a mesma massa, mas com uma carga elétrica oposta. Uma teoria sobre por que a antimatéria existe foi desenvolvida por John Wheeler e o Prêmio Nobel Richard Feynman com base na ideia de que os sistemas físicos deveriam ser reversíveis no tempo. Por exemplo, as órbitas do nosso sistema solar, se jogadas para trás, ainda devem obedecer às mesmas regras de quando são jogadas para a frente. Isso levou à ideia de que a antimatéria é apenas matéria comum indo para trás no tempo, o que explicaria por que as antipartículas têm uma carga oposta, já que se um elétron é repelido enquanto avança no tempo, então para trás no tempo isso se torna atração. Isso também explica por que a matéria e a antimatéria se aniquilam. Esta não é uma circunstância de duas partículas colidindo e destruindo uma a outra, é a mesma partícula subitamente parando e voltando no tempo. No vácuo, onde um par de partículas virtuais é produzido e então aniquilado, esta é na verdade apenas uma partícula indo em um loop infinito, para a frente no tempo, depois para trás, depois para a frente e assim por diante.

Embora a precisão dessa teoria ainda esteja em debate, tratar a antimatéria como matéria que retrocede no tempo matematicamente apresenta soluções idênticas a outras teorias mais convencionais. Quando foi teorizado pela primeira vez, John Wheeler disse que talvez respondesse à questão de por que todos os elétrons no universo têm propriedades idênticas, uma questão tão óbvia que geralmente é ignorada. Ele sugeriu que era apenas um elétron, constantemente disparando por todo o universo, desde o Big Bang até o fim dos tempos e de volta, continuando um número incontável de vezes. Mesmo que essa ideia envolva uma viagem no tempo para trás, ela pode ser usada para enviar qualquer informação de volta no tempo, uma vez que a matemática do modelo simplesmente não permite isso. Você não pode mover um pedaço de antimatéria para afetar o passado, pois ao movê-lo você afeta apenas o passado da própria antimatéria, ou seja, seu futuro.

Não é estritamente ciência, mas sim um conjunto muito interessante de teoremas matemáticos sobre lógica e filosofia que é definitivamente relevante para a ciência como um todo. Comprovadas em 1931 por Kurt G & oumldel, essas teorias dizem que, com qualquer conjunto de regras lógicas, exceto as mais simples, sempre haverá afirmações indecidíveis, o que significa que não podem ser provadas ou refutadas devido à natureza autorreferencial inevitável de qualquer sistema lógico que seja mesmo remotamente complicado. Acredita-se que isso indique que não existe um grande sistema matemático capaz de provar ou refutar todas as afirmações. Uma afirmação indecidível pode ser considerada uma forma matemática de uma afirmação como & ldquoI sempre minto. & Rdquo Como a afirmação faz referência à linguagem que está sendo usada para descrevê-la, não se pode saber se a afirmação é verdadeira ou não. No entanto, uma declaração indecidível não precisa ser explicitamente autorreferencial para ser indecidível. A principal conclusão dos teoremas da incompletude de G & oumldel & rsquos é que todos os sistemas lógicos terão afirmações que não podem ser provadas ou refutadas, portanto, todos os sistemas lógicos devem ser & ldquoincompletos. & Rdquo


Um satélite que passava foi confundido com uma explosão distante de raios gama?

Há uma preocupação crescente entre alguns na comunidade da astronomia de que um misterioso flash de luz que foi visto vindo da direção de uma galáxia distante pode ter sido simplesmente o brilho de um satélite artificial orbitando a Terra.

A galáxia GN-z11 tem um desvio para o vermelho de 11,09, o que a coloca cerca de 400 milhões de anos após o Big Bang. É a galáxia mais antiga conhecida e seu lugar na história cósmica a torna um objeto importante para os astrônomos estudarem, porque ela pode nos falar sobre as condições de formação de estrelas no início do universo.

Ao observar a galáxia em dezembro de 2020 com o espectrômetro MOSFIRE no telescópio Keck I no Havaí, uma equipe de astrônomos liderados por Linhua Jiang do Instituto Kavli de Astronomia e Astrofísica da Universidade de Pequim da China teve uma surpresa. O MOSFIRE é um espectrômetro infravermelho de múltiplas fendas e um flash de luz infravermelha foi visto em uma das fendas visando o GN-z11. Descrevendo o flash em Astronomia da Natureza, os astrônomos concluíram que poderia ter sido a luz desviada para o vermelho associada a uma explosão de raios gama de longa duração (GRB) da galáxia antiga.

Se suas descobertas estiverem corretas, seria o primeiro GRB a ser visto no universo primordial e poderia, portanto, abrigar informações importantes sobre a natureza das primeiras estrelas massivas e seus ambientes.

Muito mais perto de casa

No entanto, nem todos estão convencidos, com vários pesquisadores afirmando que o flash nada mais era do que a luz refletida de um satélite que passava. Embora Jiang e sua equipe tenham tido o cuidado de tentar descartar satélites, alguns cientistas acreditam que subestimaram a probabilidade de detectar um satélite nas observações do MOSFIRE.

“A explicação do satélite é, no mínimo, milhares de vezes mais provável do que a explicação do GRB”, diz Charles Steinhardt, do Instituto Niels Bohr da Universidade de Copenhagen.

Junto com colegas em Copenhague e na Universidade de Genebra, Steinhardt e colegas começaram a verificar se as observações anteriores do MOSFIRE também haviam visto flashes incomuns. A partir de uma pesquisa de 12.300 exposições, eles encontraram pelo menos 27 outros flashes, e os atribuem a satélites de alta órbita passando pelo campo de visão.

“Existem cerca de 6.000 satélites conhecidos e 41.253 graus em pleno céu”, diz Steinhardt. Ele calcula a probabilidade de um satélite passar sobre qualquer área do céu como sendo da ordem de 10 -3, ou cerca de um a cada sete graus quadrados. Em comparação, ele coloca a probabilidade de testemunhar um GRB entre 10 -8 e 10 -10.

Por volta da meia-noite

Em resposta a essas afirmações, a equipe de Jiang aponta que os satélites da órbita terrestre baixa (LEO) são visíveis apenas por volta do pôr do sol e do nascer do sol. O flash GN-z11 foi visto por volta da meia-noite, eliminando os satélites em LEO. Um grupo liderado por Guy Nir, do Instituto Weizmann de Ciência em Israel, sugeriu que o flash pode ter sido o brilho de um satélite em órbita alta. O próprio Nir viu esses reflexos em suas próprias observações, sugerindo que eles podem ter sido confundidos no passado "com raios cósmicos, asteróides que se movem rapidamente ou permanecem um mistério."

Nir calcula que pode haver 200 brilhos por dia, coincidindo com a localização das galáxias no céu. A equipe de Jiang contrapõe isso de duas maneiras. Um, que satélites de alta altitude ou geossíncronos produziriam um espectro estendido nas observações MOSFIRE em oposição ao espectro compacto do flash GN-z11, ou não seriam visíveis na direção de GZ-z11 de Mauna Kea. E dois, ele argumenta que o grupo de Nir superestimou a quantidade de céu ocupada pelas galáxias, embora Nir acredite que mesmo que seu grupo tenha superestimado, ainda não é o suficiente para tornar a explicação GRB mais provável.

Um potencial culpado

No entanto, nem tudo na órbita da Terra segue uma órbita previsível e deliberada. Uma equipe liderada por Michał Michałowski da Universidade Adam Mickiewicz na Polônia acredita ter identificado o objeto que pode ter causado o flash GN-z11: um estágio superior de um antigo foguete russo Proton. Usando Space-Track.org, a equipe mostrou que passou cerca de 18 segundos de arco para GZ-z11 no céu, ao mesmo tempo em que MOSFIRE observou o flash.

Nir acredita que Michałowski e seus colegas têm a explicação certa: “Certamente não há necessidade de um GRB, ou mesmo um reflexo de um satélite em rotação, quando existe um pedaço conhecido de lixo espacial bem onde o flash ocorreu.”

Crucialmente, aponta Steinhardt, o flash GN-z11 exibia características consistentes com o espectro solar, como se a luz do sol estivesse sendo refletida. Este é o mesmo espectro exibido pelos outros 27 eventos glint do MOSFIRE que sua equipe encontrou nos dados do arquivo.

O feixe de laser pode empurrar o lixo espacial para longe

No entanto, Jiang discorda, dizendo Mundo da física que “descartamos essa possibilidade em nossa análise original, e a largura da linha [o comprimento do espectro] não é consistente com o que observamos”.

Contando as probabilidades

Em última análise, diz Steinhardt, tudo se resume à probabilidade. Se a probabilidade de ver um satélite em qualquer área do céu for da ordem de 10 -3, então, para cada mil observações do MOSFIRE, em média um satélite deve ser visto.

Os satélites estão sendo lançados em maior número e manter o controle de todos eles está se tornando cada vez mais problemático. De acordo com Nir, o código pode ser escrito para remover satélites conhecidos das observações, e a programação do tempo do telescópio pode ser projetada para evitar satélites, mas o rastreamento incompleto de satélites e detritos espaciais pode levar a novas detecções controversas no futuro.