Sopa de partículas é a coisa mais quente já feita pelo homem

Por , em 15.08.2012

Ao longo dos últimos anos, pesquisadores criaram uma sopa dentro dos dois maiores aceleradores de partículas do mundo, o Grande Colisor de Hádrons (LHC), na Suíça, e o Colisor Relativístico de Íons Pesados (RHIC), nos EUA, que é a substância mais quente já criada na Terra: tem entre 4 e 6 trilhões de graus Celsius, cerca de 100.000 vezes mais quente que o centro do sol.

“Criamos uma matéria em um estado único, composta por quarks e glúons que foram liberados do interior de prótons e nêutrons”, disse Steven Vigdor, físico do RHIC.

Os cientistas acreditam que este estado da matéria é semelhante à forma de matéria existente no universo apenas algumas frações de segundo após o Big Bang, 13,7 bilhões de anos atrás. Portanto, essa “sopa ultraquente” de partículas elementares pode ser a chave para entender como o universo era logo após sua formação.

Criando a sopa

Os aceleradores de partículas fazem o que seus nomes sugerem: esmagam partículas entre si a velocidades super-rápidas.

Quando duas partículas colidem, elas explodem pura energia, poderosa o suficiente para derreter átomos e quebrar prótons e nêutrons (os blocos de construção dos núcleos atômicos) em seus quarks e glúons – que são as partículas que os constituem.
Prótons e nêutrons contêm três quarks cada, e os glúons são a “cola” que mantém os quarks juntos.

O resultado de sua “destruição”, então, é um plasma que os cientistas chamam de “líquido quase perfeito”, com quase zero de atrito, o “plasma quark-glúon”.

Os cientistas acreditam que, logo após o Big Bang, quarks e glúons se combinaram para formar prótons e nêutrons, que foram agrupados com os elétrons mais tarde para formar átomos. Estes eventualmente construíram as galáxias, estrelas e planetas que conhecemos hoje.

Para entender melhor como isso aconteceu, os cientistas pretendem estudar as propriedades dessa sopa primordial, como a sua viscosidade, que é uma medida de sua fricção interna, ou resistência ao fluxo. Comparado com os líquidos do cotidiano, tais como o mel ou a água, o plasma quark-glúon tem muito pouca viscosidade.

Este plasma é também extremamente denso, com partículas “mais apertadas” do que estrelas de nêutrons, que são praticamente bolas de matéria comprimida que resultam da explosão de uma estrela (supernova).

“Nós temos agora as ferramentas para descobrir exatamente o que essa sopa é e por que tem essas propriedades extraordinárias”, disse Jurgen Schukraft, físico do LHC.

Uma das maneiras que os cientistas podem experimentar sobre este estado da matéria é disparando outras partículas através dele. Existem tipos diferentes de quark que formam prótons e nêutrons. Quando os físicos do LHC injetaram partículas contendo quarks do tipo “charm” no plasma quark-glúon, eles descobriram que o fluxo de plasma era tão forte que arrastava as partículas junto com ele, retardando a sua passagem.

Ter recriado esse estado extremo já foi um passo importante. Nos resta aguardar as próximas descobertas dos físicos, e quem sabe entender mais sobre como surgimos.[LiveScience, Gizmodo]

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7 comentários

  • Alberto Campos:

    _Para quem me conhece, sabe que eu sou contra o big bang. O big bang é coisa quase impossível de se acreditar. Olhem os detalhes desta teoria. Parece um conto de fadas. A minha versão sobre o nascimento do universo, é bem mais lógica. Precisamos de coisas concretas, não de devaneios, como por exemplo, o que diz a teoria do big bang. Veja: “O big bang não foi uma explosão e sim uma expansão de um conteúdo onde estava toda a matéria e energia do universo, sendo criados ai o espaço e o tempo”. Isto é uma tremenda mentira, só acredita nisto quem acredita em deuses e santos. Isto é uma tremenda incoerência. Um conteúdo sempre ocupa um espaço. E por menor que seja este conteúdo, ocupa um espaço. O espaço não se cria, ele sempre existe. Alem disto toda a matéria do universo não poderia caber dentro de um átomo primordial. O universo é tremendamente gigantesco. Sabemos hoje que são cerca de 78 bilhões de anos luz de diâmetro.
    Veja: “http://www.youtube.com/watch?v=NYZNTsFTZ5w”
    O HLC é um desintegrador de matéria e não um indicador da criação do universo. O HLC parece ser uma continuação da grande mentira do big bang, que tanto nos enganou até agora. O HLC, nunca vai mostrar as partículas iniciais da criação do universo. O universo não teve um HLC para dar início ao universo. Sejamos pelo menos mais inteligentes.

  • Jonatas:

    A força nuclear forte, não é uma redundância, o nome é esse mesmo, é formada pelos glúons que unem os quarks na formação de um próton. Essa força se comporta semelhante à uma mola, que deixa os quarks se moverem um pouco, com liberdade, mas os puxa de volta violentamente caso algo force essa tensão. É nada mais nada menos que a maior força do Universo, exponencialmente maior que a gravidade.
    Essa tal sopa é uma oportunidade única de estudar detalhes e as propriedades exatas dessas partículas elementares em seu estado livre, o que, se não houver por aí alguma “Estrela de Quarks” (já que existem as de Nêutrons), não podíamos encontrar livres no Universo atual, onde se restringem basicamente aos núcleos atômicos.

    • Marcelo Carvalho:

      Jonatas você tocou em um ponto que achei interessante:

      “É nada mais nada menos que a maior força do Universo, exponencialmente maior que a gravidade.”

      Mas a gravidade não é uma das forças mais fracas do universo? Se me lembro bem das aulas de Física I, existe uma ordem de grandeza de que a gravidade é 10^36 menor que a força magnética. Logo é fácil ser mais forte que a gravidade rs (estou especulado não conheço bem as grandezas dessas forças).

      Acho essas pesquisas interessantes e muito validas, imagina se conseguirmos aproveitar essa energia seria uma alternativa a um médio prazo até atingirmos a fusão nuclear, quem sabe até uma alternativa a ela.

      Gostaria muito ter a oportunidade de ver os sensores e circuitos que detectam essas coisas devem ser extremamente complexos e precisos *.*

    • Jonatas:

      Citei a gravidade porque é a mais… popular, das quatro forças fundamentais, e curiosamente a cuja partícula ainda não fora descoberta:
      Cromodinâmica: força nuclear forte – glúon “10 Exp 41”
      Eletrodinâmica: força eletromagnetica – fóton “10 Exp 39”
      Flavordinâmica: força nuclear fraca – Bósons W e Z “10 Exp 29” *não o higgs, é outro departamento.
      Geometrodinâmica: Gravidade – graviton “10”

    • Tibulace:

      A gravidade, é realmente, a MAIS FRACA de todas as forças no Universo.Não obstante, pelo fato de: AGIR À DISTÂNCIA e sem limite de distância e só existir na modalidade ATRATIVA, torna-se o MAIS POTENTE fator do Universo, para colapsar corpos celestes de massa imensa.Quando se transformam em buracos negros, a distorção colossal provocada no espaço tempo,faz com que eles possam engolir bilhões de sóis,sem, aparentemente, ter um limite máximo de massa.

    • Glauco Ramalho:

      Não existe nada no Universo que funcione apenas em uma direção. Um dia os cientistas descubrem qual a outra via da gravidade e tenham idéias boas que possam ajudar nossas vidas… viver sem a gravidade atrapalhando ia ser bom…

  • Glauco Ramalho:

    Aceleradores de partículas são coisas totalmente inócuas. A matéria não vem de partículas ou subpartículas, a matéria é energia solidificada em um estado vibracional específico. Esses aceleradores só servem para contar cacos de coisas que colidem.

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