Escolas sem Pátria (ACADÊMICOS)
Sempre considerei as ações dos homens como as melhores intérpretes dos seus pensamentos.
sexta-feira, 5 de fevereiro de 2021
Bóson de Higgs é encontrado em supercondutores
[Imagem: Jigang Wang]
Bóson de Higgs
Você ainda deve se lembrar do bóson de Higgs, também conhecido como "partícula Deus", descoberto em 2012 no LHC (Grande Colisor de Hádrons), rendendo aos seus idealizadores o Prêmio Nobel de Física no ano seguinte.
Agora, Chirag Vaswani e uma equipe de físicos de várias universidades norte-americanas descobriram uma forma da famosa partícula dentro de um material supercondutor, um material capaz de conduzir eletricidade sem resistência, geralmente em temperaturas muito baixas.
Não é para se estranhar que o bóson de Higgs seja encontrado em um material sólido - ou em qualquer outro material - e fora de um colisor de partículas, uma vez que, segundo a teoria, o bóson de Higgs permeia toda a matéria, dando massa às demais partículas - sem o bóson de Higgs para explicar a massa, todas as partículas conhecidas são meros campos, sem "materialidade".
De maior destaque é o fato de que os físicos argumentam ter descoberto "uma forma do bóson de Higgs", ou "modos híbridos de Higgs" - mesmo a famosa descoberta que rendeu o Nobel, normalmente referida como "a descoberta do bóson de Higgs", consta no meio científico como "a descoberta de um bóson de Higgs".
Modos de Higgs
Vaswani e seus colegas usaram uma ferramenta chamada espectroscopia quântica de terahertz para visualizar e orientar pares de elétrons que se movem através de um supercondutor. Conhecidas como pares de Cooper, essas duplas são atualmente a explicação mais aceita para a emergência da supercondutividade.
A ferramenta usa flashes de laser como um botão de controle para acelerar supercorrentes e acessar estados quânticos novos e potencialmente úteis da matéria.
A novidade é que a equipe conseguiu produzir filmes finos cristalinos muito puros de um supercondutor à base de ferro, com uma qualidade alta o suficiente para revelar a tão esperada assinatura do "modo de Higgs".
Como a espectroscopia permite ajustar com precisão os pulsos de laser, a equipe conseguiu detectar o que eles chamam de modos híbridos de Higgs em várias faixas de energia.
"Nossos resultados fornecem evidências convincentes de um acoplamento controlado por luz entre os modos de amplitude de elétrons e lacunas assistido por forte entrelaçamento quântico interbandas. Tal controle de luz da hibridização de Higgs pode ser estendido para sondar o entrelaçamento de muitos corpos e simetrias ocultas em outros sistemas complexos," escreveu a equipe.
A equipe conseguiu detectar os modos híbridos de Higgs em várias faixas de energia controlando os pulsos de laser.
[Imagem: Chirag Vaswani et al. - Jigang Wan]
Usos práticos
Embora sejam estados de curtíssima duração, a equipe acredita que há muitas vantagens em descobrir esses modos de Higgs em materiais supercondutores fáceis de fabricar - por exemplo, usar esses estados quânticos na fabricação de sensores.
"É como se o Grande Colisor de Hádrons pudesse usar a partícula de Higgs para detectar a energia escura ou a antimatéria, para nos ajudar a entender a origem do universo", disse o professor Jigang Wang, da Universidade Estadual de Iowa. "E nossos sensores de modo Higgs de mesa têm o potencial de nos ajudar a descobrir os segredos ocultos dos estados quânticos da matéria. É uma maneira pela qual este exótico e estranho mundo quântico pode ser aplicado à vida real."
De fato, os supercondutores, como os usados neste experimento, são os elementos centrais em uma das plataformas mais avançadas da computação quântica, por meio dos chamados "qubits supercondutores".
Qualquer nova ferramenta para sua manipulação, ou que permita que os supercondutores revelem novas funcionalidades, pode ter impacto importante no processamento, gravação, armazenamento e comunicação quânticas.
Bibliografia:
Artigo: Light quantum control of persisting Higgs modes in iron-based superconductors
Autores: Chirag Vaswani, Jong-Hoon Kang, Martin Mootz, Liang Luo, Xu Yang, Christopher Sundahl, Di Cheng, Chuankun Huang, Richard H. J. Kim, Zhaoyu Liu, Yesusa G. Collantes, Eric E. Hellstrom, Ilias E. Perakis, Chang-Beom Eom, Jigang Wan
Revista: Nature Communications
Vol.: 12, Article number: 258
DOI: 10.1038/s41467-020-20350-6
sexta-feira, 31 de julho de 2020
Por que as estrelas não explodem para todos os lados?
[Imagem: ESO/L. Calçada]
Ondas de choque com direção preferencial
Uma equipe multidisciplinar de pesquisadores da França e da Alemanha pode ter desvendado o mistério de por que os remanescentes das supernovas que observamos da Terra algumas vezes são axissimétricos - alongados ao longo de um eixo - e não esféricos.
Uma supernova acontece quando uma estrela fica sem combustível e morre, colapsando sobre si mesma por sua enorme gravidade, o que gera uma explosão descomunal que causa ondas de choque no meio circundante. Essas ondas de choque, conhecidas como remanescentes das supernovas, se espalham por vastas distâncias ao longo de milhares de anos.
Como as estrelas são esféricas, o que se esperaria é que esses remanescentes fossem esfericamente simétricos, uma vez que a energia é lançada em todas as direções.
No entanto, os telescópios já captaram muitas imagens que diferem dessa nossa expectativa. Por exemplo, o remanescente da supernova G296.5+10.0 (ainda não conhecido o suficiente para merecer um nome mais atraente) é simétrico ao longo do seu eixo vertical. Os astrônomos já apresentaram muitas hipóteses para explicar essas observações, mas até agora tem sido difícil testá-las.
Explosão dirigida
Paul Mabey, da Escola Politécnica de Paris, decidiu tentar reproduzir esse fenômeno astrofísico em menor escala em laboratório. Para isso, a equipe utilizou lasers de alta potência e um novo gerador de campo magnético, conhecido como bobina Helmholtz, construído por uma equipe do Centro de Pesquisas Helmholtz, na Alemanha.
Eles descobriram que, quando o campo magnético é aplicado na explosão, a onda de choque se espicha ao longo de uma direção preferencial, exatamente como vemos nas imagens captadas pelos telescópios.
Alimentada por um gerador de pulsos de alta tensão, a bobina Helmholtz gerou campos magnéticos extremos, que atingem uma força de 10 Teslas. Como o resultado final bateu com as observações, a hipótese é que, em torno da supernova G296.5+10.0 há um campo magnético de grande escala, responsável por sua forma atual.
Magnetismo universal
Os astrofísicos agora esperam usar observações dos remanescentes de outras supernovas - já conhecidas e futuras - para determinar a força e a direção dos campos magnéticos em todo o Universo.
Isso representaria uma revolução na astrofísica, uma vez que sabemos que o magnetismo é onipresente no Universo, mas não temos meios de medi-lo diretamente à distância - apenas por seus efeitos sobre a matéria -, o que significa que essa força fundamental praticamente não é levada em conta em nossos modelos cosmológicos.
Explicar por que uma supernova seria circundada por um campo magnético de tão grande magnitude, a ponto de direcionar os restos da explosão, seria um primeiro resultado muito bem-vindo de um eventual mapeamento do magnetismo cósmico.
Artigo: Laboratory study of bilateral supernova remnants and continuous MHD shocks
Autores: Paul Mabey, B. Albertazzi, G. Rigon, J. R. Marquès, C. A. J. Palmer, J. Topp-Mugglestone, P. Perez-Martin, F. Kroll, F.-E. Brack, T. E. Cowan, U. Schramm, K. Falk, G. Gregori, E. Falize, M. Koenig
Revista: Astrophysical Journal
DOI: 10.3847/1538-4357/ab92a4
quarta-feira, 20 de maio de 2020
Diferença entre COVID-19, gripe e resfriado
O que é a COVID-19?
O que é gripe?
O que é o resfriado?
Diferença entre COVID-19, gripe e resfriado
Como se prevenir de COVID-19, gripe e resfriado?
- Lavar as mãos utilizando água e sabão ou fazer a higienização com álcool em gel;
- Não tocar nos olhos, nariz e boca sem a devida higienização das mãos;
- Evitar contato com pessoas que apresentem sintomas, como tosse, coriza e febre;
- Evitar aglomerações quando há o aumento dos casos dessas doenças;
- Manter o ambiente arejado;
- Fazer a higienização de objetos usados com frequência, como telefones;
- Não compartilhar objetos de uso pessoal, como copos e talheres.