Uma equipe de pesquisadores inspecionou recentemente as erupções coronais produzidas pelo buraco negro supermassivo I Zwicky 1. Eles descobriram que alguns dos raios-X produzidos pelas chamas foram refletidos do outro lado do disco do buraco negro, dobrado em torno do objeto, por conta do campo gravitacional. Isso é diferente das lentes gravitacionais, nas quais nossa visão de um objeto distante é distorcida quando sua luz se curva em torno de um objeto com massa.

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“Qualquer luz que entra naquele buraco negro, não sai. Então, normalmente não somos capazes de ver nada que esteja atrás dele. A razão pela qual podemos ver isso agora,  é porque esse buraco negro está deformando o espaço, dobrando a luz e torcendo os campos magnéticos em torno de si”, disse Dan Wilkins, astrofísico do Instituto Kavli para Astrofísica de Partículas e Cosmologia da Universidade de Stanford e co-autor do nova pesquisa, em comunicado de imprensa da Universidade.

Os buracos negros têm uma gravidade tão intensa que até mesmo a luz que poderia escapar deles, é sugada. A matéria que cai nos buracos negros é separada por forças intensas – dilacerada mesmo em escala atômica – formando uma sopa de plasma magnetizado superaquecido ao redor de estruturas cósmicas. 

Esse plasma carregado, forma grande parte do disco de acreção (aumento de massa) do buraco negro, e isso resulta nos campos magnéticos. Quando esses campos magnéticos formam um arco e convergem, eles causam explosões brilhantes na periferia super quente do buraco negro, semelhantes às que ocorrem na coroa solar.

A ideia de que a intensa gravidade dos buracos negros poderia dobrar a luz em torno de si  foi proposta por Einstein, mas a tecnologia demorou um pouco para alcançá-la. “Cinquenta anos atrás, quando os astrofísicos começaram a especular sobre como o campo magnético poderia se comportar perto de um buraco negro, eles não tinham ideia de que um dia poderíamos ter as técnicas para observar isso diretamente e ver a teoria geral da relatividade de Einstein em ação”, disse o co-autor do artigo Roger Blandford, físico de partículas de Stanford, no comunicado da universidade.

As observações recentes da luz do outro lado do buraco negro foram feitas usando o telescópio Multi-Mirror Mission (XMM-Newton) da Agência Espacial Europeia e o telescópio NuSTAR da NASA. A equipe usou os telescópios para observar as luzes brilhantes de raios-X que emanam do buraco negro de 18,6 milhões de quilômetros de largura, que está a cerca de 800 milhões de anos-luz da Terra. Foi com essas máquinas que eles descobriram que essas explosões brilhantes foram seguidas por um surpreendente conjunto de explosões menores de raios-X. Isso indicava que a segunda rodada de raios-X era um reflexo das explosões anteriores, refletindo na parte de trás do buraco negro.

Erin Kara, uma astrofísica observacional do Instituto de Tecnologia de Massachusetts que não fez parte do trabalho recente, escreveu em um e-mail para Gizmodo dizendo que o trabalho é “um bom exemplo de reflexos de luz refletida� Ela acrescentou que era importante que a equipe de Wilkins mostrasse a quantidade de energia necessária para cada clarão ocorrer, porque isso ajuda a indicar as luzes refletidas, e não apenas clarões menores em outras partes do coroa do buraco.

“A reverberação foi vista em outros buracos negros, tanto em buracos negros de acréscimo supermassivo quanto estelar, mas geralmente precisamos calcular a média de muitas erupções em uma gama de escalas de tempo para ver esse efeito. Embora essa observação não mude nosso quadro geral de acúmulo de buracos negros, é uma boa confirmação de que a relatividade geral está acontecendo nesses sistemas � disse Kara.

Telescópios mais precisos podem aprimorar a compreensão dos astrofísicos sobre esses fenômenos físicos, bem como outros comportamentos surpreendentes dos buracos negros. A teoria tende a se mover à frente das observações, pois somos mais limitados por nossas tecnologias do que por nossa própria criatividade. Mas com certeza virão mais realizações incríveis sobre os objetos mais extremos da natureza.

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Marie Curie

Marie Curie/Wikimedia Commons

Maria Salomea Skłodowska,  também conhecida como Marie Curie, nasceu na Polônia, em 7 de novembro de 1867. A cientista, junto com seu marido Pierre, estudou a teoria da radioatividade e descobriu que a radiação é emitida pelos próprios átomos individualmente e não por uma interação molecular.

Além disso, Marie foi responsável por revelar dois elementos químicos: o rádio e o polônio, cujo nome é uma homenagem ao seu país de origem. Isso colaborou para o desenvolvimento dos aparelhos de raio-X, usados por ela durante a Primeira Guerra Mundial para ajudar os soldados feridos. A cientista teve tanta relevância que foi a primeira mulher a ganhar o Prêmio Nobel de Física e a primeira pessoa e única mulher a ter ganhado o Nobel duas vezes em áreas distintas (física e química).

Galileu Galilei

Galileu Galilei/Wikimedia Commons

Galileu Galilei nasceu na Itália, em 1564, e iniciou seus estudos em medicina no ano de 1581. No entanto, abandonou a universidade pois acreditava que sua vocação era a física. Ao construir um telescópio e apontá-lo ao céu, o cientista descobriu que a Lua tem irregularidades, que há mais estrelas do que se tinha conhecimento e que a Via Láctea era um aglomerado delas. Além disso, ele percebeu satélites girando em torno de Júpiter.

Galileu foi duramente perseguido pela inquisição ao defender abertamente a teoria do heliocentrismo, que acreditava que o Sol estava no centro do universo. Como pena, ele foi  condenado à prisão domiciliar e precisou renunciar sua teoria.

Isaac Newton

Isaac Newton/Wikimedia Commons

O físico e matemático Isaac Newton nasceu na Inglaterra, em 1643. Sua principal obra é chamada Princípios Matemáticos da Filosofia Natural, na qual ele explica teorias para o movimento dos corpos, fundamentação da mecânica clássica, assim como a lei da gravitação universal. Esta última revolucionou a ciência ao afirmar que “dois corpos atraem-se com força proporcional às suas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância que separa seus centros de gravidade� Dentre esses estudos, ele descreveu, também, o princípio da ação e reação, o qual diz que “para toda ação há uma reação oposta e de igual intensidade�

Newton foi o primeiro cientista a receber o título de sagrado cavaleiro da coroa britânica pela Rainha Anne, em abril de 1705. Até hoje seus estudos, que explicam princípios básicos da existência humana, são celebrados.

Albert Einstein

Albert Einstein/Wikimedia Commons

Albert Einstein, nascido em 1879, na Alemanha, é considerado um dos maiores gênios da humanidade por desenvolver a Teoria da Relatividade �que afirma que o tempo e espaço são relativos e estão entrelaçados.  Nesses estudos, o teórico concluiu que toda matéria tem uma quantidade de energia relacionada. Foi aí que surgiu a famosa equação E = MC² (ou seja, energia = massa vezes a velocidade da luz ao quadrado).

Além de suas teorias, Einstein também contribuiu para a luta pela igualdade racial. Foi membro da Associação Nacional para o Progresso de Pessoas de Cor (NAACP), fazendo campanha pelos direitos civis das pessoas afro. Em uma de suas declarações, ele chegou a classificar o racismo como a pior doença da América.

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A carta foi publicada no início no Journal of Comparative Physiology A, depois de ser compartilhada com a equipe de pesquisa pela viúva de Glyn, Judith Davys. Serve para lembrar que as buscas de Einstein iam além do espaço-tempo; ele estava interessado nas inúmeras maneiras pelas quais a física afetava o mundo ao seu redor. (Claro, Einstein tinha muitos pensamentos além da física. O cientista também encontrou tempo para escrever sua famosa crítica ao capitalismo, um ensaio intitulado “Por que o socialismo?�/a>)

Os pensamentos de Einstein sobre a física animal surgiram após conversas com o pesquisador austríaco-alemão das abelhas e ganhador do Prêmio Nobel Karl von Frisch, que deu uma palestra sobre os animais na Universidade de Princeton no mesmo ano em que a carta foi escrita. O texto da breve carta é o seguinte:

Caro senhor:

Estou bem familiarizado com as admiráveis ​​investigações do Sr. v. Frisch. Mas não consigo ver uma possibilidade de utilizar esses resultados na investigação sobre os fundamentos da física. Isso só poderia ser o caso se um novo tipo de percepção sensorial, resposta de seus estímulos, fosse revelado através do comportamento das abelhas. É pensável que a investigação do comportamento das aves migratórias e dos pombos-correio possa, algum dia, levar à compreensão de algum processo físico ainda não conhecido.

Atenciosamente,

Albert Einstein.

Carta datada de 18 de outubro de 1949 pelo professor Albert Einstein da Universidade de Princeton para o Sr. Glyn (escrito Sr. Ghyn [sic]) Davys na Inglaterra com referência ao trabalho de Karl von Frisch e a percepção sensorial dos animais. Imagem: Dyer et al. 2021, J Comp Physiol A / Universidade Hebraica de Jerusalém

Na carta, Einstein se refere à pesquisa de abelhas de von Frisch como “admirável” e sugeriu que estudar a percepção animal poderia oferecer dicas para uma nova física. Era uma troca de ideias entre acadêmicos.

Karl von Frisch com duas de suas abelhas. Foto: Wikimedia Commons

“Sete décadas depois que Einstein propôs que uma nova física pudesse vir da percepção sensorial animal, estamos vendo descobertas que impulsionam nossa compreensão sobre navegação e os princípios fundamentais da física� disse Adrian Dyer, pesquisador da RMIT University em Melbourne, Austrália, e principal autor do artigo, em um comunicado de imprensa da universidade. A equipe de Dyer analisou documentos que confirmaram que Einstein conheceu von Frisch pessoalmente após a palestra de 1949.

Hoje, sabemos que a navegação animal realmente envolve um aspecto fascinante da física. As tartarugas marinhas orientam-se detectando campos magnéticos. Os pássaros fazem algo semelhante em um processo que parece envolver o entrelaçamento quântico — um conceito físico descoberto por Einstein — e os gatos têm uma compreensão rudimentar da física, embora isso não os impeça de sentar dentro de caixas que não existem.

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Planetas errantes, também conhecidos como planetas de flutuação livre, não estão gravitacionalmente amarrados a nenhuma estrela, o que significa que eles estão literalmente vagando pelo espaço interestelar. O fato de essas coisas existirem é meio assustador, mas planetas errantes podem ser excepcionalmente comuns, com pesquisas do início deste ano afirmando que podem haver trilhões deles na Via Láctea.

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Planetas flutuantes começam suas jornadas rebeldes após serem expulsos de seu local de nascimento por poderosas perturbações gravitacionais. E, de fato, nosso próprio Sistema Solar pode ter perdido tal planeta quando Júpiter lançou um planeta recém-formado nas profundezas do espaço há cerca de 4 bilhões de anos. Não é esperado que a maioria dos planetas invasores seja particularmente grande, com as teorias de formação de planetas sugerindo pesos entre 0,3 e 1 massa da Terra, embora possam incluir exoplanetas do tamanho de Júpiter.

Em uma nova pesquisa publicada na semana passada no The Astrophysical Journal, uma equipe liderada por astrônomos poloneses registrou o menor planeta invasor já descoberto. Seu trabalho está de acordo com a ideia de que a maioria dos planetas invasores é relativamente pequena. Como mostra o novo estudo, a massa do planeta invasor recém-detectado está entre 0,3 e 2,0 massas terrestres (em comparação, Marte tem pouco mais de 0,1 massa terrestre). Mas os dados coletados pela Gaia Collaboration sugerem que ele está mais próximo da estimativa menor, então é provavelmente um “objeto de sub-massa terrestre� como os pesquisadores o descrevem.

Os planetas flutuantes podem ser abundantes, mas são notoriamente difíceis de detectar. Normalmente, os exoplanetas são avistados quando passam na frente de uma estrela hospedeira de nossa perspectiva, causando uma queda temporária na luminosidade (isso é conhecido como método de detecção de trânsito). Se acontecer novamente alguns dias, meses ou anos depois, os cientistas sabem que estão lidando com um exoplaneta ligado à sua estrela hospedeira. Isso não se aplica a planetas errantes, exigindo que os cientistas confiem em outro método – um previsto pela teoria geral da relatividade de Albert Einstein.

Esse método é chamado de lente gravitacional e, como o método de trânsito, envolve a conjunção de dois objetos estelares de nossa perspectiva. Mas, em vez de uma estrela que escurece, a conjunção “dobra�a luz, formando um anel temporário ao redor do objeto em primeiro plano.

Animação mostrando o efeito de lente gravitacional e como a luz distorcida cria a aparência de um anel. Gif: Jan Skowron/Observatório Astronômico, Universidade de Varsóvia/Gizmodo

“Se um objeto massivo (uma estrela ou planeta) passa entre um observador baseado na Terra e uma estrela fonte distante, sua gravidade pode desviar e focar a luz da fonteâ€? Przemek Mroz, o principal autor do novo estudo e pós-doutorando do Instituto de Tecnologia da Califórnia, explicou em uma declaração da Universidade de Varsóvia. “As chances de observar com microlentes são extremamente reduzidas porque três objetos – fonte, lente e observador – devem estar quase perfeitamente alinhados. Se observássemos apenas uma estrela fonte, teríamos que esperar quase um milhão de anos para ver a fonte por microlenteâ€?

Mroz e seus colegas são membros do OGLE (Optical Gravitational Lensing Experiment) e usaram o Telescópio de Varsóvia de 1,3 metro no Observatório Las Campanas, no Chile, para fazer a descoberta. A equipe OGLE é proficiente no uso desta técnica, tendo detectado muitos planetas errantes anteriormente. Para aumentar as chances de detecção, a equipe apontou seu telescópio para a protuberância galáctica com densidade de estrela da Via Láctea, que resultou na detecção do evento de microlente, denominado OGLE-2016-BLG-1928.

Além do anel de luz gravitacional, os astrônomos consideraram outro fator importante: a duração do evento de lente. Objetos realmente grandes podem criar eventos de microlente que duram dias, enquanto alguns planetas invasores podem produzir eventos que duram algumas horas. Essas medições são importantes porque a duração pode ser usada para estimar a massa do objeto observado.

Como OGLE-2016-BLG-1928 durou apenas 42 minutos, provavelmente significa que estamos lidando com um objeto de massa relativamente baixa. O tamanho estimado do objeto está entre o de Marte e o da Terra, com os autores dizendo que é provavelmente cerca de três vezes o tamanho de Marte. Com 42 minutos, é a “descoberta por microlente de curto prazo mais extrema até hoje”, de acordo com o estudo, com os pesquisadores acrescentando: “As propriedades do OGLE-2016-BLG-1928 o colocam no limite dos limites atuais de detecção de eventos de microlente de curta duração e destacam os desafios que serão enfrentados por pesquisas futuras para eventos de escala de tempo extremamente curtaâ€?

É possível que este exoplaneta orbite uma estrela, mas os cientistas não conseguiram encontrá-lo. Ou pelo menos, eles não conseguiram encontrar uma estrela a 8 ua (unidade astronômica) do objeto, com 1 ua sendo a distância média da Terra ao Sol. Andrzej Udalski, o principal investigador do projeto OGLE, disse que o novo artigo mostra que “planetas flutuantes de baixa massa podem ser detectados e caracterizados usando telescópios terrestres�

Infelizmente, isso é tudo que sabemos sobre este pequeno planeta perdido. Outras informações, como sua composição química ou temperatura, não podem ser conhecidas neste momento devido a limitações astronômicas. Esperamos poder aprender esses detalhes no futuro, à medida que continuamos a investigar esses objetos fascinantes.

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�Aquela foto de Albert Einstein mostrando a língua acaba de ser vendida por muita grana
�Fotos raras mostram como o cérebro de Albert Einstein era diferente dos outros

Como reportado pela Associated Press, a carta previamente desconhecida foi recentemente apresentada por um colecionador anônimo. A carta escrita à mão, com data de 12 de agosto de 1922 e assinada por Albert Einstein, era direcionada à sua irmã Maja. Na próxima semana, a carta será leiloada pela Kedem Auction House, e espera-se que ela tenha um valor inicial entre US% 15 mil e US$ 20 mil.

O documento é interessante tanto pelo conteúdo como pelo momento em que foi escrita. Eistein escreveu a carta após deixar Berlim temendo por sua própria segurança. O ministro das relações exteriores da época, Walter Rathenau, que era judeu, tinha acabado de ser assassinado por três alemães anti-semitas. Após o crime, a polícia alertou Einstein de que sua vida estava em perigo, recomendou que ele parasse de dar aulas e que ele deixasse Berlim. O físico aceitou os conselhos e se mudou para o norte da cidade, possivelmente Kiel, onde ele deve ter escrito esta carta, segundo o comunicado da casa de leilões Kedem.

Carta de Einstein para a sua irmã, Maja, datada de 12 de agosto de 1922. Crédito: Kedem Auction House

“Ninguém sabe onde estou� escreveu ele para a irmã, “e acredito que as pessoas achem que estou desaparecido.�Como a carta deixa claro, Einstein estava preocupado com o sentimento anti-semita na Alemanha e as incertezas quanto ao futuro do país.

“Estou bem, apesar do anti-semitismo dos meus colegas alemães� escreveu. “Estou muito recluso aqui, sem barulho e sem sentimentos desagradáveis, e estou recebendo meu dinheiro independente do Estado, então sou um homem livre.�/p>

Einstein escreveu a carta quatro anos após a Alemanha ter sido derrotada na Primeira Guerra Mundial. O país estava uma bagunça, com diferentes facções políticas disputando o poder. Neste cenário, surgiu um militar de direita, atribuindo a culpa da derrota de 1918 a generais traidores, que foram influenciados pelo bolchevismo (o comunismo russo) e os judeus. Em 1923, um ano após Einstein ter escrito a carta, Adolf Hitler encenou sua tentativa de golpe em Munique. Hitler foi preso após mais de mil nazistas não terem conseguido tomar o poder e ele recebeu uma pena de cinco anos de reclusão por traição. No fim das contas, ele ficou apenas nove meses, e o incidente serviu para que as pessoas conhecessem o militar nacionalmente. Em 1933, o ex-soldado tomou o poder, transformando o estado em um regime fascista e anti-semita.

Um ano antes da primeira tentativa, no entanto, Einstein já temia pelo futuro de seu país. “Aqui estão se desenvolvendo tempos politicamente e economicamente obscuros� escreveu, “então estou feliz de poder ficar longe de tudo por seis meses.�/p>

Einstein, que sempre teve uma posição política mais alinhada à esquerda e visões de governo globalistas, disse à sua irmã que ele não estava interessado em dar aulas fora do país, mas disse que ele “teria de se juntar�a uma comissão da Liga das Nações (versão embrionária da ONU), o que “naturalmente perturba as pessoas daqui� escreveu adicionando que “não há nada que eu possa fazer, se eu não quiser for infiel aos meus ideais.�/p>

Reconhecendo sua crescente importância como figura pública, Einstein escreveu que ele estava “para se tornar uma espécie de pregador itinerante� algo que ele considerava “agradável�e “necessário� Apesar de sua previsão sombria, ele fez o que podia para acalmar a preocupação de sua irmã.

“Não se preocupe comigo� escreveu, “eu mesmo não me preocupo, mesmo que não seja kosher [que isso esteja de acordo com as leis judaicas]; as pessoas estão perturbadas� A carta continua: “Na Itália, parece que está menos pior, a propósito.�De fato, a situação na Itália �o país em que nasceu o fascismo �também não estava das melhores.

Em 1922, Einstein deu uma série de aulas do Japão, e teve uma longa jornada viajando pelo continente asiático. Neste período, ele foi notificado que tinha ganhado o prêmio Nobel de física.

Após 11 anos, com os nazistas no poder, a introdução de leis repressivas resultou na remoção de judeus de cargos públicos, incluindo professores universitários. Estas leis também afetaram Einstein, com os nazistas negando a teoria da relatividade, chamando-a de “física de judeu�/a>. Foi o ódio irracional contra judeus e a luta contra tudo que remetia à religião que provavelmente desencorajou o Terceiro Reich de lançar um programa na escala do Projeto Manhattan [programa liderado para os EUA para desenvolver bombas atômicas]. Em vez disso, preferiram criar “super armas�como mísseis balísticos de longo alcance e aviões a jato, segundo a Atomic Heritage Foundation (organização que preserva a memória do Projeto Manhattan), que nota que embora os nazistas tivesse um programa para fazer a bomba, muitos historiadores achavam que era um esforço relapso e com pouco apoio político.

Quando Hitler ascendeu ao poder, Einstein estava em uma de suas turnês fora do país dando aula. Ele sabiamente decidiu que não voltaria mais para a Alemanha, inclusive renunciado à sua cidadania e eventualmente se mudando para os Estados Unidos. Ele aceitou uma posição no Instituto de Estudos Avançados de Princeton, onde ele trabalhou até morrer em 1955.

[Kedem Auction House via Associated Press]

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Começando em 2016, os pesquisadores passaram a assistir à S2 com um potente instrumento de quatro telescópios chamados GRAVITY, à medida que a estrela se aproximava, em maio de 2018, de sua abordagem mais próxima da Sagittarius A*. O buraco negro distorceu tanto o espaço que as ondas de luz da estrela se esticaram, como previsto por Einstein, segundo o artigo, publicado na Astronomy & Astrophysics.

Isso é impressionante. “O estudo é cuidadosamente feito, e é incrível ver o quanto a precisão dos dados melhorou nas últimas duas décadas, à medida que a instrumentação melhorou”, afirmou Ingrid Stairs, física da Universidade da Colúmbia Britânica que não esteve envolvida no estudo, em entrevista ao Gizmodo. Ela também apontou que os astrônomos estão se empolgando com um efeito colateral que os autores apresentaram com seu artigo: uma nova medida de precisão da distância do Sol para o centro galáctico: 26.490 anos-luz, aproximadamente.

Mas por que os cientistas continuam testando a relatividade geral? É uma teoria bastante estabelecida já, que não mostrou falhas em mais de cem anos. Mas ainda existem muitos mistérios inexplicados ao longo do universo. Alguns esperam que as respostas para esses mistérios estejam em pequenas divergências entre previsões da relatividade geral e o que cientistas de fato observam.

No entanto, essa história ainda não acabou. Os físicos ainda gostariam de medir outra previsão de relatividade geral, de que a estrela deveria preceder, ou seja, a forma da órbita em si gira mais do que previsto por Newton. Os cientistas talvez tenham dados suficientes para confirmar a existência dessa precessão até 2020, segundo o estudo. Então, a medição continuará. Stairs disse: “Será interessante ver o que eles descobrem, à medida que continuam aferindo a forma da órbita ao longo dos vários meses a seguir”.

[A&A via ESO]

Imagem do topo: ESO/M. Kornmesser

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Mas pesquisadores da Universidade de Glasgow pensaram em um paradoxo que colocaria esse princípio básico em xeque. Eles descobriram casos em que átomos em movimento (mas não estacionários) cuspindo pacotes de energia de luz trariam à existência uma pequena força que agiria como fricção e então publicaram uma pesquisa sobre isso no início deste ano. A força que existe quando um objeto está se movendo, mas não quando está parado, viola os princípios fundamentais das leis de Einstein (e Galileu) de relatividade �não há nada de especial sobre as leis da física quando algo está se movendo a uma velocidade constante contra quando está em repouso. Então, haviam eles acidentalmente visto um pequeno furo nas teorias mais bem aceitas da física?

“Ou nós perdemos algo sutil ou havia algo de errado com as técnicas que toda a comunidade estava usando para analisar as interações luz-matéria� Stephen Barnett, físico teórico da Universidade de Glasgow, disse ao Gizmodo. Acontece que esse paradoxo apareceu ao deixarem de fora pequenos efeitos de massa e energia no átomo. E, eles dizem, usando apenas as leis clássicas, pré-Einstein da física, eles simultaneamente acabaram com aquela força de atrito e descobriram uma nova maneira para derivar as leis de Einstein.

O paradoxo que surgiu no artigo anterior de Barnett veio da combinação de dois pontos cruciais. Em primeiro lugar, os átomos (que se deslocam ou não) que tenham sido excitados por um choque de energia no passado podem espontaneamente liberar pacotes de energia de luz chamados fótons. Em segundo lugar, fótons agem como partículas e ondas ao mesmo tempo, e qualquer coisa que se comporte como uma onda experimenta o efeito Doppler. Você já experimentou uma espécie de efeito Doppler quando uma ambulância passou por você �as ondas sonoras da sirene são comprimidas quando ela está vindo na sua direção, e alongadas depois que a ambulância passa, mudando o tom da sirene. Com a luz, esse mesmo efeito muda o seu comprimento de onda, ou cor, fazendo com que pareça mais azul ou mais vermelha e, portanto, muda o seu impulso.

Combinando esses fatos, os pesquisadores perceberam que, se um átomo em movimento cuspir um fóton que se move para a frente, um observador veria o átomo perder mais força do que se ele cuspisse um fóton em movimento para trás, graças ao efeito Doppler. As mudanças de momentum no átomo parado â€?onde não há efeito Doppler â€?tendem para uma média zero, já que ele recua para compensar o fóton perdido. Essas mudanças não têm média a zero quando o átomo está se movendo. Isso cria uma força de sobra. “Resumindo, temos uma força de atrito associado ao evento de emissão espontâneaâ€? escreveram os pesquisadores. “No entanto, a existência de uma força em um quadro que não existe em outro parece estar em desacordo com ambos os princípios de Galileu e de Einstein da relatividade.”

Eles pensaram ter encontrado uma força que só existe quando o átomo está em movimento, e isso é ruim.

Fazendo algumas contas e checando a base da física moderna, as leis de Newton, os investigadores encontraram a solução para essa violação. Ambos os pacotes de luz e átomo contêm impulso, que é matematicamente igual a massa vezes a velocidade. Na física do ensino médio, você apenas mantém a massa constante e só deixa a velocidade mudar quando calcula uma mudança no impulso. Mas os pesquisadores pensaram: bem, e se refizéssemos toda a física nessa situação, mas permitíssemos que a massa do átomo também mudasse?

Isso, ao que parece, resolve o paradoxo do átomo em movimento perder uma pequena quantidade de massa através da emissão de energia, eliminando a necessidade de uma força de atrito dependente da velocidade. Basicamente, eles se depararam com a mais famosa equação de Einstein, E=mc^2, demonstrando que a energia e a massa são proporcionais usando as leis básicas da física.

“Nós empregamos uma análise totalmente não-relativista para chegar a um paradoxo cuja única resolução parece implicar a necessidade de uma característica central da relatividade especial� de acordo com o artigo publicado na semana passada no Journal of Modern Optics. Basicamente, sem usar a teoria da relatividade especial de Einstein, os pesquisadores resolveram o seu paradoxo e, simultaneamente, descobriu que a idéia central da relatividade, que energia e massa são equivalentes, aparece independentemente.

O físico John Baez, da Universidade da Califórnia, Riverside enfatizou uma das linhas do artigo: “Podemos refletir sobre o ponto em que a relatividade infiltrou em nossa análise ou simplesmente nos maravilharmos com a forma como a física parece cuidar de si mesma� Outro pesquisador de fora para o qual mandei o artigo, Martin Bojowald, da Universidade Estadual da Pensilvânia, achou que o artigo foi um momento de interessante aprendizado e que ele “fornece uma nova e talvez elegante derivação de e=mc^2� de acordo com seu email. Ele teve algum problema com a alegação do autor de que eles empregaram uma análise totalmente não-relativista, já que a velocidade da luz permaneceu constante na análise (e esse é um princípio fundamental da relatividade especial). Barnett discordou de Bojowald e disse que o efeito teria aparecido de qualquer forma.

Em última análise, o ponto central do artigo é que a física é estranha e que palavras como “clássica� “quantum� e “relativista�são coisas que os humanos inventaram para categorizar um universo que pode realmente se comportar da forma que ele quiser. Ele conclui que “[Física] não tem respeito por nossas tentativas de classificar partes dela como clássica ou quântica, ou como relativista ou não-relativista�

[Journal of Modern Optics]

Imagem do topo: Robert Couse-Baker/Flickr

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A relatividade geral funciona muito bem, e fez previsões que cientistas comprovaram cem anos depois. A questão então se torna: é possível quebrá-la?

Uma equipe de cientistas usou 20 anos de dados de vários telescópios para ver como três estrelas orbitavam o centro de nossa própria galáxia Via Láctea, Sagittarius A*. Eles criaram um teste de teoria da relatividade geral em um regime de massa que até hoje não foi bem testado. E a teoria foi verificada, mais uma vez… por enquanto.

“Neste momento, isso é basicamente um teste de consistência”, disse o autor do estudo Andreas Eckart ao Gizmodo. “Nós avaliamos os dados com o que esperávamos da relatividade”, e viram “indicações muito fortes que obtivemos a resposta esperada”.

Cientistas como Einstein elaboraram teorias para explicar algo que eles não entendem. Mas uma vez que a teoria existe, ele deve fazer previsões testáveis. Os cientistas devem continuar a testar a teoria de várias maneiras: provando que essas previsões realmente existem, como a descoberta de ondas gravitacionais anunciadas em 2016, ou tentando quebrar a teoria aplicando-a a casos mais extremos, como os pesquisadores estão fazendo aqui.

A equipe reuniu dados de vários artigos, assim como observações do Very Large Telescope do Chile em três estrelas, chamadas S2, S38 e S55/S0-102. Esses corpos orbitam Sgr A*, o presumido buraco negro supermassivo quatro milhões de vezes a massa de nosso próprio Sol no centro da Via Láctea. Os pesquisadores conseguiram comparar as órbitas das estrelas com os valores matemáticos que as leis de Einstein preveem. A equipe publicará seus resultados no Astrophysical Journal.

Mas isso está longe de estar terminado. Apesar de duas décadas de dados, os pesquisadores apenas olharam para três estrelas e viram uma grande incerteza quanto ao valor calculado. Ainda há espaço suficiente para provar que Einstein estava errado. “Para testar se há ou não uma violação, você precisa ter uma relação sinal/ruído muito melhor”, disse Eckart. Medições mais precisas podem ser feitas nessas estrelas usando outras experiências para fazer testes de relatividade muito mais precisos. “Se isso vai levar a uma modificação, não posso dizer”. O sinal pode ser fraco, mas ele espera que mais dados melhorem o resultado.

Mas outros acham que é um passo importante. “Da minha perspectiva, a coisa empolgante sobre este artigo é que ele melhora os testes de gravidade em um regime que não foi bem testado até o momento”, disse Tessa Baker, pesquisadora de pós-doutorado na Universidade de Oxford ao Gizmodo. Ela apontou que há uma grande quantidade de fatores de desordem e potenciais no centro da galáxia que podem nublar uma medida lá, mas “parece que eles fizeram um trabalho abrangente e cuidadoso de contabilizar eles”. Ela também Gostaria de ver como modificações na relatividade geral apareceriam em suas medidas.

Mas o que a equipe de Eckart fez no final das contas foi criar um sistema fácil de replicar com dados adicionais para cientistas que desejam repetir os testes.

“Todos os dados são publicados em tabelas”, disse Eckhart. “Usando o novo artigo, você poderia tirar os dados das tabelas e executá-los novamente “.

Imagem: Visão de um artista das três estrelas orbitando o Sgr A* (Imagem: ESO/M Parsa/L. Calçada)

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�9 citações falsamente atribuídas a Albert Einstein
�Astrônomos descobrem primeira prova direta da expansão do Big Bang

De acordo com o leilão Nate D. Sanders, baseado em Los Angeles e que realizou a venda, a imagem foi tirada depois da festa de aniversário de 72 anos de Einstein, no Princeton Club, em Nova York, em 1951. Einstein – provavelmente um pouco bêbado, ou algo assim – colocou sua língua para fora mirando para um grupo de fotógrafos que tentavam tirar uma foto. Embora o fotógrafo que conseguiu o clique – Arthur Sasse â€?estivesse um pouco receoso para publicar a imagem um pouco indelicada do famoso físico, Einstein achou graça. De acordo com o Live Science, ele pediu diversas cópias da foto e assinou com o original ““A. Einstein .51.â€?/p>

Se você não tem US$ 125 mil sobrando, mas ainda adora esta imagem icônica, não se preocupe. Você pode encontrar uma versão similar na internet e revelar.

[Live Science]

Imagem do topo: Arthur Sasse/Nate D Sanders Auctions

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“Sobre o problema cosmológico da teoria geral da relatividadeâ€?explica um modelo de universo que primeiro se expande e depois contrai, com uma singularidade no começo e no fim. Em outras palavras, um Big Bang seguido de um Big Crunch.

Um precursor do trabalho publicado por Einstein e pelo matemático Willem de Sitter em 1932, este artigo é uma peça vital no pensamento. O blog arXiv explica que ele dá uma boa visão do trabalho de um físico feito às pressas:

Ele presume um universo no qual o tecido do espaço-tempo tem uma curvatura positiva. Isso foi necessário no modelo estacionário do universo de Einstein. Mas depois ele descobriu que isso era desnecessário num modelo em expansão, que podia ter uma curvatura positiva, negativa ou ser plano. De fato, a possibilidade de o universo ser plano era uma das coisas que estavam no modelo Einstein-de Sitter publicado um ano depois.

Um dos aspectos mais interessantes é que Einstein usa este modelo para calcular o tamanho do universo, que ele coloca em cerca de 10^8 anos-luz ou 9,5×10^25 centímetros de raio (muitas ordens de grandeza menor do que as estimativas de hoje).

Para fazer este cálculo, ele estima que a idade do universo é cerca de 10 bilhões de anos. (O consenso atual é que o universo tem cerca de 14 bilhões de anos de idade).

Além disso, é bem engraçado Einstein estar com tanta pressa que ele errou até a grafia do nome Hubble. Bem, não dá pra ser um gênio todo o tempo, né? Dê uma lida no artigo aqui. [arXiv via arXiv Blog]

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A descoberta em si é um pouco complicada de se entender – e deveria ser, considerando que ajuda a explicar o começo da existência. Astrônomos descobriram especificamente uma torção de luz chamada polarização modo-B primordial. Isso se refere ao efeito turbilhão que as enormes ondas gravitacionais tinham nos fótons que escaparam do Big Bang e serve de prova de que essas ondas gravitacionais de fato existem. Até onde chega o entendimento das origens do universo, isso é algo enorme. Alguns dizem que esta descoberta tem o mesmo impacto do bóson de Higgs, de 2012.

Einstein, sendo Einstein, previu tudo isso em 1916. Sua teoria geral da relatividade levantou a hipótese de que essas ondas gravitacionais existem como ondulações no tecido de espaço-tempo, e os cientistas desde então vêm tentando provar a sua existência. Se as ondas gravitacionais existem, isso significa que a rápida expansão do universo nos momentos pós-Big Bang de fato aconteceu. O efeito é mais ou menos como ondas que se formam na superfície quando você solta uma pedra grande em um lago. No entanto, você também precisa imaginar que o Big Bang formou o lago em si.

Independentemente de como você consegue imaginar isso, é algo bem grande. “Se for confirmado, então será a descoberta mais importante desde, eu acho, que a expansão do universo está acelerando”, explica o astrônomo de Harvard Avi Loeb, que não estava envolvido na pesquisa. Loeb continuou: “vale um Nobel.”

Claro, tudo precisa ser confirmado. Os cientistas de Harvard não revelam descobertas de forma imprudente, entretanto. Eles também usaram um dos telescópios mais avançados do mundo, o BICEP2, na Antártida, para coletar os dados. “São pessoas extremamente cuidadosas e conservadoras”, Marc Kamionowski, um teórico de Johns Hopkins que foi uma das poucas pessoas a ver os dados antes deles serem revelados ao público, explicou à Time. “Eles têm essas evidências há três anos, procuraram explicações alternativas para o que estavam vendo, e sistematicamente descartaram uma por uma.”

E não se esqueça: Einstein comentou isso há um século. E se sabemos algo sobre Einstein, é que ele era um cara muito inteligente.

Esta nova descoberta também é uma boa oportunidade de revisitar as origens da ideia origal da inflação na era pós-Big Bang de Alan Guth. Eis uma página do seu caderno de anotações de quando ele fez a descoberta. [New York Times]

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Hoje seria o aniversário de 135 anos de Einstein e, para celebrar a data, separamos nove citações incorretamente atribuídas a ele que talvez você já tenha encontrado em algum lugar na internet. São todas falsas.

1. A definição de insanidade é fazer a mesma coisa repetidamente e esperar resultados diferentes

Einstein nunca disse isso. E nem Benjamin Franklin. O Salon tem uma boa coletânea de pessoas usando essa citação em diversos contextos políticos, porque políticos realmente amam essa citação. O livro The Ultimate Quotable Einstein atribui a citação a Rita Mae Brown, no livro Sudden Death, de 1983, mas certamente ela é mais antiga. Além disso, também não é essa a definição de insanidade.

2. Tudo é energia e isso é tudo o que há. Sintonize a frequência que você deseja e, inevitavelmente, essa é a realidade que você terá. Não tem como ser diferente. Isso não é filosofia. É Física.

Não. Não há nenhuma evidência de que Einstein tenha dito isso. Você não escolhe qual é a realidade mais adequada a você. Bem, ao menos não sem a ajuda de alguma dissonância cognitiva e alguns alucinógenos.

3. O direito internacional só existe em livros sobre direito internacional

Não foi Einstein. O antropólogo Ashley Montagu disse isso em uma entrevista com Einstein.

4. O mal é o resultado das pessoas não terem Deus presente em seus corações. É como o que acontece com o frio quando não há calor, ou com a escuridão quando não há luz.

Essa citação é encontrada em um email de corrente que circula há mais de uma década. Nela, um professor esnobe discute com um jovem e ousado estudante sobre Deus e a natureza do mal. Lentamente, mas com segurança, usando lógica hermética, o aluno prova ao professor que Deus está ao nosso redor. A grande surpresa? O estudante era um jovem Albert Einstein! Só que não.

5. Todo mundo é um gênio. Mas, se você julgar um peixe por sua capacidade de subir em uma árvore, vai gastar toda a sua vida acreditando que ele é estúpido.

Não. Essa citação certamente faz uma pessoa se sentir melhor quando não se dá bem em algo. Mas não podemos creditá-la a Einstein. Como explica o Quote Investigator, alegorias com animais fazendo coisas impossíveis foram incrivelmente populares no século passado. Mas não, isso não foi dito por Einstein.

6. Me recuso a acreditar que Deus joga dados com o universo.

Não exatamente. A citação vem de uma carta escrita por Einstein a Cornelius Lancznos, de Princeton, em 1942. Como citado no livro Albert Einstein, o Lado Humano: “Você é a única pessoa que conheço que tem a mesma atitude em relação à física que eu tenho: acredita na compreensão da realidade através de algo basicamente simples e unificado… parece difícil olhar as cartas de Deus. Mas que Ele joga dados e usa métodos “telepáticos”… é algo em que não consigo acreditar de jeito nenhum.”

7. Qualquer tolo inteligente consegue fazer coisas maiores e mais complexas. É necessário um toque de gênio – e muita coragem para ir na direção oposta.

Não foi Einstein. Essa citação está no livro Small is Beautiful: A Study of Economics As If People Mattered, de E. F. Schumacher, de 1973.

8. Nem tudo o que pode ser contado conta, e nem tudo que conta pode ser contado.

É um ponto interessante, mas nunca foi dito por Einstein. O Quote Investigator aponta para um artigo de 1963 do sociólogo William Bruce Cameron: “Seria bom se todos os dados que os sociólogos exigem pudessem ser numerados porque então poderíamos rodá-los através de máquinas IBM e desenhar tabelas como economistas fazem. No entanto, nem tudo que pode ser contado conta, e nem tudo que conta pode ser contado”.

9. Duas coisas me inspiram profundo respeito: o céu no alto e o universo moral interior.

Esta parece ser incrivelmente popular e é adicionada a fotos com o céu estrelado e pessoas fazendo yoga. Mas Einstein nunca disse isso. É, na verdade, uma versão de uma citação de Immanuel Kant, Crítica da Razão Prática: “Duas coisas enchem a mente com admiração e respeito, quanto mais vezes e mais intensamente a mente do pensamento é atraída para eles: o céu estrelado acima de mim e a lei moral dentro de mim.

Foto via Associated Press: Professor Albert Einstein ao microfone, parabeniza Thomas Edison pelos 50 anos da primeira lâmpada elétrica, por telefone de Berlim para os EUA, em 18 de outubro de 1930.

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