Por O CERN, Organização Europeia de Pesquisa Nuclear, fez mais uma descoberta surpreendente ao vislumbrar o que seria um fantasma 4D.
Dentro dos túneis do Síncrotron Super Próton, o mais antigo acelerador de partículas do CERN pode ter identificado essa estrutura invisível.
O nome surgiu pela falta de vislumbre ou confirmações, embora cientistas tenham confirmado a presença de uma quarta dimensão.
Essa estrutura seria capaz de desviar as partículas que existem ali, causando problemas para a pesquisa científica.
Este fenômeno ocorreu no espaço de fase, que representa um ou mais estados de um sistema em movimento. A categorização como quadridimensional foi devido à sua complexidade, que requer quatro estados para serem plenamente representados.
Fantasma 4D
Via Olhar Digital
Gerado por um fenômeno denominado ressonância, este “fantasma 4D” perturba o movimento das partículas, resultando na perda de trajetória e complicando o controle preciso do feixe necessário para as pesquisas.
A ressonância é um fenômeno que surge quando dois sistemas interagem e se sincronizam.
Isso pode ocorrer, por exemplo, entre as órbitas planetárias à medida que elas interagem gravitacionalmente em torno de uma estrela, ou quando um diapasão começa a vibrar em resposta às ondas sonoras de outro diapasão.
Nos aceleradores de partículas, eles utilizam ímãs poderosos para direcionar as partículas ao longo de trajetórias específicas.
No entanto, devido a imperfeições nos ímãs, podem surgir ressonâncias que perturbam o movimento das partículas, resultando em uma estrutura magnética problemática.
Por que é complexo?
A complexidade desse fenômeno está na sua descrição matemática, que vai além das simples coordenadas de um plano.
Enquanto normalmente apenas dois graus de liberdade são considerados, as ressonâncias exigem quatro parâmetros para mapear cada ponto no espaço de fase, desafiando assim a intuição geométrica tradicional.
Com o objetivo de compreender e medir essas ressonâncias, os físicos conduziram um estudo detalhado, empregando monitores de posição de feixe ao longo do acelerador de partículas.
Observando cerca de três mil feixes de partículas, eles foram capazes de mapear a ressonância e compreender seu comportamento.
A iniciativa de investigar essa questão teve origem em 2002, quando cientistas do CERN e da Sociedade para Pesquisa sobre Íons Pesados (GSI, na sigla em alemão) perceberam um aumento nas perdas de partículas à medida que os aceleradores buscavam uma maior intensidade do feixe.
Hannes Bartosik, cientista do CERN e coautor do estudo, comenta que a colaboração surgiu da necessidade de entender o que estava limitando essas máquinas, para que pudessem alcançar o desempenho e a intensidade do feixe necessários para o futuro.
Via Olhar Digital
Esta descoberta, divulgada em um artigo recentemente publicado na revista científica Nature Physics, representa um avanço significativo, fornecendo aos cientistas uma compreensão mais profunda de como as partículas individuais interagem com as ressonâncias dentro do acelerador.
O próximo passo agora é desenvolver uma teoria abrangente que descreva o comportamento das partículas na presença dessas ressonâncias.
Esta teoria abrirá caminho para novas estratégias destinadas a mitigar os efeitos adversos das ressonâncias, permitindo a obtenção de feixes de alta qualidade, essenciais para os experimentos atuais e futuros de aceleração de partículas.
Existe 4D?
É comum existirem dúvidas sobre uma quarta dimensão, como os cientistas descreveram o fantasma 4D.
Afinal, estamos acostumados com o famoso 3D, que já é tecnológico por si só. Presente no cotidiano e, principalmente, na física e matemática, esse modelo conta com três dimensões do espaço físico, sendo comprimento, largura e altura.
Basicamente todo o universo palpável é 3D, visto que apresenta essas mesmas dimensões e permite o toque.
Enquanto isso, uma quarta dimensão seria relacionada ao cenário temporal. Atualmente, a ciência considera o tempo como o quarto elemento, unindo-se aos três anteriores.
Em termos de existência, embora a descrição matemática de quatro dimensões seja comum em campos como a física teórica e a matemática, a percepção direta do espaço-tempo em quatro dimensões é uma questão complexa.
Enquanto isso, a utilização de modelos e representações matemáticas em quatro dimensões é uma ferramenta valiosa em muitos campos científicos e tecnológicos.
Graças a essas teorias, foi possível estudar mais sobre o Universo, elementos quânticos e outros acontecimentos da ciência moderna.
Dessa forma, a existência de um fantasma 4D no acelerador de partículas seria um fenômeno surpreendente, e levanta teorias sobre como os átomos se comportam nessas máquinas.
Fonte: Olhar Digital
Imagens: Olhar Digital, Olhar Digital
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