Teoria do Big Bang

Apesar de a teoria do Big Bang ser famosa, ela é também muito incompreendida. Um dos equívocos mais comuns sobre a teoria é a de que ela descreve a origem do universo. Isso não é 100% correto. A teoria é uma tentativa de explicar como o universo se desenvolveu de um estado minúsculo e muito denso para aquilo que é hoje.Ela não tenta explicar o que iniciou a criação do universo, o que existia antes do Big Bang ou até o que existe fora do universo.

Outro equívoco é afirmar que o big bang tenha sido uma espécie de explosão. A teoria descreve a expansão do universo. Embora algumas versões da teoria se refiram a uma expansão incrivelmente rápida (possivelmente mais rápida que a velocidade da luz), isso ainda assim não representaria uma explosão no sentido clássico do termo.
A confusão quanto ao Big Bang se deve, em parte, ao nome que lhe foi atribuído - ele indica que teria havido uma explosão. O responsável por isso é Sir Fred Hoyle, um crítico da teoria, que usou o termo "big bang" como expressão de desdém por esse modelo. O comentário foi divulgado e o nome acabou se firmando.
Resumir a teoria do Big Bang é um desafio. Ela envolve conceitos que contradizem a maneira pela qual percebemos o mundo. Os estágios iniciais do Big Bang se concentram em um momento no qual todas as forças separadas do universo eram parte de uma força unificada. As leis da ciência começam a se dissolver, à medida que recuamos no tempo. Consequentemente chega-se a um estágio em que não se pode mais construir teorias científicas sobre o que está acontecendo porque a ciência mesma já não se aplica.
A teoria do Big Bang descreve o desenvolvimento do universo do momento imediatamente posterior ao seu surgimento até os dias de hoje. Trata-se de um dos diversos modelos científicos que tentam explicar por que o universo é da maneira que é. A teoria faz diversas previsões, muitas das quais puderam ser confirmadas por meio de observações. Como resultado, é a mais popular e aceita das teorias quanto ao desenvolvimento de nosso universo.
Na ciência, uma teoria é uma tentativa de explicar um aspecto específico do universo. Teorias não podem ser provadas, mas podem ser negadas. Caso observações e testes sustentem uma teoria, ela se torna mais forte e mais cientistas tendem a acatá-la. Caso as provas contrariem uma teoria, os cientistas precisam descartá-la ou revisá-la à luz de novos indícios.
O mais importante conceito, quando se fala do Big Bang, é o de expansão. Muita gente concebe o Big Bang como o momento no qual toda a matéria e energia do universo estava concentrada em um ponto ínfimo. Então, esse ponto explodiu, disparando matéria pelo espaço, e o universo nasceu. Na verdade, o Big Bang explica a expansão do espaço em si, o que por sua vez significa que tudo que estava contido dentro desse espaço está se afastando de tudo mais.

Hoje, quando olhamos para o céu noturno, vemos galáxias separadas pelo que parecem ser amplas extensões de espaço vazio. Nos momentos iniciais do big bang, toda matéria, energia e espaço que poderíamos observar estavam comprimidos em uma área de volume zero e densidade infinita. Os cosmólogos chamam isto de singularidade.

Que cara tinha o universo no início do big bang? De acordo com a teoria, era extremamente denso e extremamente quente. Havia tanta energia no universo naqueles primeiros momentos que a matéria, tal qual conhecemos, não podia surgir. Mas o universo se expandiu rapidamente, o que significa que foi ficando menos denso e se resfriando. À medida que se expandia, a matéria começou a se formar e a radiação começou a perder energia. Em apenas alguns segundos, o universo se formou a partir de uma singularidade que se estendeu pelo espaço.

O resultado do big bang foi a formação das quatro forças básicas do universo:

• eletromagnetismo
• interação nuclear forte
• interação nuclear fraca
• gravidade

No começo do Big Bang, essas forças eram todas unificadas. Foi apenas pouco de seu início que elas se separaram para a forma que hoje se apresentam. Mas o que ainda representa um mistério para os cientistas é saber de que maneira essas forças estiveram unidas. Muitos físicos e cosmólogos continuam trabalhando para desenvolver a Teoria da Grande Unificação, que explicaria como isso aconteceu e de que maneira essas forças se relacionam umas com as outras.

A teoria do Big Bang é resultado de duas abordagens diferentes quanto ao estudo do universo: astronomia e cosmologia. Os astrônomos usam instrumentos para observar estrelas e outros corpos celestes. Os cosmólogos estudam as propriedades astrofísicas do universo.

No século 19, os astrônomos começaram a utilizar ferramentas conhecidas como espectroscópios (também conhecidos como espectrógrafos). O espectroscópio é um instrumento que divide a luz em um espectro dos comprimentos de onda que a compõem. Os espectroscópios monstraram que a luz de um material específico, como um tubo brilhante de hidrogênio, produzia sempre a mesma distribuição de comprimentos de onda, específicos daquele material. Tornou-se claro que, ao estudar a distribuição de comprimentos de onda em um espectrógrafo, era possível compreender que tipo de elemento servia como fonte de luz.

Enquanto isso, o físico austríaco Christian Doppler (meu primo distante.rsrs)descobriu que a freqüência de uma onda sonora dependia da posição relativa da fonte de som. Quando um objeto ruidoso se aproxima do observador, as ondas de som que ele gera se comprimem. Isso muda a freqüência do som e a pessoa o ouve em tom diferente. Quando o objeto se afasta, as ondas de som se distendem e o som se torna mais grave. O fenômeno é conhecido como efeito Doppler.

A luz também se desloca em ondas e os astrônomos descobriram que algumas estrelas tinham, em seu espectro, mais luz na banda do vermelho do que seria de esperar. Eles deduziram que isso significava que essas estrelas estavam se afastando da Terra. À medida que as estrelas se afastam, os comprimentos de onda que emitem se distendem. Elas apresentam um desvio para a banda do vermelho no espectro porque essa extremidade do espectro apresenta comprimentos de onda maiores. Os cosmólogos definiram o fenômeno como desvio para o vermelho. O desvio para o vermelho de uma estrela é uma indicação da velocidade com que ela está se afastando da Terra. Quanto mais a luz se desviar para a extremidade vermelha do espectro, mais rápido a estrela estará se afastando.

Nos anos 1920, um astrônomo chamado Edwin Hubble percebeu algo de interessante: a velocidade de uma galáxia parecia ser proporcional à sua distância da Terra. Em outras palavras, quanto mais distante uma galáxia estivesse da Terra, mais rápido ela pareceria estar se afastando de nós. A partir desses dados, outros cientistas puderam teorizar que o universo em si estivesse se expandindo.

A descoberta de Hubble gerou um longo debate, que ainda não foi decidido: qual exatamente é a relação entre a velocidade de um corpo celeste distante e sua distância do observador? Os cosmólogos definem essa relação como constante de Hubble, mas ninguém concorda quanto ao seu valor exato. Hubble teorizou que fosse de 464 quilômetros por segundo (km/s) por megaparsec (Mpc). Um megaparsec é uma unidade de distância igual a mais de 3,08 x 10²² metros.

Hubble aparentemente superestimou esse número. Isso aconteceu porque, na época em que viveu, os instrumentos astronômicos não eram sensíveis o suficiente para medir com precisão a distância entre a Terra e corpos celestes. À medida que os instrumentos melhoravam, os cientistas refinavam a constante de Hubble, mas o debate sobre seu valor efetivo continua sem resolução.

Várias equipes de cientistas se baseiam em corpos celestes diferentes para tentar determinar o verdadeiro valor da constante de Hubble. Algumas observam estrelas jovens conhecidas como variáveis Cefeidas. Outras usam supernovas. O resultado é que as estimativas para a constante de Hubble variam de 53 km/s/Mpc a 80 km/s/Mpc

Hubble teorizou que o universo se expande com o passar do tempo. Isso significa que, há bilhões de anos, o universo teria sido muito menor e mais denso. Para ele, se recuássemos o bastante, teríamos um colapso do universo para uma área com densidade infinita que conteria toda a matéria, energia, espaço e tempo do universo. De certa forma, a teoria do Big Bang surgiu como resultado de um processo de engenharia reversa.

Os cientistas utilizam as observações de Hubble para estimar a idade do universo. As estimativas atuais, com base na constante de Hubble, sugerem que o universo tem 13,7 bilhões de anos, com uma margem de erro de 200 milhões de anos para mais ou para menos. Outros métodos de estimativa da idade dependem de se determinar as idades das estrelas e dos elementos. Esses métodos nos oferecem uma gama de possibilidades cujo limite superior é o de 15 bilhões de anos.

Algumas pessoas tinham objeções sérias a essa teoria. Entre elas estava o famoso físico Albert Einstein. Ele defendia a teoria de que o universo era estático - que ele não muda, foi e será sempre o mesmo. Einstein esperava que sua teoria da relatividade geral propiciasse a ele uma compreensão mais profunda sobre a estrutura do universo.
Ao concluir a formulação de sua teoria, Einstein ficou surpreso ao descobrir que, de acordo com os seus cálculos, o universo teria que estar se expandindo ou se contraindo. Como isso conflitava com sua crença em um universo estático, ele saiu em busca de uma explicação plausível. Sua proposta era a de uma constante cosmológica - um número que, quando incluído em sua teoria geral da relatividade, serviria para eliminar a hipótese de expansão ou contração do universo.

Quando as constatações de Hubble lhe foram apresentadas, Einstein admitiu que estava errado. O universo parecia estar se expandindo e a própria teoria de Einstein sustentava essa conclusão. A teoria e as observações deram origem a algumas previsões, muitas das quais foram confirmadas por observações posteriores.

Uma dessas previsões é a de que o universo seja a um só tempo homogêneo e isotrópico. Essencialmente, isso significa que o universo parece o mesmo não importa qual seja a perspectiva do observador. Em nível localizado, essa previsão parece falsa, afinal, nem todas as estrelas dispõem de um sistema solar dotado de planetas, como a nossa, e nem todas as galáxias parecem iguais. Mas em nível macroscópico, abarcando milhões de anos-luz, a distribuição de matéria no universo é estatisticamente homogênea. Isso significa que, mesmo que você estivesse na ponta oposta do universo, suas observações sobre a estrutura dele seriam semelhantes às obtidas aqui na Terra.

Dizer que o universo é homogêneo e isotrópico é outra maneira de dizer que ele é o mesmo em todos os lugares e que suas propriedades são as mesmas em qualquer direção, ou seja, que não existe uma posição especial ou central no universo. Esse postulado é muitas vezes definido como princípio cosmológico ou princípio de Copérnico.

Outra previsão era a de que o universo teria sido intensamente quente nos estágios iniciais do Big Bang. A radiação desse período deve ter sido fenomenalmente alta, portanto deve haver traços remanescentes dela. Como o universo precisa ser homogêneo e isotrópico, as provas devem estar distribuídas equitativamente pelo universo. Os cientistas descobriram indícios dessa radiação nos anos 1940, ainda que na época não soubessem exatamente o que haviam encontrado. Só em 1960 duas equipes científicas diferentes descobriram o que hoje designamos como radiação cósmica de fundo em microondas (RCFM). A RCFM é formada por resquícios da intensa energia emitida pela bola de fogo primordial do Big Bang. No passado, ela era intensamente quente, mas agora se resfriou a gélidos 2,725 kelvins (-270,4 graus Celsius).
Essas observações ajudaram a solidificar a Teoria do Big Bang como modelo predominante para a evolução do universo.

Devido às limitações das leis da ciência, não é possível definir o instante em que o universo surgiu. Em vez disso, pode-se observar o período imediatamente subseqüente à criação do universo. Atualmente, o momento mais antigo sobre o qual os cientistas é o ocorrido em t = 1 x 10^-43 segundos (onde "t" significa o tempo posterior à criação do universo). Em outras palavras, tome o número 1 e mova a casa decimal 43 lugares para a esquerda.

A Universidade de Cambridge se refere ao estudo desses primeiros momentos como cosmologia quântica. Nos momentos iniciais do Big Bang, o universo era tão pequeno que a física clássica ainda não era aplicável. Em vez disso, a física quântica estava em ação.

A física quântica lida com a física em escala subatômica. Boa parte do comportamento das partículas em escala quântica parece estranho porque elas parecem desafiar a compreensão que se tem de física clássica. Os cientistas esperam descobrir a conexão entre a física quântica e a clássica, o que oferecerá muito mais informações sobre a maneira como o universo funciona.

Em t = 1 x 10^-43 segundos, o universo era incrivelmente pequeno, denso e quente. Essa área homogênea do universo abarcava uma região de apenas 1 x 10^-33 centímetros. Hoje, essa mesma quantidade de espaço se estende por bilhões de anos-luz. Os teóricos do big bang acreditam que, durante essa fase, matéria e energia eram inseparáveis. As quatro forças primárias do universo eram uma força unida. A temperatura desse universo era de 1 x 10³² graus Kelvin (1 x 10³² graus Celsius). Com a passagem de ínfimas frações de segundo, o universo se expandiu rapidamente. Os cosmólogos se referem a essa expansão do universo como inflação. O universo dobrou de tamanho diversas vezes em menos de um segundo.

À medida que o universo se expandia, ele se resfriava. Por volta de t = 1 x 10^-35 segundos, matéria e energia se separaram. Os cosmólogos designam esse momento como bariogênese - matéria bariônica é a forma de matéria que podemos observar. Em contraste, não podemos observar a matéria escura, mas sabemos que ela existe devido à maneira pela qual afeta a energia e outras formas de matéria.

Na bariogênese, o universo se encheu de quantidades quase iguais de matéria e antimatéria. Havia mais matéria que antimatéria, de modo que, embora a maioria das partículas e antipartículas tenham se aniquilado mutuamente, algumas partículas sobreviveram. Mais tarde, essas partículas se combinariam para formar toda a matéria do universo.

Um período de cosmologia de partículas se seguiu à era quântica. Esse período começa em t = 1 x 10^-11 segundos. Trata-se da fase que cientistas conseguem recriar em condições de laboratório por meio de aceleradores de partículas. Isso significa que dispomos de alguns dados observacionais sobre a provável configuração do universo naquele momento. A força unificada se dividiu em seus componentes. As forças do eletromagnetismo e da interação nuclear fraca se separaram. Os fótons eram mais numerosos que as partículas de matéria, mas o universo era denso demais para que a luz brilhasse em seu interior.

Em seguida veio o período da cosmologia padrão, iniciado 0,01 segundo depois do começo do big bang. Desse momento em diante, os cientistas acreditam que dominam razoavelmente bem a maneira pela qual o universo se desenvolveu. O universo continuou a se expandir e a se resfriar, e as partículas subatômicas formadas durante a bariogênese começaram a se combinar formando nêutrons e prótons. Quando o primeiro segundo passou, essas partículas já eram capazes de formar os núcleos de elementos leves como o hidrogênio (na forma do isótopo deutério), hélio e lítio, processo conhecido como nucleossíntese. Mas o universo continuava denso e quente demais para que os elétrons se unissem a esses núcleos e formassem átomos estáveis.

O primeiro segundo foi realmente movimentado.

Muito aconteceu no primeiro segundo do big bang. Mas esse foi apenas o começo da história. Depois de 100 segundos, a temperatura do universo se resfriou para cerca de 1 bilhão de graus Kelvin (um bilhão de graus Celsius). As partículas subatômicas continuaram a se combinar. Em termos de massa, a distribuição dos elementos era de cerca de 75% de núcleos de hidrogênio e 24% de núcleos de hélio (o 1% restante consistia em outros elementos leves, como o lítio).

A temperatura do universo continuava alta demais para que os elétrons se ligassem aos núcleos. Em vez disso, eles colidiam com outras partículas subatômicas conhecidas como pósitrons, criando mais fótons. Mas o universo ainda era denso demais para que a luz pudesse brilhar em seu interior.

O universo continuou a se expandir e a se refrigerar. Depois de cerca de 56 mil anos, ele havia se refrigerado a 9.000 graus Kelvin (8.726 graus Celsius). Naquele momento, a densidade da distribuição de matéria do universo se equiparava à densidade da radiação. Depois de mais 324 mil anos, o universo havia se expandido o suficiente para se refrigerar a 3.000 graus Kelvin (2.727 graus Celsius). Enfim, havia chegado o momento em que prótons e elétrons se tornaram capazes de se combinar para formar átomos neutros de hidrogênio.

Foi neste momento, 380 mil anos após o evento inicial, que o universo se tornou transparente. A luz podia brilhar através dele. A radiação que os humanos mais tarde identificariam como o a radiação cósmica de fundo em microondas ocupou o seu lugar. Quando estudamos a CMB hoje, podemos extrapolar uma visão do que o universo parecia naquele momento.

Pelos 100 milhões de anos seguintes aproximadamente, o universo continuou a se expandir e a se resfriar. Diversas pequenas flutuações gravitacionais fizeram com que partículas de matéria formassem aglomerados. A gravidade levou os gases do universo a se contrair em bolsões apertados. Com a contração, os gases se tornaram mais densos e mais quentes. Cerca de 100 a 200 milhões de anos depois da criação inicial do universo, estrelas se formaram a partir desses bolsões de gás.

As estrelas começaram a se aglomerar para formar galáxias e, com o tempo, algumas se tornaram supernovas. Com a explosão das estrelas, matéria era ejetada no universo. Essa matéria incluía todos os elementos mais pesados que encontramos na natureza (todos os elementos, até o urânio). As galáxias, por sua vez, uniam-se em aglomerados. Nosso sistema solar se formou, cerca de 4,6 bilhões de anos atrás.

Hoje, a temperatura do universo é de 2.725 graus Kelvin (-270 graus Celsius), ou seja, apenas dois graus acima do zero absoluto. A seção homogênea do universo sobre a qual podemos teorizar tem cerca de 1 x 10²⁹ centímetros de extensão. É uma área maior do que a que podemos observar fisicamente usando os mais avançados instrumentos astronômicos que existem.
Átomos e moléculas oscilam no interior da matéria. Mesmo objetos que parecem inertes, como rochas, são compostos de átomos em movimento. À medida que a matéria se resfria, os átomos se movem cada vez menos. Em determinada temperatura, eles atingem sua menor velocidade possível de movimento. Os cientistas definem essa temperatura como o zero absoluto - ou zero grau Kelvin, e menos 273 graus Celsius.
Alguns cosmólogos usam a Teoria do Big Bang para estimar a idade do universo, mas devido a diferentes técnicas de medição, nem todos concordam quanto a essa idade. Na verdade, a diferença entre as estimativas pode chegar a dois bilhões de anos!


O imã que serve como peça central do Large Hadron Collider ajudará os cientistas a recriar algumas das condições descritas na Teoria do Big Bang

A descoberta de que o universo está se expandindo conduziu a outra questão. Ele se expandirá para sempre? A expansão vai parar ou vai se reverter? De acordo com a teoria geral da relatividade, depende da quantidade de matéria que o universo contém.

Tudo se resume à gravidade, que é a força de atração entre partículas de matéria. A quantidade de força gravitacional que um corpo exerce sobre outro depende do tamanho dos dois objetos e da distância que os separa. Caso haja matéria suficiente no universo, a força da gravidade terminará por reduzir a expansão e fazer com que o universo se contraia. Os cosmólogos designam esse modelo como um universo fechado com curvatura positiva. Mas se não existe matéria suficiente para reverter a expansão, o universo se expandirá para sempre. Um universo como esse teria curvatura nula ou curvatura negativa. Para aprender mais sobre a curvatura do universo, leia "O espaço tem forma?".

Se vivemos em um universo fechado, chegará o momento em que o universo se contrairá e se fechará sobre si mesmo. Os cosmólogos designam esse fenômeno como big crunch. Alguns teorizam que o nosso universo é apenas o mais recente de uma série de universos gerados em um ciclo de contração e expansão do espaço.

De acordo com a Teoria do Big Bang, não existe centro no universo. Todos os pontos do universo são iguais, sem localização central. Isso é difícil de imaginar, mas é requerido para um universo que é ao mesmo tempo homogêneo e isotrópico. De nossa perspectiva, parece que tudo está se afastando da maneira sugerida pelo big bang. Uma teoria alternativa é a de que a Terra seja o centro do universo, o que explicaria por que tudo o mais está se afastando de nós. Os cosmólogos desconsideram essa teoria porque é altamente improvável que nós ocupemos o ponto central do universo.

Existem também algumas grandes questões de que a Teoria do Big Bang não trata.

• O que aconteceu antes do big bang? De acordo com a nossa compreensão da ciência, não é possível saber. As leis da ciência se tornam inválidas à medida que nos aproximamos de t = 0 segundo. Como a teoria geral da relatividade nos informa que espaço e tempo estão ligados, o próprio tempo deixa de existir. Como a resposta a essa pergunta fica fora dos parâmetros que a ciência pode abranger, não há como formular hipóteses sobre ela.
  

• O que existe além do universo? Uma vez mais, essa é uma questão que a ciência não pode responder. Isso se deve ao fato de que não podemos observar ou medir algo que esteja além das fronteiras do universo. O universo pode estar ou não se expandindo dentro de alguma outra estrutura, mas é impossível para nós determinar se isso procede.
  

• Qual é a forma do universo? Há muitas teorias sobre a forma que o universo tem. Alguns acreditam que ele não tenha limite ou forma. Outros pensam que ele é delimitado. A Teoria do Big Bang não trata da questão especificamente.
  

Nem todos acatam a Teoria do Big Bang. Por que alguns discordam da teoria, e quais são alguns dos modelos alternativos para o universo?

Desde que os cientistas propuseram a Teoria do Big Bang, muita gente questiona e critica o modelo. A seguir você verá uma lista das críticas mais comuns à Teoria do Big Bang.

• Ela viola a primeira lei da termodinâmica, segundo a qual matéria e energia não podem ser criadas ou destruídas. Os críticos alegam que a Teoria do Big Bang sugere que o universo começou do nada. Os defensores da teoria dizem que essa crítica não se justifica por dois motivos. O primeiro é que o big bang não trata da criação do universo, mas sim de sua evolução. O segundo é que, já que as leis da ciência perdem a validade quando nos aproximamos do momento de criação do universo, não existe motivo para supor que a primeira lei da termodinâmica se aplicaria.
  

• Alguns críticos dizem que a formação de estrelas e galáxias viola a lei da entropia, que sugere que os sistemas em mudança se tornam progressivamente menos organizados. Mas, se você considerar o universo primeiramente como completamente homogêneo e isotrópico, então o universo atual demonstra sinais de obediência à lei da entropia.
  

• Alguns astrofísicos e cosmólogos argumentam que os cientistas interpretaram erroneamente dados como o desvio para o vermelho dos corpos celestes e a radiação cósmica de fundo. Alguns citam a ausência de corpos cósmicos exóticos que deveriam ter surgido com o big bang, como propõe a teoria.
  

• O período inicial de inflação do big bang parece violar a norma de que nada pode viajar em velocidade superior à da luz. Os defensores da teoria têm diversas respostas diferentes a essa crítica. Uma é a de que, no começo do big bang, a teoria da relatividade ainda não se aplicava. Como resultado, viajar em velocidade superior à da luz não seria um problema. Outra resposta correlata é a de que o próprio espaço pode se expandir em velocidade superior à da luz porque ele não está sob o domínio da Teoria da Gravidade.

Existem diversos modelos alternativos para explicar o desenvolvimento do universo, ainda que nenhum deles tenha sido aceito de forma tão ampla quanto a Teoria do Big Bang.

• O modelo do estado estacionário para o universo sugere que o universo sempre teve e sempre terá a mesma densidade. A teoria concilia as aparentes provas de que o universo está se expandindo pela sugestão de que o universo gera material em ritmo proporcional à sua taxa de expansão.
  

• O modelo ecpirótico sugere que o universo é o resultado da colisão de dois mundos tridimensionais em uma quarta dimensão que está oculta. O modelo não está em conflito completo com a Teoria do Big Bang, já que, depois de algum tempo, ele se alinha aos eventos descritos pela Teoria do Big Bang.
  

• A Teoria do Grande Salto sugere que nosso universo é um de uma série de universos que primeiro se expandem e depois se contraem. O ciclo se repete em intervalos de muitos bilhões de anos.
  

• A cosmologia de plasma tenta definir o universo em termos de suas propriedades eletrodinâmicas. O plasma é um gás ionizado, o que significa que é um gás com elétrons livres em movimento, capazes de conduzir eletricidade.
  

Existem diversos outros modelos. Algumas dessas teorias (ou ainda outras, sobre as quais nem mesmo pensamos) poderão substituir a Teoria do Big Bang como modelo mais aceito para o universo, no futuro? É bastante possível. À medida que o tempo passa e nossa capacidade de estudar o universo evolui, poderemos criar modelos mais precisos sobre como o universo se desenvolveu.

Quer saber mais sobre quimica e fisica?visite o blog desse cara aqui.

O fim do mundo?? - Large Hadron Collider

Em funcionamento desde o dia 10 de setembro deste ano,o Large Hadron Collider,ou grande colisor de hádrons é um "pequeno" acelerador de particulas.Comecou a ser projetado cerca de 20 anos atras,e construido a aproximadamente 100 metros de profundidade, sob a fronteira entre a França e a Suíça o LHC, para os mais intimos, é parte de um projeto conduzido pela Organização Européia de Pesquisa Nuclear.
Essa máquina circular que pode nos revelar os segredos do universo. Ou, de acordo com algumas pessoas, poderia destruir toda a vida na Terra. De uma maneira ou de outra, trata-se da maior máquina do mundo e examinará as mais ínfimas partículas do universo.
Acionado, o LHC produz feixes de prótons e íons em velocidades que se aproximam da velocidade da luz. Ele faz com que os feixes colidam uns com os outros e em seguida registra os eventos resultantes dessa colisão. Os cientistas esperam que esses eventos possam nos dizer mais sobre como o universo começou e o que o compõe.
Esse é o mais ambicioso e poderoso acelerador de partículas construído até hoje. Milhares de cientistas de dezenas de países estão trabalhando juntos - e competindo uns com os outros - para realizar novas descobertas. Seis locais ao longo da circunferência do LHC recolhem os dados das diferentes experiências. Algumas dessas experiências se sobrepõem e os cientistas estarão tentando ser os primeiros a descobrir novas e importantes informações.
O propósito do grande colisor de hádrons é ampliar o conhecimento humano sobre o universo. Embora as futuras descobertas dos cientistas possam conduzir a aplicações práticas, não é essa a razão para que centenas de cientistas e engenheiros estejam construindo o LHC. Essa máquina foi construída para ampliar o nosso conhecimento. Considerando os custos de bilhões de dólares e a necessária cooperação de numerosos países para criá-la, a ausência de uma aplicação prática pode ser surpreendente.(não sei se é pra rir ou chorar)
Ao promover colisões velozes e fortes entre prótons, o LHC fará com que eles se rompam em subpartículas atômicas menores. Essas minúsculas subpartículas são muito instáveis e só existem por frações de segundos antes de decair ou se recombinar a outras subpartículas. No entanto, de acordo com a teoria do Big Bang, toda a matéria do universo em seus primeiros momentos consistia nessas minúsculas subpartículas. À medida que o universo se expandia e se resfriava, elas se combinaram para formar partículas maiores, tais como prótons e nêutrons.

Engenheiros instalam um ímã gigante dentro do grande colisor de hádrons

Em uma tentativa de compreender o nosso universo, incluindo a maneira como ele funciona e sua estrutura efetiva, os cientistas propuseram uma teoria conhecida como Modelo Padrão. Essa teoria tenta definir e explicar as partículas fundamentais que tornam o universo aquilo que ele é. Ela combina elementos da Teoria da Relatividade de Einstein e da Teoria Quântica. Também lida com três das quatro forças básicas do universo: a interação nuclear forte, a interação nuclear fraca e a força eletromagnética. A teoria não trata dos efeitos da gravidade, a quarta força fundamental.

O Modelo Padrão faz diversas previsões sobre o universo, muitas das quais parecem ser verdadeiras, de acordo com diversos experimentos. Mas há outros aspectos do modelo que continuam não comprovados. Um deles é uma partícula teórica conhecida como bóson de Higgs.

O bóson de Higgs é uma partícula que poderia responder a diversas questões sobre massa. Por que a matéria tem massa? Os cientistas identificaram partículas que não têm massa, como os neutrinos. Por que um tipo de partícula teria massa e outra não? Os cientistas propuseram diversas idéias para a existência de massa. A mais simples delas é o mecanismo de Higgs. Essa teoria diz que pode haver uma partícula e uma força de mediação correspondente, que explicariam porque algumas partículas têm massa. A partícula teórica jamais foi observada e pode nem mesmo existir. Alguns cientistas esperam que os eventos criados pelo LHC também revelem indícios quanto à existência do bóson de Higgs. Outros esperam que os eventos ofereçam indícios de novas informações que ainda não foram consideradas.

Outra questão que os cientistas discutem sobre a matéria se refere às condições iniciais do universo. Nos primeiros momentos do universo, matéria e energia estavam acopladas. Logo depois que matéria e energia se separaram, partículas de matéria e de antimatéria aniquilaram umas às outras. Se houvesse quantidade igual de matéria e antimatéria, as duas espécies de partículas teriam se cancelado mutuamente. Mas felizmente, para nós, havia um pouco mais de matéria do que de antimatéria no universo. Os cientistas esperam que seja possível observar a antimatéria durante eventos do LHC. Isso poderia nos ajudar a compreender por que existia essa minúscula diferença quando o universo começou.

A matéria negra (mais conhecida como matéria escura) também pode desempenhar papel importante nas pesquisas do LHC. Nossa atual compreensão do universo sugere que a matéria que somos capazes de observar corresponde a cerca de 4% do total de matéria que existe. Quando observamos o movimento de galáxias e de outros corpos celestiais, vemos que sua trajetória sugere que existe muito mais matéria no universo do que podemos detectar. Os cientistas chamam essa matéria não detectável de matéria negra. Juntas, a matéria visível e a matéria negra podem responder por cerca de 25% do universo. O restante viria de uma força chamada de energia negra (ou energia escura), uma energia hipotética que contribui para a expansão do universo. Os cientistas esperam que suas experiências ofereçam novas evidência da existência da matéria negra e da energia negra ou indícios que sustentem uma teoria alternativa.

Mas essa é a apenas a ponta do iceberg da física de partículas. Há coisas ainda mais exóticas e difíceis de imaginar que o LHC poderia proporcionar.

Se não bastassem partículas teóricas, antimatéria e energia negra, alguns cientistas acreditam que o LHC possa revelar indícios de outras dimensões. Estamos acostumados a viver em um mundo de quatro dimensões - as três do espaço e o tempo. Mas alguns físicos teorizam que podem existir outras dimensões que não podemos perceber. Algumas teorias só fazem sentido caso existam diversas outras dimensões no universo. Por exemplo, uma versão da teoria das cordas requereria a existência de não menos que 11 dimensões.

Um mistério que intriga os cientistas é por que a gravidade é uma força tão fraca comparada às demais forças fundamentais do universo. Uma possível explicação é que, ao contrário de outras forças, ela esteja espalhada por todas as dimensões do universo. Só parece fraca para nós devido a essa diluição por múltiplas dimensões.

Os proponentes da teoria das cordas esperam que o LHC possa fornecer evidências que sustentem o modelo que propõem para o universo. A teoria das cordas afirma que o bloco básico de construção do universo não é uma partícula, mas uma corda. As cordas podem ter formas abertas ou fechadas. Também podem vibrar, de maneira semelhante à da corda de um violão quando dedilhado. Diferentes vibrações fazem com que as cordas pareçam diferentes coisas. Uma corda vibrando de determinada maneira seria como um elétron. Outra corda vibrando de maneira diferente seria um neutrino.

Alguns cientistas criticam a teoria das cordas, dizendo que não existem indícios que a sustentem. Ela incorpora a gravidade ao modelo padrão - algo que os cientistas não conseguem fazer sem uma teoria adicional. Ela concilia a Teoria da Relatividade Geral de Einstein com a Teoria Quântica. Mas não há provas de que as cordas existam, até agora. Elas são pequenas demais para que se possa observá-las e atualmente não existe forma de testar sua presença. Isso levou alguns cientistas a considerar a teoria das cordas mais como filosofia do que como ciência. Alguns teóricos esperam que o LHC faça com que os críticos mudem de idéia. Eles estão em busca de sinais de supersimetria. De acordo com o Modelo Padrão, cada partícula tem uma antipartícula. Por exemplo, a antipartícula do elétron (que tem carga negativa) é um pósitron. A supersimetria propõe que as partículas têm superparceiras, que por sua vez têm contrapartes próprias. Isso significa que cada partícula teria três contrapartículas. Ainda que não tenhamos visto qualquer indicação de superparceiras na natureza, os teóricos esperam que o LHC prove que elas existem de fato. As superpartículas têm o potencial de explicar a matéria negra ou de ajudar a enquadrar a gravidade ao Modelo Padrão.
Muitos dos cientistas que trabalham no projeto do LHC admitiram que não sabem ao certo o que aconteceria quando a máquina começasse a trabalhar. Isso acontece porque jamais houve um acelerador de partículas poderoso como o LHC. Assim, o melhor que um cientista pode oferecer é um palpite. Diversos cientistas dizem que estariam felizes caso as provas obtidas pelo LHC contradigam suas expectativas porque isso significaria que há ainda mais a aprender.

O grande colisor de hádrons é uma máquina imensa e poderosa. Consiste em oito setores. Cada setor é um arco limitado em um extremo por uma seção conhecida como inserção. O perímetro da circunferência do LHC é de 27 quilômetros. Os tubos do acelerador e as câmeras de colisão ficam 100 metros abaixo do solo. Cientistas e engenheiros têm acesso ao túnel de serviço em que a maquinaria está instalada por meio de elevadores e escadas localizados em diversos pontos ao longo da circunferência do LHC. O CERN está construindo estruturas de superfície nas quais cientistas podem coletar e analisar os dados gerados pelo LHC.
O LHC usa ímãs para conduzir feixes de prótons que viajam a 99,99% da velocidade da luz. Eles são enormes, muitos pesando várias toneladas. Os ímãs são refrigerados a gélidos -271,25 ºC (1,9 K), o que é mais frio que o vácuo do espaço exterior.
Por que resfriar os ímãs até pouco acima do zero absoluto de temperatura? À temperatura a que são refrigerados, os eletroímãs podem operar sem resistência elétrica. O LHC usa 9.798 toneladas de nitrogênio líquido para refrigerar os ímãs a -193,2 ºC (aproximadamente 80 K). Depois, usa 54 toneladas de hélio líquido para refrigerá-los ainda mais.
Para que se tenha uma idéia, só para resfriar o túnel [por onde passam as partículas] levou dois meses.

Falando de vácuo, os feixes de prótons no interior do LHC viajam por tubos naquilo que o CERN define como "vácuo ultra-alto". A razão para criar tal vácuo é evitar introduzir partículas contra as quais os prótons possam colidir antes de atingir os pontos de colisão devidos. Mesmo uma única molécula de gás poderia causar o fracasso de uma experiência.

Existem seis áreas ao longo da circunferência do LHC nas quais engenheiros poderão conduzir experiências. Pense nessas áreas como se fossem gigantescos microscópios equipados com câmeras digitais - a experiência ATLAS é um dispositivo com 45 metros de comprimento, 25 metros de altura e peso de 5.443 toneladas

O LHC e as experiências a ele conectadas abrigam cerca de 150 milhões de sensores. Os sensores coletarão dados e os enviarão a diversos sistemas de computação. De acordo com o CERN, o volume de dados coletados durante as experiências será de 700 megabytes por segundo (MB/s). Em base anual, isso significa que o LHC recolherá 15 petabytes de dados. Um petabyte equivale a um milhão de gigabytes. Esse volume de informação equivale ao conteúdo de 100 mil DVDs .

Operar o LHC consome muita energia. O CERN estima que o consumo anual de energia do colisor será de cerca de 800 mil megawatts hora (MWh). Poderia ser muito maior, mas as instalações ficarão fechadas nos meses de inverno. De acordo com o CERN, o preço dessa energia toda atingirá salgados 19 milhões de euros. Isso equivale a quase US$ 30 milhões ao ano em contas de eletricidade.

O custo de construção do LHC chegou a mais de US$ 6 bilhões

O princípio que embasa o LHC é bastante simples. Primeiro, você dispara dois feixes de partículas por dois percursos, um horário e um anti-horário. Os dois feixes são acelerados até perto da velocidade da luz. Depois, você dirige ambos os feixes um contra o outro e observa o que acontece.

O equipamento necessário para realizar esse objetivo é muito mais complexo. o LHC é apenas uma parte do complexo de aceleração de partículas mais amplo do CERN (em inglês). Antes que quaisquer prótons ou íons entrem no LHC, eles já passaram por uma série de etapas.

Vamos observar o que acontece na vida de um próton à medida que ele atravessa o processo do LHC. Primeiro, os cientistas precisam eliminar os elétrons dos átomos para produzir prótons. Em seguida, os prótons entram no LINAC 2, uma máquina que dispara feixes de prótons para um acelerador chamado PS Booster. Essas máquinas usam aparelhos conhecidos como cavidades de radiofreqüência para acelerar os prótons. As cavidades contêm um campo elétrico de radiofreqüência que acelera os feixes de prótons a velocidades ainda maiores. Ímãs gigantes produzem os campos magnéticos necessários para manter os feixes de prótons na rota. Em termos automobilísticos, pense nas cavidades de radiofreqüência como um acelerador e nos ímãs como o volante.

Oops!Falha nossa

Os cientistas esperavam colocar o LHC em operação em 2007, mas um sério defeito nos ímãs desacelerou os planos. Um enorme ímã construído pelo Fermilab sofreu uma falha crítica durante um teste de desgaste. Os engenheiros determinaram que a falha derivava de um defeito de projeto que não levava em conta a imensa tensão assincrônica a que os ímãs estariam sujeitos. Felizmente para os pesquisadores, os engenheiros resolveram o problema de forma relativamente rápida e o LHC entrou em operação em 2008

Assim que um feixe de prótons atinge o nível de energia requerido, o PS Booster o injeta em um novo acelerador chamado Síncotron de Superprótons (SPS). Os feixes continuam a ganhar velocidade. A essa altura, os feixes se dividiram em porções. Cada porção contém 1,1 x 10¹¹ prótons e existem 2.808 porções por feixe [fonte: CERN (em inglês)]. O SPS injeta os feixes no LHC, um feixe viajando no sentido horário e outro no sentido anti-horário.

Dentro do LHC os feixes continuam acelerando. Isso leva aproximadamente 20 minutos. Na velocidade máxima os feixes fazem 11.245 viagens por segundo ao redor do LHC. Os dois feixes convergem para um dos seis detectores ao longo do LHC. Naquela posição, haverá 600 milhões de colisões por segundo [fonte: CERN (em inglês)].

Quando dois prótons colidem, dividem-se em partículas ainda menores. Isso inclui partículas subatômicas chamadas quarks e uma força que as mitiga chamada glúon. Os quarks são altamente instáveis e decaem em uma fração de segundo. Os detectores coletam informações acompanhando a rota das partículas subatômicas. Depois, eles enviam os dados a uma grade de sistemas de computador.

Os eventos no interior do LHC também produzem fótons (as partículas da luz), pósitrons (antipartículas dos elétrons) e múons (partículas de carga negativa mais pesadas que os elétrons).

Nem todo próton colide com outro próton. Mesmo em uma máquina avançada como o LHC, é impossível dirigir feixes de partículas pequenas como os prótons de modo a garantir que cada partícula colida com outra. Os prótons que não colidem continuarão no feixe, até uma seção de contenção de feixes. Essas seções são capazes de absorver feixes se algo errado acontecer no interior do LHC.
O LHC tem seis detectores posicionados ao longo de sua circunferência.
As seis áreas ao longo da circunferência do LHC que recolherão dados e conduzirão experiências são conhecidas simplesmente como detectores. Algumas delas procurarão pelo mesmo tipo de informação, ainda que não da mesma maneira. Existem quatro grandes locais de detectores e dois menores.

O detector conhecido como A Toroidal LHC ApparatuS (ATLAS) é o maior do grupo. Mede 46 metros de comprimento por 25 de largura e 25 de altura. Em seu núcleo existe um aparelho chamado rastreador interno, que detecta e analisa o momento das partículas que passam pelo detector ATLAS. Cercando o rastreador interno existe um calorímetro. Calorímetros medem a energia de partículas ao absorvê-las. Os cientistas podem estudar o percurso tomado pelas partículas e extrapolar informações sobre elas.

O detector ATLAS conta também com um espectrômetro de múons. Os múons são partículas de carga negativa 200 vezes mais pesadas que os elétrons. Os múons conseguem atravessar um calorímetro sem parar - são a única espécie de partículas capaz de fazê-lo. O espectrômetro mede o momento de cada múon por meio de sensores de partículas carregadas. Esses sensores podem detectar flutuações no campo magnético do detector ATLAS.

O Solenóide Compacto de Múons (CMS) é outro dos grandes detectores. Como o detector ATLAS, o CMS é um detector de propósitos gerais que detectará e medirá as subpartículas liberadas durante as colisões. O detector fica dentro de um imenso ímã solenóide capaz de criar um campo magnético cerca de 100 mil vezes mais forte do que o da Terra.

Há também o ALICE, ou A Large Ion Collider Experiment. Os engenheiros projetaram o grande experimento de colisão de íons (ALICE) para estudar colisões entre íons de ferro. Ao promover colisões de íons de ferro de alta energia, os cientistas esperam recriar as condições que existiram logo depois do Big Bang. Esperam que os íons se desfaçam em uma mistura de quarks e glúons. Um dos principais componentes do ALICE é a Câmara de Projeção de Tempo (TPC), que examinará e reconstituirá as trajetórias das partículas. Como o ATLAS e o CMS, o detector ALICE conta também com um espectrômetro de múons.

A seguir temos o detector Large Hadron Collider beauty (LHCb). O propósito do LHCb é buscar indícios da antimatéria. Ele faz isso ao procurar por uma partícula conhecida como quark beauty. Uma série de subdetectores que cercam o ponto de colisão, estendem-se por uma distância de 20 metros. Os detectores podem ser movidos de maneiras minúsculas e precisas a fim de apanhar as partículas quark beauty, muito instáveis e que rapidamente decaem. O experimento conhecido como TOTal Elastic and diffractive cross section Measurement (TOTEM) é um dos dois detectores menores do LHC. A medição elástica e difrativa total de seção de choque determinará o tamanho dos prótons e a luminosidade do LHC. Na física de partículas, luminosidade significa o grau de precisão com que um acelerador de partículas produz colisões.

Por fim, temos o detector Large Hadron Collider forward (LHCf). Esse experimento simula raios cósmicos em um ambiente controlado e seu objetivo é ajudar cientistas a desenvolver experimentos de grande área para estudar colisões entre raios cósmicos de ocorrência natural.

Cada detector tem uma equipe de pesquisadores que varia de algumas dezenas a mais de mil cientistas. Em alguns casos, esses cientistas estarão procurando pelas mesmas informações. Para eles, é uma corrida para realizar a próxima descoberta revolucionária na física.

Com 15 petabytes de dados (o que equivale a 15 milhões de gigabyes) recolhidos pelos detectores do LHC a cada ano, os cientistas têm uma imensa tarefa diante deles. Como processar todas essas informações? Como determinar se você está estudando algo de significativo em meio a um conjunto de dados tão grande? Mesmo com o uso de um supercomputador, processar tanta informação pode demorar milhares de horas. Enquanto isso, o LHC continuaria a acumular ainda mais dados.

A solução do CERN (em inglês) para esse problema é a Grade de Computação do LHC. A grade é uma rede de computadores, cada um dos quais capaz de analisar por conta própria uma porção dos dados. Assim que um computador conclui sua análise, pode enviar as conclusões a um computador central e aceitar nova porção de dados brutos. Enquanto os cientistas puderem dividir os dados em porções, o sistema funciona bem. No setor de computação, essa abordagem recebe o nome de computação em grade.

Os cientistas do CERN decidiram se concentrar no uso de equipamento de custo relativamente baixo para executar seus cálculos. Em vez de adquirir servidores e processadores de ponta a altos preços, o CERN se concentra em equipamento padronizado e bem adaptado a funcionar em rede. A abordagem é bastante semelhante à adotada pelo Google. O custo/benefício da compra de muito equipamento de qualidade média é melhor do que o de investir em poucos equipamentos avançados.

Usando um tipo especial de software chamado midware, a rede de computadores poderá armazenar e analisar dados para todas as experiências conduzidas no LHC. A estrutura do sistema é organizada em escalões.

• O escalão 0 é o sistema de computação do CERN, que processa as informações inicialmente e as divide em porções para os demais escalões.
  
  
• Há 12 locais de escalão 1 localizados em diversos países que aceitarão dados do CERN por meio de conexões dedicadas de computação. Essas conexões terão capacidade de transmissão da ordem de 10 gigabytes por segundo. Os sites de escalão 1 processarão ainda mais os dados e os dividirão para despachá-los aos degraus inferiores da escala.
  
  
• Mais de 100 locais de escalão 2 estão conectados aos locais de escalão 1. A maioria deles envolve universidades ou instituições científicas. Cada local terá múltiplos computadores disponíveis para processar a analisar dados. À medida que cada trabalho de processamento for concluído, os locais devolverão dados processados sistema acima. A conexão entre os locais de escalão 1 e de escalão 2 é uma conexão convencional de rede.

Qualquer local de escalão 2 terá acesso a qualquer lugar de escalão 1. O motivo é permitir que universidades e instituições de pesquisa se concentrem em informações e pesquisas específicas.

Veja onde os locais de escalão 1 estão localizados:­

• Canadá
• França
• Alemanha
• Itália
• Escandinávia
• Espanha
• Suíça
• Taiwan
• Holanda
• Reino Unido
• Estados Unidos

Um desafio, tendo em vista o tamanho da rede, é a segurança de dados. O CERN determinou que a rede não poderia depender de firewalls devido ao volume de tráfico de dados no sistema. Em vez disso, o sistema depende de procedimentos de identificação e autorização a fim de impedir acesso não autorizado a dados do LHC.
Algumas pessoas dizem que a preocupação quanto à segurança de dados é irrelevante. Isso acontece porque elas acreditam que o LHC destruirá o mundo.

O LHC pode destruir o mundo?

O LHC permitirá que os cientistas observem colisões de partículas em um nível de energia muito mais alto do que em qualquer experiência prévia. Algumas pessoas se preocupam com a possibilidade de que essas poderosas reações causem sérios problemas à Terra. De fato, algumas estão tão preocupadas que abriram um processo contra o CERN em uma tentativa de adiar a ativação do LHC. Em março de 2008, Walter Wagner, que trabalhou no setor de segurança nuclear, e Luis Sancho foram os autores de um processo aberto no tribunal federal distrital dos Estados Unidos no Havaí. Eles alegavam que o LHC poderia destruir o mundo .

Qual é a base dessa preocupação? O LHC poderia criar algo capaz de destruir a vida tal como a conhecemos? O que exatamente poderia acontecer?

Um temor é o de que o LHC possa produzir buracos negros. Buracos negros são regiões nas quais a matéria se concentra em um ponto de densidade infinita. Cientistas do CERN admitem que o LHC seria capaz de produzir buracos negros, mas alegam que estes teriam escala subatômica e que entrariam em colapso quase imediato. Em contraste, os buracos negros estudados pelos astrônomos resultam do colapso de toda uma estrela. Existe uma grande diferença entre a massa de uma estrela e a de um próton.

Outra preocupação é que o LHC produza um material exótico (e até agora hipotético) conhecido como strangelets. O possível indício da presença de strangelets é especialmente perturbador. Os cosmologistas teorizam que os strangelets possam exercer um poderoso campo gravitacional que permitiria a destruição de toda vida do planeta.

Os cientistas do LHC descartam essa preocupação com múltiplas respostas.

• Eles apontam que strangelets são hipotéticos. Ninguém observou esse material no universo.

• Eles dizem que o campo eletromagnético em torno desse material repeliria a matéria normal e não a transformaria em mais nada.

• Eles dizem que mesmo que essa matéria exista, seria altamente instável e decairia de modo quase instantâneo.

Os cientistas afirmam que raios cósmicos de alta energia produziriam material como esse naturalmente. Como a Terra continua existindo, eles acreditam que strangelets não sejam problema.

Outra partícula teórica que o LHC poderia gerar seria monopólo magnético. Baseado em uma teoria de P.A.M. Dirac, um monopólo é uma partícula que tem uma única carga magnética (norte ou sul) em vez de duas. A preocupação mencionada por Sancho e Wagner é a de que essas partículas possam dilacerar a matéria devido às suas cargas magnéticas desequilibradas. Cientistas do CERN discordam, alegando que, mesmo que os monopólos existam, não há motivo para temer que essas partículas possam causar tamanha destruição. De fato, pelo menos uma equipe de cientistas está tentando ativamente encontrar indícios de monopólos, na esperança de que o LHC produza alguns.

Outras preocupações quanto ao LHC incluem o medo de radiação e o fato de que produzirá as colisões de partículas de mais elevada energia já vistas na Terra. O CERN afirma que o LHC é extremamente seguro, com isolamento espesso que inclui 100 metros de terra sobre o túnel. Além disso, não pode haver pessoal presente no subsolo durante as experiências

Quanto a preocupações com as colisões, os cientistas apontam que elas acontecem o tempo todo na natureza, com os raios cósmicos de altas energias. Os raios colidem com o Sol, com a Lua e com outros planetas, que continuam existindo sem sinal de danos. Com o LHC, essas colisões acontecerão em ambiente controlado. De outra forma, não há diferença alguma.

O LHC conseguirá ampliar nosso conhecimento sobre o universo? Os dados recolhidos suscitarão mais perguntas que respostas? Se experiências passadas servem como indicação, é seguro assumir que as duas perguntas merecem a resposta "sim".