Som da "Partícula de Deus"

Cientistas tentam recriar som da "Partícula de Deus"

O processo de transformar dados científicos em sons é chamado sonificação. Até o momento, a equipe de Asquith havia criado diversas simulações baseadas em previsões do que aconteceria durante as colisões no LHC.[Imagem: CERN]

Sons de Deus?

Cientistas simularam o som de partículas subatômicas produzidas no Grande Colisor de Hádrons (LHC), na Suíça.
O objetivo é facilitar a identificação da chamada "partícula de Deus" - o bóson de Higgs - cuja existência ainda não foi confirmada, mas que, segundo teorias, daria massa a todas as outras.
A cientista Lily Asquith coordenou a equipe que desenvolveu o modelo que transforma dados do gigantesco experimento Atlas, no LHC, em sons.

O experimento mostra que "ouvir os dados" tem uma função prática, muito além de um significado poético. Carl Sagan explorou o tema em seu livro Contato, em que a cientista prefere "ouvir" as transmissões vindas do espaço do que confiar nas análises precisas feitas pelos computadores.
"Se a energia estiver perto de você, você ouve um som grave, e se estiver mais longe, mais agudo", disse Asquith.

Colisões de prótons

O colisor é um projeto bilionário construído na fronteira entre a França e a Suíça para tentar responder algumas perguntas fundamentais para a física.
O experimento acontece em um túnel circular de 27 quilômetros de comprimento, repleto de imãs que "conduzem" prótons pelo imenso anel.
Em certos pontos do trajeto, os feixes de prótons mudam de trajetória e se chocam em quatro experimentos, que são minuciosamente monitorados pelos cientistas.
É nessas colisões que os estudiosos esperam encontrar novas partículas subatômicas, como o bóson de Higgs, que ajudariam a entender a origem do Universo.

Sonificação

Atlas é um dos quatro experimentos do colisor. Um instrumento batizado de calorímetro é usado para medir energia e é composto de sete camadas concêntricas.
Cada uma dessas camadas é representada por um tom diferente, dependendo da quantidade de energia contida nele.
O processo de transformar dados científicos em sons é chamado sonificação. Até o momento, a equipe de Asquith havia criado diversas simulações baseadas em previsões do que aconteceria durante as colisões no LHC.
Só agora eles começaram a utilizar dados de experimentos reais.

Sons de dados

"Quando você ouve as sonificações, na realidade, o que você está ouvindo são dados. Elas são fiéis aos dados e dão informações sobre os dados que não seriam possíveis de se obter de qualquer outra maneira", disse Archer Endrich, um desenvolvedor de software que trabalha no projeto.
Pela sonificação, os cientistas esperam poder identificar diferenças sutis para detectar novas partículas.
Um compositor envolvido com o projeto, Richard Dobson, destacou ter ficado impressionado com a musicalidade das colisões.

"É possível ouvir estruturas claras nos sons, quase como se tivessem sido compostas. Cada uma parece contar uma pequena história. São tão dinâmicas e mudam o tempo todo, que se parecem muito com as composições contemporâneas", disse o músico.

Atlas era um dos titãs da mitologia grega, condenado para sempre a sustentar os céus sobre os ombros. Aqui, Atlas é um dos quatro gigantescos detectores que farão parte do maior acelerador de partículas do mundo, o LHC, que está em fase adiantada de testes e deverá entrar em operação nos próximos meses.
LHC é uma sigla para "Large Hadron Collider", ou gigantesco colisor de prótons. Parece difícil exagerar as grandezas desse laboratório que está sendo construído a 100 metros de profundidade, na fronteira entre a França e a Suíça. A estrutura completa tem a forma de um anel, construída ao longo de um túnel com 27 quilômetros de circunferência.

As partículas são aceleradas por campos magnéticos ao longo dessa órbita de 27 Km, até atingir altíssimos níveis de energia. Mais especificamente, 7 trilhões de volts. Em quatro pontos do anel, sob temperaturas apenas levemente superiores ao zero absoluto, as partículas se chocam, produzindo uma chuva de outras partículas, recriando um ambiente muito parecido com as condições existentes instantes depois do Big Bang.
Nesses quatro pontos estão localizados quatro detectores. O Atlas, mostrado na foto nas suas etapas finais de montagem, é um deles. O Atlas, assim como o segundo detector, o CMS ("Compact Muon Detector"), é um detector genérico, capaz de detectar qualquer tipo de partícula, inclusive partículas ainda desconhecidas ou não previstas pela teoria. Já o LHCb e o ALICE são detectores "dedicados", construídos para o estudo de fenômenos físicos específicos.

Bóson de Higgs

Quando os prótons se chocam no centro dos detectores as partículas geradas espalham-se em todas as direções. Para capturá-las, o Atlas e o CMS possuem inúmeras camadas de sensores superpostas, que deverão verificar as propriedades dessas partículas, medir suas energias e descobrir a rota que elas seguem.
O maior interesse dos cientistas é descobrir o Bóson de Higgs, a única peça que falta para montar o quebra-cabeças que explicaria a "materialidade" do nosso universo. Por muito tempo se acreditou que os átomos fossem a unidade indivisível da matéria. Depois, os cientistas descobriram que o próprio átomo era resultado da interação de partículas ainda mais fundamentais. E eles foram descobrindo essas partículas uma a uma. Entre quarks e léptons, férmions e bósons, são 16 partículas fundamentais: 12 partículas de matéria e 4 partículas portadoras de força.

A Partícula de Deus

O problema é que, quando consideradas individualmente, nenhuma dessas partículas tem massa. Ou seja, depois de todos os avanços científicos, ainda não sabemos o que dá "materialidade" ao nosso mundo. O Modelo Padrão, a teoria básica da Física que explica a interação de todas as partículas subatômicas, coloca todas as fichas no Bóson de Higgs, a partícula fundamental que explicaria como a massa se expressa nesse mar de energias. É por isso que os cientistas a chamam de "Partícula de Deus".

O Modelo Padrão tem um enorme poder explicativo. Toda a nossa ciência e a nossa tecnologia foram criadas a partir dele. Mas os cientistas sabem de suas deficiências. Essa teoria cobre apenas o que chamamos de "matéria ordinária", essa matéria da qual somos feitos e que pode ser detectada por nossos sentidos.

Mas, se essa teoria não explica porque temos massa, fica claro que o Modelo Padrão consegue dar boas respostas sobre como "a coisa funciona", mas ainda se cala quando a pergunta é "o que é a coisa". O Modelo Padrão também não explica a gravidade. E não pretende dar conta dos restantes 95% do nosso universo, presumivelmente preenchidos por outras duas "coisas" que não sabemos o que são: a energia escura e a matéria escura.

É por isso que se coloca tanta fé na Partícula de Deus. Ela poderia explicar a massa de todas as demais partículas. O próprio Bóson de Higgs seria algo como um campo de energia uniforme. Ao contrário da gravidade, que é mais forte onde há mais massa, esse campo energético de Higgs seria constante. Desta forma, ele poderia ser a fonte não apenas da massa da matéria ordinária, mas a fonte da própria energia escura.

Em dois ou três anos saberemos se a teoria está correta ou não. Ou, talvez, nos depararemos com um mundo todo novo, que exigirá novas teorias, novos equipamentos e novas descobertas.

 som de 'partícula de Deus'

O bóson de Higgs daria massa a outras partículas

Cientistas simularam o som de partículas subatômicas produzidas no Grande Colisor de Hádrons (GCH), na Suíça. 

O objetivo é facilitar a identificação da chamada "partícula de Deus" – o bóson de Higgs – cuja existência ainda não foi confirmada, mas que, segundo teorias, daria massa a todas as outras.
A cientista Lily Asquith coordenou a equipe que desenvolveu o modelo que transforma dados do gigantesco experimento Atlas, no GCH, em sons.
"Se a energia estiver perto de você, você ouve um som grave, e se estiver mais longe, mais agudo", disse Asquith.

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O colisor é um projeto milionário construído na fronteira entre a França e a Suíça para tentar responder algumas perguntas fundamentais para a física.
O experimento acontece em um túnel circular de 27 quilômetros de comprimento, repleto de imãs que "conduzem" partículas de prótons pelo imenso anel.

O LHC operou pela primeira vez em setembro de 2008

Em certos pontos do trajeto, os feixes de prótons mudam de trajetória e se chocam em quatro experimentos, que são minuciosamente monitorados pelos cientistas.
É nessas colisões que os estudiosos esperam encontrar novas partículas subatômicas, como o bóson de Higgs, que ajudariam a entender a origem do Universo.

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Atlas é um dos quatro experimentos do colisor. Um instrumento batizado de calorímetro é usado para medir energia e é composto de sete camadas concêntricas.
Cada uma dessas camadas é representada por um tom diferente, dependendo da quantidade de energia contida nele.
O processo de transformar dados científicos em sons é chamado sonificação. Até o momento, a equipe de Asquith criou diversas simulações baseadas em previsões do que aconteceria durante as colisões no GCH.
Só agora, começaram a utilizar dados de experimentos reais.

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"Quando você ouve as sonificações, na realidade, o que você está ouvindo são dados. Elas são fieis aos dados e dão informações sobre os dados que não seriam possíveis de se obter de qualquer outra maneira", disse Archer Endrich, um desenvolvedor de software que trabalha no projeto.
Pela sonificação, os cientistas esperam poder identificar diferenças sutis para detectar novas partículas.
Um compositor envolvido com o projeto, Richard Dobson, destacou ter ficado impressionado com a musicalidade das colisões.

"É possível ouvir estruturas claras nos sons, quase como se tivessem sido compostas. Cada uma parece contar uma pequena história. São tão dinâmicas e mudam o tempo todo, que se parecem muito com as composições contemporâneas", disse o músico.

Fonte:INOVAÇÃO TECNOLÓGICA
http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?
artigo=som-da-particula-deus&id=010150100623
BBC-Brasil- BBC - 23/06/2010