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O grande Colisor de Hádrons - Parte final



Finalizamos esta série que tratou do LHC com um vídeo que resume os objetivos do experimento, nós do blog Ciências aqui!!! agradecemos as visitas no intuito de conhecer os rumos da ciência.
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O grande Colisor de Hádrons - Parte 8



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 [fonte: MSNBC (em inglês)].

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 (em inglês) 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".
Fotos: De cima para baixo - Desenho mostrando um dos gráficos aguardados pela comunidade científica; Engenheiros do CERN baixam ao túnel um grande ímã para os dipolos
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O Grande colisor de Hádrons. Parte 7


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 (em inglês).

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.

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.
Isso é realmente possível? Descubra na próxima seção.
Fotos: De cima para baixo - Desenho mostrando um dos gráficos aguardados pela comunidade científica,Peter Higgs, cujo nome foi perpetuado no bóson de Higgs, Angela Merkel, primeira-ministra da Alemanha, visita o LHC com um grupo de engenheiros
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Quem sou eu

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Sou professor da rede privada de ensino lecionando as disciplinas Física, Química, Matemática e Ciências no COLÉGIO EFETIVO/MARTINS - RN. Graduado em Ciências com habilitação em Matemática - Licenciatura Plena - pela Universidade do Estado do Rio Grande do Norte - UERN -, graduado em Física - Licenciatura Plena - pela Universidade Federal do Rio Grande do Norte - UFRN. Professor de Física aplicada a radiologia, física aplicada ao petróleo e gás e Desenho técnico de cursos técnicos ministrados pela CENPE cursos, unidade Patu RN

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