Creation Science News


Descobertos nossos “Adão” e “Eva” genéticos
10/08/2013, 9:51 PM
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Descobertos nossos “Adão” e “Eva” genéticosQuase todo homem vivo pode traçar suas origens até um homem que viveu há cerca de 135 mil anos atrás, sugere uma nova pesquisa. Os cientistas também sugerem que esse homem antigo provavelmente dividiu o planeta com a mãe de todas as mulheres.

A descoberta, detalhada no dia primeiro de agosto na revista Science, vem com a análise mais completa do cromossomo sexual masculino, ou o cromossomo Y, até o momento. Os resultados derrubam a pesquisa anterior, que sugere que o mais recente ancestral comum dos homens viveu apenas 50.000 a 60.000 anos atrás.

[Segundo a teoria naturalista…] Apesar de suas sobreposição de tempo, os antigos “Adão” e “Eva” provavelmente nem sequer viveram próximos um do outro, muito menos foram companheiros. Continuar lendo…

Hype Science

Referência:

1. G. D. Poznik, B. M. Henn, M.-C. Yee, E. Sliwerska, G. M. Euskirchen, A. A. Lin, M. Snyder, L. Quintana-Murci, J. M. Kidd, P. A. Underhill, C. D. Bustamante “Sequencing Y Chromosomes Resolves Discrepancy in Time to Common Ancestor of Males Versus Females” (Science, 2013; 341 (6145): 562 DOI: 10.1126/science.1237619)

Abstract

The Y chromosome and the mitochondrial genome have been used to estimate when the common patrilineal and matrilineal ancestors of humans lived. We sequenced the genomes of 69 males from nine populations, including two in which we find basal branches of the Y-chromosome tree. We identify ancient phylogenetic structure within African haplogroups and resolve a long-standing ambiguity deep within the tree. Applying equivalent methodologies to the Y chromosome and the mitochondrial genome, we estimate the time to the most recent common ancestor (TMRCA) of the Y chromosome to be 120 to 156 thousand years and the mitochondrial genome TMRCA to be 99 to 148 thousand years. Our findings suggest that, contrary to previous claims, male lineages do not coalesce significantly more recently than female lineages.



8 coisas que nós simplesmente não entendemos sobre o cérebro humano
10/08/2013, 9:17 PM
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8 coisas que nós simplesmente não entendemos sobre o cérebro humano

Apesar de todos os avanços recentes da neurociência e dos processos cognitivos, ainda há muito sobre o cérebro humano que nós não sabemos. Aqui estão 8 dos problemas mais desconcertantes enfrentados atualmente pela ciência.

8. O que é consciência?

Sem dúvida, a consciência é o mais surpreendente aspecto do cérebro humano. É isso, basicamente, que nos faz criaturas únicas e diferentes de todas as outras que habitam o planeta conosco: a autorreflexão de quem somos. A consciência nos permite experimentar e reagir ao nosso meio ambiente de uma forma aparentemente autônoma. Nós não somos zumbis, temos os nossos próprios pensamentos, sentimentos, opiniões e preferências – e essas características nos permitem descobrir o mundo e viver dentro dele.

No entanto, ainda estamos distantes de compreender como o cérebro produz a experiência dos fenômenos, ou qualia (termo filosófico que define as qualidades subjetivas das experiências mentais conscientes). Os neurocientistas não conseguem explicar como as sensações são recebidas por nós de tal forma que podem ser traduzidas em impressões subjetivas, como sabor, cor ou dor. Não se sabe também como podemos recuperar uma imagem mental em nossos cérebros quando quisermos.

Os cientistas acreditam que há alguma relação com a forma como as partes sensoriais do cérebro estão ligadas a estruturas do mesencéfalo (como o tálamo). A consciência também pode surgir de, nas palavras do filósofo estadunidense Daniel Dennett, um “grupo de agências semi-independentes”. Ou o que o cientista cognitivo Marvin Minsky, também dos Estados Unidos, chamou de “Sociedade da Mente”. “‘Consciência’ é uma palavra que você usa para não discutir os 40 ou 50 diferentes processos que estão acontecendo em vários momentos”.

Essas teorias contrastam com o modelo “teatro cartesiano”, que sugere que há um lugar único e identificável no cérebro, onde “tudo se une”. Mais controversos, alguns cientistas ainda propõem que existam efeitos quânticos no processo. Ou seja, nós realmente não temos a menor ideia.

7. Quanto da nossa personalidade é determinada pelo nosso cérebro?

Este é o velho debate natureza versus criação. E é um dilema que é difícil – se não impossível – de quantificar. Alguns cientistas, como Steven Pinker, argumentam que todos nós nascemos com predisposições genéticas que influenciam nossa psicologia. Isto é a negação da “hipótese da lousa em branco”, que sugere que a mente não possui características inatas quaisquer e que a maioria, se não todas as nossas preferências individuais são socialmente construídas.

Estudar gêmeos que foram separados no nascimento pode ajudar – porém, apenas um pouco. É difícil dizer em que momento os efeitos dos genes começam e onde acabam, principalmente porque eles são tanto reforçados quanto suprimidos por experiências sociais. A epigenética, em que a expressão genética é ou pausada ou ativada de acordo com as circunstâncias do ambiente, complica ainda mais a questão. Mas, de certa forma, o debate da natureza versus criação é irrelevante: o cérebro é um constante projeto em andamento e uma esponja que está perpetuamente absorvendo o que acontece no ambiente em que está inserido.

6. Por que dormimos e sonhamos?

Passamos cerca de um terço de nossas vidas dormindo, mas não temos muita certeza do porquê.

Praticamente todos os animais dormem, o que é uma loucura se você pensar sobre isso. Ou seja, dormir deve ser extremamente importante, tendo em vista que a evolução não criou uma maneira de contornar isso. É uma condição em que a consciência é (em grande parte) desligada, deixando-nos sem saber o que acontece à nossa volta e completamente vulnerável. Por outro lado, se fôssemos privados de sono suficiente, acabaríamos morrendo.

Então, qual é o propósito por trás disso? Poderia ser uma maneira de recarregar o cérebro e repor os estoques de energia do corpo. Ou ainda uma forma de nos ajudar a consolidar e armazenar memórias importantes enquanto jogamos fora informações neurais de que não precisaremos. E, de fato, parece haver alguma credibilidade à ideia de que o sono nos auxilia a codificar as nossas memórias de longo prazo.

Ou, como o neurocientista e psiquiatra da Universidade de Wisconsin, o italiano Giulio Tononi, argumenta, o sono pode ser uma maneira de trazer as nossas células cerebrais para seu estado inicial. Ele admite que a hipótese é um tanto controversa entre os colegas neurocientistas que estudam o papel do sono na aprendizagem e na memória, porque “nós sugerimos que esse retorno ao padrão resulta no enfraquecimento das ligações entre os neurônios, que acontece durante o sono”, diz.

“O conhecimento geral, por outro lado, afirma que a atividade cerebral durante o sono fortalece as conexões neurais envolvidas no armazenamento de memórias recém-formadas. Entretanto, anos de pesquisa com organismos que vão desde moscas até seres humanos nos dão argumentos que fortalecem a nossa hipótese”, conta.

Quanto aos sonhos, os cientistas estão igualmente perplexos – embora não haja escassez de explicações. Pode ser um efeito colateral acidental de impulsos neurais aleatórios, uma forma de simular e lidar com ameaças do mundo real, uma maneira de processar emoções dolorosas… escolha a sua justificativa preferida. Mas a realidade é que não chegamos a um consenso sobre isso também.

5. Como armazenamos e acessamos nossas memórias?

Como o disco rígido do computador, as memórias são gravadas fisicamente em nossos cérebros. Porém, não temos ideia de como o nosso cérebro faz isso, tampouco compreendemos como essa informação fica armazenada no cérebro.

Além do mais, não existe apenas um tipo de memória. Temos tanto memória de curto como de longo prazo. Há também memórias declarativas (nomes e fatos) e não declarativa (como a chamada memória muscular). E ainda, dentro de nossas memórias de longo prazo, temos as memórias “flashbulb” (algo como “instante fotográfico” em português), que nos faz sermos capazes de lembrar os detalhes precisos do que estávamos fazendo durante acontecimentos importantes. E para complicar ainda mais as coisas, diferentes partes do nosso cérebro executam diferentes funções nessa tarefa de armazenar a memória; ou seja, trata-se de um jogo bastante complexo entre nossas sinapses e nossos neurônios.

Os neurocientistas pensam que o armazenamento da memória depende da conexão entre as sinapses e a força das associações – lembranças não são codificadas como bits de informação, mas sim como relações entre duas ou mais coisas (por exemplo, tocar um elemento quente provoca dor). De um modo semelhante, as memórias de um evento podem ser acumuladas em uma matriz de neurônios interligados em nosso cérebro chamado de “engramas”, ou traço de memória. E, de fato, os cientistas recentemente implantaram uma falsa memória em um rato para testar essa suposição.

Dito isto, os cientistas continuam sem ter certeza como as memórias se formam, por que certas memórias vão se apagando de nossas cabeças e desaparecem, por que algumas vezes desenvolvemos falsas memórias e porque nem sempre podemos acessar informações quando queremos. É um processo muito confuso e imperfeito, de fato.

4. Todos os aspectos da cognição podem ser traduzidos para um computador?

O cientista da computação Alan Turing deu o pontapé inicial nesse debate ao argumentar que qualquer cálculo do mundo real – incluindo a cognição – pode ser traduzido em uma equação equivalente utilizando uma espécie de computador antigo, batizado de máquina de Turing. Isto deu origem ao modelo funcionalista da cognição humana. A teoria acredita que as mentes orgânicas são, basicamente, processadores clássicos de informações.

Alguns cientistas, no entanto, como Miguel Nicolelis, argumentam que o cérebro não é computável e nenhum objeto criado por humanos pode reproduzi-lo. Segundo ele, a consciência humana não pode ser replicada em silício, pois a maioria de suas características importantes são o resultado de interações imprevisíveis e não lineares entre bilhões de células.

De fato, as nossas mentes pode ser acionadas por certas funções que são de natureza puramente analógica – ou seja, processos que requerem uma base física. Ou, talvez, a cognição e a consciência surjam de uma forma alternativa de cálculo que ainda temos de descobrir.

Como o inventor e futurista estadunidense Ray Kurzweil escreveu no seu livro “The Singularity is Near” (“A Singularidade está Próxima”): “Os computadores não têm que usar apenas 0 e 1… A natureza da computação não está limitada a manipular símbolos lógicos”, afirma. De acordo com Kurzweil, algo está acontecendo no cérebro humano e não há nada que impeça esses processos biológicos de serem revertidos pela engenharia e replicados em entidades não biológicas.

Entretanto, o que exatamente são esses processos? Parece claro que certas partes da cognição humana são computacionais por natureza (como, por exemplo, a nossa capacidade inata de determinar a trigonometria de objetos em movimento). Mas quais são? E quais não são? Não temos essa resposta, por ora.

3. Como funciona a percepção?

A principal função do cérebro é a de converter os nossos sentidos em experiências. Nossa capacidade de perceber o que acontece à nossa volta é o que nos permite organizar, identificar e interpretar a informação sensorial para construirmos e compreendermos nosso mundo. Tudo muito bonito, mas… como, exatamente, o nosso cérebro transfere esta informação sensorial recebida em tais experiências qualitativas vivas? E como esta percepção é organizada no cérebro?

Esta é uma questão que está relacionada com o complexo problema da consciência e com o aparecimento, novamente, da qualia – o sentimento subjetivo que cada um de nós tem depois de ver a cor vermelha ou saborear um pedaço de chocolate.

Neurocientistas apontam para o sistema nervoso – o ponto de toda a percepção humana. Nossos diversos órgãos recebem primeiro o estímulo, como a luz ou moléculas de um odor, e de alguma forma o convertemos nesta coisa que chamamos de “percepção”.

Nós muitas vezes podemos moldar estas experiências por meio da aprendizagem, da memória e de expectativas, mas muitos destes processos acontecem sem a nossa interferência, no nível da inconsciência. A percepção também é controlada por diferentes módulos no cérebro, que por sua vez fazem parte de uma ainda mais ampla rede cognitiva.

Uma teoria aceita no mundo científico é a de que a percepção está ligada às tentativas ativas e pré-conscientes de fazer sentido aos estímulos captados por outros órgãos que não o cérebro. Em outras palavras, a percepção pode ser um processo ativo de testes de hipóteses. Trabalhar com ilusões de óticas – em que somos apresentados a hipóteses incorretas – parece reforçar esta sugestão. A percepção pode também trabalhar em conjunto com a atenção (outra área desafiadora de estudo).

2. Será que temos livre-arbítrio?

Os filósofos têm debatido esta por milênios, e os cientistas estão finalmente começando a entrar na discussão – e eles não necessariamente gostam do que veem.

O debate sobre o livre-arbítrio deu origem ao determinismo cosmológico (tudo se desenvolve ao longo do tempo de uma forma previsível), o indeterminismo (a ideia de que o universo e as nossas ações dentro dele são aleatórios) e libertarianismo/compatibilismo cosmológico (o livre-arbítrio é logicamente compatível com visões deterministas do universo).

Menos filosoficamente, experiências mostram que a mente inconsciente inicia atos aparentemente voluntários cerca de 0,35 segundo antes da consciência. Na década de 1980, Benjamin Libet concluiu que não temos livre-arbítrio, pelo menos quando se trata do início de nossos movimentos, mas possuímos uma espécie de “veto” cognitivo para evitar o movimento no último momento – ou seja, não podemos começá-lo, mas temos como pará-lo. Mais recentemente, estudos de ressonância magnética mostraram que este atraso, chamado de potencial de prontidão, ocorre um segundo inteiro antes de nossa percepção.

Os céticos argumentam que esses experimentos não provam nada, e/ou que há distorções nos dados. Outros o rejeitam por causa de suas ramificações inquietantes. E o consenso científico novamente não acontece.

1. Como nós conseguimos nos movimentar e reagir tão bem?

Você pode não perceber, mas nós fazemos um trabalho incrível ao mover nossos corpos através do espaço e do tempo. Como nós conseguimos tais façanhas de maneira tão controlada, no entanto, permanece um mistério.

Pense na destreza necessária para enfiar o fio numa agulha e, em seguida, costurar uma peça de roupa. Ou realizar um concerto de piano. Essas conquistas são ainda mais incríveis quando se considera quão lentos, aleatórios e imprevisíveis nossos impulsos nervosos motores realmente são. Claramente, há algo muito sofisticado acontecendo entre o nosso córtex motor e o córtex cerebral, que permite essas ações tão suaves e eficientes.

Há ainda a questão temporal a considerar. Todos nós temos relógios internos (mais um mistério para a neurociência), que fazem um trabalho notável de afinação do nosso ambiente em tempo real – mesmo que haja um atraso cognitivo. Demora um décimo de segundo para os nossos cérebros processarem o que vemos. Embora isso realmente pareça um curto espaço de tempo, imagine um objeto vindo em sua direção a 120 quilômetros por hora, como uma bola de tênis. Ele terá percorrido quase 5 metros antes que o seu cérebro perceba o que está acontecendo e tente desviar da bola assassina.

De acordo com um estudo recente, o nosso cérebro “empurra” para a frente objetos em movimento de tal forma que nós o percebamos como estando mais à frente no tempo e espaço do que eles realmente estão. Isso significa que nossos cérebros não estão em sintonia com o mundo real. E, como mencionado anteriormente, podemos até iniciar nossos movimentos antes mesmo de termos consciência deles. Intrigante, não?

Hype Science

Referência:

1. “8 Things We Simply Don’t Understand About the Human Brain” (io9, 29 Jul 2013)

 

 



Arqueólogos encontram palácio da era do Rei Davi em Israel
10/08/2013, 6:13 PM
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Arqueólogos encontram palácio da era do Rei Davi em Israel

Uma equipe de arqueólogos israelenses acredita ter descoberto as ruínas de um palácio pertencente ao rei bíblico Davi.

Eles encontraram dois edifícios reais antigos em Khirbet Qeiyafa, uma cidade fortificada cerca de 30 quilômetros a sudoeste de Jerusalém. As descobertas feitas no local indicam que Davi, que derrotou Golias na Bíblia, governou ali um reino com uma grande organização política.

“Temos provas inequívocas da existência de um reino, que sabia estabelecer centros administrativos em pontos estratégicos”, explicaram os arqueólogos Yossi Garfinkel, da Universidade Hebraica, e Saar Ganor, da Autoridade de Antiguidades de Israel.

A escavação no local durou sete anos. Garfinkel disse que sua equipe encontrou objetos de culto tipicamente usados por judeus, os súditos do rei Davi, além de não ter achado nenhum vestígio de restos de porco. Carne de porco é proibida pelas leis dietéticas judaicas. Indícios como estes, segundo ele, são evidências de que Davi e seus descendentes governaram a região.

Garfinkel havia dito anteriormente que Khirbet Qeiyafa poderia ser o local de Saaraim, uma cidade bíblica associada com o rei Davi. Saraim significa “duas portas”, e dois portões foram encontrados nas ruínas da fortaleza.

Outros pesquisadores, por sua vez, alegaram que a região pode ser Neta’im, outra cidade mencionada no Velho Testamento. O consenso entre a maioria dos estudiosos é que nenhuma prova física definitiva da existência do rei Davi foi encontrada.

Arqueólogos encontram palácio da era do Rei Davi em Israel2

Pode não ser, pode ser

A arqueologia bíblica é controversa. Os israelenses usam frequentemente achados arqueológicos para apoiar suas reivindicações históricas de locais que também são reivindicados pelos palestinos, assim como a Cidade Velha de Jerusalém.

Apesar da extensa evidência arqueológica, por exemplo, os palestinos negam que os templos judaicos bíblicos dominavam o topo da colina onde a mesquita Al-Aqsa, terceiro local mais sagrado do Islã, está hoje.

Em geral, os pesquisadores estão divididos sobre se histórias bíblicas podem ser validadas por restos físicos.

Além disso, a escavação atual não é a primeira a reclamar ter encontrado o palácio do rei Davi. Em 2005, a arqueóloga israelense Eilat Mazar disse ter achado os restos do palácio do rei em Jerusalém, datando do século 10 aC, quando ele teria reinado. Sua afirmação atraiu ceticismo, inclusive do próprio Garfinkel.

Análises de radiocarbono no novo local escavado indicam que o palácio existiu entre 1.020 aC e 980 aC, na mesma época dos achados de Mazar. Também sugerem que foi violentamente destruído, provavelmente em uma batalha contra os filisteus. Grande parte do palácio foi posteriormente devastado 1.400 anos mais tarde, quando uma fazenda bizantina foi construída no local.

As evidências físicas

Os arqueólogos encontraram uma parede de 30 metros de comprimento no local, que teria fechado o palácio, e no interior do complexo, eles descobriram fragmentos de cerâmica e vasos de alabastro, alguns deles importados do Egito.

Os escavadores também encontraram um edifício com colunas medindo cerca de 15 por 6 metros, que provavelmente foi usado como um depósito administrativo. “Foi neste edifício que impostos recebidos na forma de produtos agrícolas recolhidos dos moradores das diferentes aldeias de Sefelá, na Judéia eram armazenados”, disseram os arqueólogos. “Centenas de frascos grandes foram encontrados no local, cujas alças foram carimbadas com um selo oficial como era de costume no Reino de Judá, ao longo dos séculos”, concluíram.

Garfinkel acredita que o rei Davi viveu permanentemente em Jerusalém, em um local ainda a ser descoberto, e que só visitava Khirbet Qeiyafa ou outros palácios por curtos períodos. Ele disse que a posição do palácio, em um monte, indica que o governante procurou ter um local seguro em terreno alto durante a era violenta de conflitos frequentes entre cidades-estados.

Segundo os pesquisadores, a construção foi estrategicamente localizada com vista sobre a cidade e o Vale de Elá.

“Daqui se tem uma excelente vista para tão longe quanto o Mar Mediterrâneo, a oeste, e para as montanhas de Hebron e Jerusalém, no leste”, disseram os arqueólogos. “Esta é uma localização ideal para enviar mensagens por meio de sinais de fogo”.

Hype Science

Referências:

1. “Israeli archeologists say they’ve found King David’s palace ruins” (CBCNews, Jul 22, 2013)

2. “King David-Era Palace Found in Israel, Archaeologists Say” (Live Science, Jul 19, 2013)



Cosmologista defende que Universo não está se expandindo
10/08/2013, 5:51 PM
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O grande trunfo da nova proposta é eliminar a necessidade de um "nascimento do tempo", que passa a se estender infinitamente para o passado. [Imagem: NASA/WMAP]

O grande trunfo da nova proposta é eliminar a necessidade de um “nascimento do tempo”, que passa a se estender infinitamente para o passado. [Imagem: NASA/WMAP]

Para a cosmologia moderna, o Universo está em expansão acelerada, com as galáxias afastando-se uma das outras.

Christof Wetterich, um físico da Universidade de Heidelberg, na Alemanha, não concorda com isso.

Por isso ele está propondo uma interpretação diferente: não é o Universo que está se expandindo, é a massa de tudo que está aumentando.

Embora a proposta ainda não tenha sido aceita para publicação em nenhuma revista científica, ela está recebendo atenção suficiente para merecer um longo comentário pela revista Nature.

Especialistas na área ouvidos pela revista chamaram a proposta de Wetterich de “fascinante”, afirmando que ela merece ser analisada com cuidado.

Não é por acaso. A nova proposta ajuda a resolver um dos maiores problemas da cosmologia moderna, a singularidade existente no momento do Big Bang, algo sobre o que os cientistas não têm nenhuma ideia.

Físicos brasileiros já haviam proposto que o Universo pode não estar em ritmo acelerado de expansão, embora não tenham questionado a própria expansão. [Imagem: LBL]

Físicos brasileiros já haviam proposto que o Universo pode não estar em ritmo acelerado de expansão, embora não tenham questionado a própria expansão. [Imagem: LBL]

Desvio para o vermelho

O principal indício observacional da expansão do Universo – descoberta por Georges Lemaitre nos anos 1920 – é o chamado desvio para o vermelho.

Uma vez que o Universo está em expansão, o comprimento de onda da radiação dos objetos aumenta à medida que atravessa o espaço. Quanto mais longe viajar a radiação, maior será o comprimento de onda. Como o vermelho é o maior comprimento de onda que os nossos olhos podem ver, este processo é literalmente um desvio do comprimento de onda em direção à ponta vermelha do espectro – daí o nome desvio para o vermelho.

Os astrônomos verificaram que as galáxias mais distantes têm desvios para o vermelho maiores do que as galáxias mais próximas – e concluíram que o Universo deve estar se expandindo.

O que Wetterich argumenta é que a radiação característica emitida pelos átomos – logo, a luz deles que chega até nós – também é controlada pelas partículas elementares que formam esses átomos, particularmente os elétrons.

Assim, se a massa de um átomo aumentar, os fótons que ele emite terão mais energia. Como energias mais altas correspondem a frequências mais altas, as frequências de absorção e emissão desses átomos vão tender para o lado azul do espectro eletromagnético. Inversamente, se as partículas estão se tornando mais leves, as frequências terão um desvio para o outro lado do espectro, para o vermelho.

Outro fundamento da cosmologia moderna é a velocidade finita da luz, o que leva à conclusão de que, quando olhamos para galáxias mais distantes, estamos olhando para o passado, vendo esses corpos celestes como eles eram quando emitiram a luz, que levou um tempo para chegar até nós.

Se existir um processo constante de aumento da massa de tudo no Universo, isso significa que as galáxias mais distantes terão um desvio para o vermelho em comparação com as frequências emitidas pelos átomos hoje, e a magnitude desse desvio para o vermelho será proporcional à distância de cada uma delas.

Assim, o desvio para o vermelho, propõe o físico, faz as galáxias parecerem estar se afastando, quando na verdade elas não estão.

Outra teoria radical propõe que o Universo é um holograma cósmico projetado do futuro. [Imagem: Ephraim Brown]

Outra teoria radical propõe que o Universo é um holograma cósmico projetado do futuro. [Imagem: Ephraim Brown]

Interpretações do Big Bang

Isto muda muita coisa na interpretação do Big Bang, eliminando sobretudo as partes mais “incômodas” da teoria.

Antes do período de rápida expansão do Universo, conhecido como inflação, o Big Bang deixa de conter uma singularidade – uma densidade infinita onde toda a física colapsa – e passa a se esticar rumo ao passado em uma escala de tempo infinita.

Assim, não apenas o Universo atual pode ser estático, como ele pode até mesmo estar se contraindo.

O grande problema com a proposta de Wetterich é que não há como testá-la experimentalmente porque a massa só pode ser medida em relação a alguma coisa – um cilindro de platina chamado quilograma por exemplo.

Assim, se absolutamente tudo estiver aumentando de massa, incluindo o próprio cilindro de platina usado como referência do quilograma, não há como detectar essa mudança.

O físico não se impressiona com o argumento, afirmando que a eliminação da singularidade no Big Bang já é vantagem suficiente.

Para ele, sua interpretação será útil para permitir que os cientistas pensem em modelos cosmológicos diferentes, da mesma forma que os físicos usam diferentes interpretações da mecânica quântica apenas mantendo a consistência matemática entre elas.

Inovação Tecnológica

Referência:

1. Christof Wetterich “A Universe without expansion” (arXiv, 30 Jul 2013, arXiv:1303.6878)

Abstract

We discuss a cosmological model where the universe shrinks rather than expands during the radiation and matter dominated periods. Instead, the Planck mass and all particle masses grow exponentially, with the size of atoms shrinking correspondingly. Only dimensionless ratios as the distance between galaxies divided by the atom radius are observable. Then the cosmological increase of this ratio can also be attributed to shrinking atoms. We present a simple model where the masses of particles arise from a scalar “cosmon” field, similar to the Higgs scalar. The potential of the cosmon is responsible for inflation and the present dark energy. Our model is compatible with all present observations. While the value of the cosmon field increases, the curvature scalar is almost constant during all cosmological epochs. Cosmology has no big bang singularity. There exist other, equivalent choices of field variables for which the universe shows the usual expansion or is static during the radiation or matter dominated epochs. For those “field coordinates“ the big bang is singular. Thus the big bang singularity turns out to be related to a singular choice of field coordinates.



Astrônomos eliminam inconsistência na teoria do Big Bang
10/08/2013, 5:24 PM
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As conclusões do estudo baseiam-se na modelagem de uma pequena parte da superfície de uma estrela antiga, pobre em metais - essa modelagem foi usada para derivar a quantidade do isótopo 6 do lítio na estrela. [Imagem: Karin Lind/Davide De Martin]

As conclusões do estudo baseiam-se na modelagem de uma pequena parte da superfície de uma estrela antiga, pobre em metais – essa modelagem foi usada para derivar a quantidade do isótopo 6 do lítio na estrela. [Imagem: Karin Lind/Davide De Martin]

Incoerências do Big Bang

Uma equipe internacional, incluindo astrônomos brasileiros, conseguiu derrubar a principal discrepância acerca dos primeiros minutos após o Big Bang – a grande explosão que se acredita ter originado o Universo.

As observações eliminaram uma incoerência entre teoria e dados observados, considerada um dos principais problemas cosmológicos da atualidade.

Um dos indícios da teoria do Big Bang é a proporção de elementos químicos mais simples produzidos nos primeiros instantes do Universo.

A proporção dos diferentes isótopos mais leves, como os isótopos 6 e 7 do lítio (Li-6 e Li-7), pode ser calculada com precisão pelo modelo de nucleossíntese do Big Bang, e essas previsões podem ser verificadas usando observações de objetos quimicamente mais “primitivos”, como estrelas muito pobres em metais, formadas logo após o Big Bang.

A previsão teórica é que apenas uma quantidade desprezível de Li-6 foi criada, tão pouco que seria impossível detectar Li-6 nessas estrelas.

Mas não era isso o que vinha ocorrendo na prática.

“Observações anteriores de estrelas muito antigas sugeriram que a quantidade de lítio-6 (Li-6) teria sido 200 vezes maior que o produzido nos primeiros minutos após a grande explosão, e que o lítio-7 (Li-7) entre três e cinco vezes menor que o calculado por cosmólogos e físicos teóricos”, conta o professor Jorge Meléndez, da Universidade de São Paulo (USP).

Lítio em estrelas antigas

Portanto, essas detecções – até 200 vezes mais Li-6 em estrelas do que o predito pelo Big Bang – eram alarmantes, e muitos cosmólogos e físicos teóricos têm tentado explicar a discrepância usando teorias alternativas que incluem física exótica.

Usando dados obtidos com o telescópio de 10 metros (o maior do mundo) do observatório Keck, localizado em Mauna Kea, no Havaí (EUA), o grupo de astrônomos eliminou a incoerência.

Eles constataram que não existe Li-6 nas estrelas mais antigas de nossa galáxia.

“A descoberta da não existência de Li-6 em estrelas pobres em metais é de grande importância, pois reconcilia as previsões teóricas do Big Bang com as recentes observações em estrelas”, afirma Meléndez.

Segundo Karin Lind, da Universidade de Cambridge, Inglaterra, a teoria do Big Bang agora repousa sobre bases mais firmes: “Além disso, compreender o nascimento do nosso Universo é fundamental para a compreensão da posterior formação de todos os seus componentes, incluindo nós mesmos”, é o que declara a cientista em nota divulgada no site do Observatório Keck.

Agora será necessário esperar a análise e a crítica dos dados por outras equipes, além de novos dados de mesma qualidade obtidos a partir de um número maior de estrelas – o estudo agora publicado estudou apenas quatro delas.

Inovação Tecnológica

Referência:

1. Karin Lind, Jorge Meléndez, Martin Asplund, Remo Collet, Zazralt Magic “The lithium isotopic ratio in very metal-poor stars” (Astronomy and Astrophysics, 10 June 2013, Vol.: 554 – A96, DOI: 10.1051/0004-6361/201321406)

Abstract

Context. Un-evolved, very metal-poor stars are the most important tracers of the cosmic abundance of lithium in the early universe. Combining the standard Big Bang nucleosynthesis model with Galactic production through cosmic ray spallation, these stars at [Fe / H]  <  − 2 are expected to show an undetectably small Li / Li isotopic signature. Evidence to the contrary may necessitate an additional pre-galactic production source or a revision of the standard model of Big Bang nucleosynthesis. It would also cast doubts on Li depletion from stellar atmospheres as an explanation for the factor 3–5 discrepancy between the predicted primordial Li from the Big Bang and the observed value in metal-poor dwarf/turn-off stars.

Aims. We revisit the isotopic analysis of four halo stars, two with claimed Li-detections in the literature, to investigate the influence of improved model atmospheres and line formation treatment.

Methods. For the first time, a combined 3D, non-local thermodynamic equilibrium (NLTE) modelling technique for Li, Na, and Ca lines is utilised to constrain the intrinsic line-broadening and to determine the Li isotopic ratio. We discuss the influence of 3D NLTE effects on line profile shapes and assess the realism of our modelling using the Ca excitation and ionisation balance.

Results. By accounting for NLTE line formation in realistic 3D hydrodynamical model atmospheres, we can model the Li resonance line and other neutral lines with a consistency that is superior to LTE, with no need for additional line asymmetry caused by the presence of Li. Contrary to the results from 1D and 3D LTE modelling, no star in our sample has a significant (2σ) detection of the lighter isotope in NLTE. Over a large parameter space, NLTE modelling systematically reduces the best-fit Li isotopic ratios by up to five percentage points. As a bi-product, we also present the first ever 3D NLTE Ca and Na abundances of halo stars, which reveal significant departures from LTE.

Conclusions. The observational support for a significant and non-standard Li production source in the early universe is substantially weakened by our findings.