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Massa de neutrinos medida

14.10.2019

Os neutrinos são responsáveis por muitos processos importantes que ocorrem nas estrelas. Esta partícula foi previamente prevista apenas teoricamente e foi introduzida para explicar o excesso de energia que vem do Sol quando as reações termonucleares ocorrem nele. Observar neutrinos diretamente é muito difícil e, para isso, os cientistas realizam medições ultraprecisas na coluna de água de um volume enorme.

Até recentemente, acreditava-se que o neutrino é uma partícula sem massa, o mesmo que um fóton. Mas o novo estudo não apenas afirma que tem massa, mas também limita seu significado. Para fazer isso, os cientistas usaram informações de várias fontes, incluindo telescópios espaciais e terrestres que observam a primeira luz do universo (radiação cósmica de fundo em micro-ondas), supernovas, o maior mapa 3D de galáxias do universo, aceleradores de partículas e reatores nucleares .

O método de análise que eles usam pode ser aplicado a muitos outros tipos de partículas, dizem os cientistas. Com a ajuda dele, foi possível impor restrições à massa de todos os três tipos de neutrino - elétron, múon e tau. Anteriormente, a massa total aproximada de todos os tipos de neutrinos era estabelecida. Agora, os cientistas foram mais longe e, usando o supercomputador Grace, calcularam a massa máxima de um dos tipos de partículas.

Descobriu-se que a massa do neutrino do elétron é cerca de um milhão de vezes menor que o próprio elétron - 1,5x10^-37 kg. De acordo com os dados, o intervalo de confiança da medição é de 95% - esta é a probabilidade de que o valor real esteja próximo do valor calculado dentro do erro.

Os cientistas conseguiram obter esse valor usando uma enorme variedade de instrumentos de medição modernos. Mas mesmo isso não é suficiente para calcular o valor aproximado da massa dos outros dois tipos de "partículas fantasmas". Segundo especialistas, o lançamento de novos telescópios espaciais e a obtenção de dados dos detectores de radiação Cherenkov resolverão esse problema.

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Energia do espaço para Starship 08.05.2024

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Novo método para criar baterias poderosas 08.05.2024

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Teor alcoólico da cerveja quente 07.05.2024

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Criou um protótipo de radar quântico 18.07.2021

Físicos do Instituto Austríaco de Ciência e Tecnologia e colegas dos EUA, Reino Unido e Itália criaram um protótipo de radar que usa emaranhamento quântico para detectar um objeto. Essa tecnologia pode encontrar aplicação em scanners biomédicos com consumo de energia ultrabaixo no futuro.

Os pesquisadores introduziram uma tecnologia chamada iluminação quântica de microondas baseada em fótons emaranhados. No emaranhamento quântico, duas partículas permanecem conectadas, não importa quão distantes estejam. Isso permite que o radar opere mesmo em ambientes de alto ruído térmico, onde os sistemas clássicos geralmente são ineficazes.

Os cientistas emaranharam fótons a uma temperatura alguns milésimos de grau acima do zero absoluto (-273,15 graus Celsius). Um grupo de fótons, chamados de sinais, foi enviado ao objeto, e acima do outro grupo - fótons ociosos - as medições foram feitas em condições sem interferência e ruído. Quando fótons de sinal são refletidos de um objeto, o emaranhamento é destruído, mas a correlação é preservada, o que pode ser usado para determinar a presença ou ausência do objeto alvo.

Os testes do protótipo mostraram que ele pode detectar um objeto com baixa refletividade à temperatura ambiente. A iluminação quântica resolve o problema da baixa sensibilidade dos sistemas de radar, que têm dificuldade em distinguir a radiação refletida de um objeto do ruído de fundo natural.

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