A existência e estabilidade de átomos depende muito do fato de que os nêutrons são um pouco mais mas-sive do que prótons. As massas determinadas experimentalmente diferem por apenas cerca de 0,14 por cento. Um valor ligeiramente menor ou maior da diferença de massa teria levado a um universo muito diferente, com muitos nêutrons, o hidrogênio não o suficiente, ou muito poucos elementos mais pesados. A pequena diferença de massa é a razão pela qual nêutrons livres decadência, em média, após cerca de 10 minutos, enquanto os prótons - os blocos de construção imutáveis da matéria - permanecer estável por um período praticamente ilimitado.
O fato de que o nêutron é ligeiramente mais maciço do que o próton é a razão pela qual os núcleos atômicos têm exatamente aquelas propriedades que tornam o nosso mundo e, finalmente, a nossa existência possível. Oitenta anos depois da descoberta do neutrão, uma equipe de físicos da França, Alemanha, Hungria e chefiadas por Zoltán Fodor , pesquisador do Wuppertal, finalmente calculado a pequena diferença de massa nêutron-próton. Os resultados, que foram publicados na edição atual da Ciência, são consideradas um marco por muitos físicos e confirmar a teoria da interação forte. Como um dos computadores mais poderosos do mundo, JUQUEEN no Forschungszentrum Jülich foi decisivo para a simulação.
Em 1972, cerca de 40 anos após a descoberta do nêutron por Chadwick em 1932, Harald Fritzsch (Alemanha), Murray Gell-Mann(EUA), e Heinrich Leutwyler (Suíça) apresentou uma teoria consistente de partículas e forças que formam o nêutron e o próton conhecida como cromodinâmica quântica. Hoje, sabemos que prótons e nêutrons são compostos de "quarks up" e "down" quarks. O próton é feita de um para baixo e dois quarks up, enquanto o nêutron é composto de um para cima e dois para baixo quarks.
As simulações em supercomputadores ao longo dos últimos anos, confirmou que a maior parte da massa do próton e do nêutron resulta da energia transportada por seus eleitores de quarks, de acordo com a fórmula de Einstein E = mc2. No entanto, uma pequena contribuição do campo eletromagnético em torno do próton carregada eletricamente deve torná-lo cerca de 0,1 por cento mais massa do que o nêutron neutro. O facto de a massa de neutrões é medido para ser maior é, evidentemente, devido às diferentes massas dos quark, como Fodor e a sua equipa mostraram agora em simulações extremamente complexas.
Para os cálculos, a equipe desenvolveu uma nova classe de técnicas de simulação que combinam as leis da cromodinâmica quântica com os da eletrodinâmica quântica, a fim de deter-mina precisamente os efeitos das interações eletromagnéticas. Ao controlar todas as fontes de erro, os cientistas demonstraram com sucesso como afinado as forças da natureza são.
Professor Kurt Binder é Presidente do Conselho Científico da John von Neumann Instituto de Computação (NIC) e membro do GermanCentre Gauss para Supercomputing . Ambas as organizações alocar tempo de computação em JUQUEEN para usuários em um processo competitivo. "Só que usam computadores de classe mundial, como as disponíveis para a comunidade científica a Forschungszentrum Jülich, foi possível alcançar este marco na simulação em computador", diz Binder. JUQUEEN foi apoiado no processo por seus "colegas" operados pela organizações científicas francês CNRS e GENCI bem como pelos centros de computação em Garching (LRZ) e Stuttgart (HLR).
Os resultados deste trabalho pela equipe de Fodor de físicos Bergische Universität Wuppertal , Centro de Physique théorique de Marseille, Eötvös Universidade de Budapeste, e Forschungszentrum Jülich abrir a porta para uma nova geração de simulações que serão utilizados para determinar as propriedades dos quarks, gluões e partículas nucleares. Segundo o professor Kálmán Szabó de Forschungszentrum Jülich, "No futuro, seremos capazes de testar o modelo padrão da física de partículas elementares com um aumento de dez vezes em precisão, o que poderia permitir-nos identificar os efeitos que nos ajudam a descobrir novas física além o modelo padrão ".
O aspecto marcante da galáxia NGC 7049 mostrado na parte superior da página é principalmente devido a esta invulgarmente proeminente anel de poeira, visto principalmente na silhueta. O anel opaco é muito mais escuro do que os milhões de estrelas brilhantes brilhantes por trás dele. Geralmente essas faixas de poeira são vistas em galáxias muito mais jovens com regiões ativas estrela em formação. Não visível nesta imagem é um anel polar central incomum de gás circulando fora do avião, perto do centro da galáxia. A imagem foi tirada pela Advanced Camera for Surveys sobre o Telescópio Espacial Hubble, que é otimizada para caçar galáxias e aglomerados de galáxias no Universo distante e antiga, numa altura em que os nossos cosmos era muito jovem.
The Daily Galaxy Via Forschungszentrum Jülich
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