segunda-feira, março 19, 2012

Neutrinos podem transmitir mensagens através da Terra

Neutrinos podem transmitir mensagens através da Terra
A mensagem foi codificada de forma binária, onde transmitir neutrinos significava 1, e não transmitir neutrinos significava 0. Esta é uma das saídas do feixe NUMI, que funcionou como antena de transmissão. [Imagem: Fermilab] 
Portadora de neutrinos


Redação do Site Inovação Tecnológica - 16/03/2012
Os neutrinos talvez não sejam mais rápidos do que a luz, mas podem se tornar as estrelas de uma nova forma de comunicação.
Já imaginou querer enviar uma mensagem para a Austrália ou para o Japão, e simplesmente virar sua antena para o chão?
Cientistas do Projeto Minerva demonstraram na prática que isto é possível: eles fizeram a primeira transmissão de uma mensagem usando neutrinos.
E como neutrinos são capazes de atravessar virtualmente qualquer coisa, isto significa que as mensagens podem ser enviadas diretamente através da Terra.
Neste experimento pioneiro, a palavra "neutrino" foi transmitida a uma distância de 1 km, incluindo 210 metros de rocha sólida.
Comunicação direta
A esfericidade da Terra exige múltiplas torres de repetição para a transmissão de dados por ondas eletromagnéticas.
Se remetente e destinatário estiverem longe o suficiente, a solução mais viável é transmitir a mensagem para um satélite artificial, que está alto o suficiente para "ver" os dois e servir de ponte para a comunicação.
Uma alternativa é ligar todos os pontos por redes de fibras ópticas.
Mas uma mensagem de neutrinos pode ser enviada diretamente, simplesmente mirando na posição do destinatário e disparando o feixe, não importando se há montanhas, oceanos, ou mesmo se o destinatário está do outro lado da Terra.
Neutrinos podem transmitir mensagens através da Terra
O gigantesco detector Minerva serviu como antena para a transmissão binária de neutrinos. [Imagem: Fermilab]
Antena de neutrinos
Neutrinos são partículas eletricamente neutras e quase sem massa - sua massa é tão desprezível que um neutrino é capaz de atravessar um cubo de chumbo sólido, com 1 ano-luz de aresta, sem se chocar com um só átomo.
Isso, obviamente, impõe um desafio para uma futura comunicação por neutrinos: construir uma antena capaz de detectá-los.
Felizmente os físicos vêm fazendo isso há anos, para criar os observatórios que permitam estudá-los.
Ainda são detectores muito sensíveis, que precisam ser instalados em compartimentos subterrâneos, capazes de isolá-los de outros tipos de radiação.
Neste experimento, os cientistas usaram como antena de recepção o detector Minerva, que pesa nada menos do que 170 toneladas. O transmissor foi o feixe de neutrinos NUMI (Neutrinos Main Injector).
Ambos são parte do acelerador de partículas Fermilab, nos Estados Unidos.
Comunicação por neutrinos
Embora pareça interessante, dificilmente as mensagens por neutrinos terão uso prático: a velocidade atingida na transmissão foi de 0,1 bit por segundo.
Ou seja, levou mais de duas horas para que a palavra "neutrino" fosse transmitida.
A mensagem foi codificada de forma binária, onde transmitir neutrinos significava 1, e não transmitir neutrinos significava 0.
Embora o feixe de transmissão dispare trilhões de neutrinos de cada vez, o detector só raramente consegue detectá-los.
A palavra neutrino consistia de 25 pulsos, separados entre eles por um período sem transmissão de 2 segundos. Isso foi repetido 3.500 vezes ao longo de 142 minutos.
Em média, a "antena" detectou 0,81 neutrino a cada pulso, com uma taxa de erro de 1% - apenas 1 em cada 10 bilhões de neutrinos foi detectado.
Bibliografia:

Demonstration of Communication using Neutrinos
D.D. Stancil et al.
arXiv
http://arxiv.org/abs/1203.2847
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