Já nos anos 1960 se iniciou a busca por novas maneiras de construir detectores que fossem mais precisos e que apresentassem menos ruído quando comparados com as barras ressoantes desenvolvidas por Weber. A “idéia de usar interferômetros de laser como detectores de ondas gravitacionais foi desenvolvida mais ou menos simultaneamente em vários lugares, pelo próprio Joseph Weber, junto com os físicos soviéticos Mikhail Gertsenshtein e Vladislav Pustovoit” (CIANI e FULDA, 2017, p. 197, tradução nossa).
A era da construção de protótipos de interferômetros a laser iniciou-se com Robert Forward, mas o deterctor “era muito pequeno para ver as ondas” (COLLINS, 2004, p. 265, tradução nossa). Porém, Forward continuou trabalhando em projetos melhorar os aspectos técnico s dos interferômetros. Essa era de trabalhos para melhorar os interferômetros, chamada por Ciane e Fulda de “era dos protótipos”, durou até o início dos anos 1990.
Os detectores de protótipo eram uma parte essencial desse desenvolvimento tecnológico. O financiamento de um observatório em escala real ainda era considerado muito arriscado durante essa época e, de qualquer modo, a tecnologia simplesmente não estava em um estágio maduro o suficiente para dar a eles uma chance razoável de detectar ondas gravitacionais. Esses protótipos também forneceram a função de treinar jovens cientistas nos métodos e conceitos que seriam fundamentais para projetar, construir e operar detectores de ondas gravitacionais (CIANE e FULDA, 2017, p. 197, tradução nossa)
Em 1972, um outro físico chamado Reiner Weiss publicou trabalhos detalhados da análise de ruído desse tipo de interferômetro, chamado Electromagnetically Coupled Broadband Gravitational Antenna. Diversos projetos fazem parte dessa perimeira geração de interferômetros, como o LIGO de Hanford e Livingston, Virgo – localizado próximo a Pisa –, GEO – em Hannover – e TAMA – em Tóquio.
O projeto LIGO iniciou sua construção no início dos anos 1990. Em um artigo publicado em abril de 1992, podemos encontrar logo em seu resumo que a “tecnologia para o LIGO foi desenvolvida nos últimos 20 anos. A construção começará em 1992, e sob o cronograma atual,
87 as buscas do LIGO por ondas gravitacionais começarão em 1998” (ABRAMOVICI et al., 1992, p. 325, tradução nossa).
Figura 13 – Esquemas do funcionamento do LIGO, publicados por ABRAMOVICI et al. em 1992. Na imagem
A (p. 327) podemos ver um desenho esquemático de como o interferômetro seria construído. Na imagem B (p. 328) podemos ver com mais detalhes técnicos os aparatos de dois locais distintos
Já no projeto inicial melhorias estavam planejadas para serem feitas ao longo do tempo. “A confiuração inicial do LIGO é o mínimo que pode abrigar um sistema detector de três interferômetros capaz de detectar as ondas previstas e monitorar uma de suas duas formas de onda. Esta configuração inicial foi projetada para permitir uma atualização” (ABRAMOVICI et al., 1992, p. 329, tradução nossa).
Embora o crnograma inicial prevesse o início das operações em 1998, a inauguração do LIGO só ocorreu em novembro de 1999 – “quando as atividades de construção estavam substancialmente completas” (NATIONAL RESEARCH COUNCIL, 2004, p. 116, tradução nossa) – e a primeira operação com todos os interferômetros só foi ocorrer em 2002.
O LIGO manteve-se em operação com as configurações iniciais e de novembro de 2005 até setembro de 2007 operou em modo de tomada de dados continuamente, quando melhorias foram feitas nos interferômetros “que melhorou a sensibilidade de tensão nas frequências mais sensíveis em aproximadamente 30%” (AASI et al., 2015, p. 7, tradução nossa).
Alojado dentro do sistema de vácuo e instalações construídas para o LIGO inicial, o Advanced LIGO substitui completamente os componentes do interferômetro por novos designs e tecnologia. Cada observatório abriga um interferômetro avançado LIGO com braços de 4 km de comprimento. Um terceiro interferômetro (originalmente planejado como um segundo detector em Hanford) é consignado para uma instalação futura planejada em um novo local, atualmente indeterminado, na Índia. Todos os três interferômetros devem ser idênticos em design e desempenho esperado. A adição do terceiro site (Índia) fornecerá uma localização de fontes
88 significativamente melhor para a rede Advanced LIGO (AASI et al. 2015, p. 7, tradução nossa)
O laser utilizado no Advanced LIGO é do tipo Nd: YAG (acrônomo do inglês neodymium-doped yttrium aluminium garnet, granada de ítrio e alumínio dopado com neodímio), com um comprimento de onda de 1064 nm, o mesmo que era utilizado antes das atualizações. As alterações realizadas foram nos espelhos (aumentando os espelho para diminuir sua movimentação e seu aquecimento, consequentemente diminuido fontes de ruído), suas suspensões (quadruplicando o número de pêndulos que sustentavam os espelhos e alterando a composição de fibras de metal para fibra de vidro, diminuindo também as fontes de ruído) e o isolamento sísmico (anteriormente havendo apenas sistemas passivos de isolamento e agora contando com uma combinação de sistemas passivos e ativos de isolamento).
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Figura 14 – Desenhos comparativos dos sistemas de suspensão dos espelhos do LIGO, tanto do esquema
original quanto do Advanced LIGO. Tradução livre das legendas34
Com essa configuração que as ondas gravitacionais foram detectadas no dia 14 de setembro de 2015. “Esta é a primeira detecção direta de ondas gravitacionais e a primeira observação de uma fusão binária de buracos negros” (ABBOTT, 2016, p. 8, tradução nossa). A importância dessa detecção para a comunidade científica é inegável e isso influenciou a forma como a divulgação dos resultados chegou ao público mais amplo. Vamos agora explanar sobre como realizamos a seleção dos textos acerca da detecção das ondas gravitacionais e a metodologia de análise.
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6. Metodologia e Determinação do Material de Análise
Dentro das pesquisas de linguagem, uma área que tem se destacado quando pensamos em ensino de ciência é a Análise do Discurso – com ênfase na linha francesa da área.
Visando nos manter dentro do espectro de pensadores que seguem uma linha marxista em seus trabalhos, nos basearemos aqui principalmente na obra de Michel Pêcheux e Oswald Ducrot. Antes de continuar, é importante ressaltarmos aqui que utilizaremos a Análise do Discurso como um dispositivo teórico, sem a pretensão de esgotarmos toda a complexidade da área. Da mesma maneira que fizemos um breve estudo sobre ideologia, pretendemos apresentar apenas alguns pressupostos básicos que perpassam pelas linhas de pesquisa.