Agora que o LHC está a entrar em funcionamento no CERN, em Genebra, na Suíça, volta-se a falar nos média da teoria das supercordas como hipotética "Teoria de Tudo". Continuo a não gostar desse tipo de física (mas os gostos discutem-se!) tal como há nove anos, quando o "Público" me pediu uma opinião que foi publicado na revista "Pública" em 6/9/1999, a propósito de declarações do físico norte-americano Michio Kaku. Talvez valha a pena reler:
"O Universo em três centímetros
RPS@publico.pt
Há mais de 50 anos que os físicos tentam desenvolver a teoria "de tudo", ou seja, uma única teoria capaz de explicar o Universo, das grandes galáxias às minúsculas partículas mais pequenas do que o átomo. A teoria das supercordas, que tem impressionado os cientistas pela sua elegância, é a primeira candidata séria ao título. É considerada muito avançada para o nosso tempo - física do século XXI.
Em três centímetros apenas escrever-se-á a equação que unifica o Universo. Um tamanho pequeno para um conhecimento tão vasto, mas o ideal para ser impresso numa t-shirt. É a profecia de Mishio Kaku, um dos muitos físicos que, nos últimos 50 anos, se têm dedicado à procura do "Santo Graal" da Física - a teoria de tudo. A "tal" que conseguirá explicar coisas tão grandes como planetas e galáxias, e, simultaneamente, coisas tão pequenas como as partículas subatómicas, mais pequenas do que o átomo. A busca de uma teoria de tudo não é uma preocupação recente. É uma obsessão da comunidade física há mais de 50 anos. Muitos outros se lhe seguiram. O que eles pretendiam era desenvolver uma teoria que explicasse as quatro forças fundamentais que governam o Universo: a força gravitacional (que mantém o sistema solar e a galáxia); a força electromagnética (que descreve a luz de vários tipos, desde a luz visível às ondas de radar, rádio e televisão, etc); a força nuclear fraca (responsável por algumas formas de desintegração radioactiva dos elementos, um fenómeno natural); e a força nuclear forte (que faz brilhar o Sol e outras estrelas por todo o Universo).A teoria da relatividade criada por Einstein explica a força gravitacional (que se aplica às coisas grandes do Universo). Por outro lado, a teoria quântica permite entender o electromagnetismo entre duas forças nucleares (que se aplicam às coisas pequeninas). "O problema é que a relatividade e a teoria quântica são opostos exactos", explica Michio Kaku, no sítio do físico Stephen Hawking, na Internet, (http://www.pbs.org/wnet/hawking/mysteries/html ). "A resposta poderá estar no hiperespaço". Ou seja, num espaço com mais do que as quatro dimensões que conhecemos, três de posição e uma de tempo."Quando Einstein disse, em 1915, que o espaço-tempo tinha quatro dimensões e era curvo e ondulado, mostrou que essa curvatura produzia a 'força' chamada gravidade", diz Michio Kaku. E lembra que, em 1921, Theodor Kaluza sugeriu que a luz poderia ser um efeito visível da quinta dimensão. "Muitos físicos acreditam que a luz é criada por ondulação na quinta dimensão do espaço-tempo", admite Michio Kaku. "Se adicionarmos mais dimensões, podemos curvá-las e ondulá-las de diferentes formas, criando mais forças. E em dez dimensões conseguimos acomodar as quatro forças fundamentais".
A única teoria a dez dimensões que, até hoje, conseguiu alcançar o estatuto de candidata a "miss tudo" é a teoria das supercordas. Criada e abandonada nos anos 70 para tentar explicar as forças nucleares fortes, surpreendeu os cientistas, em 1984, quando dois jovens físicos mostraram que podia ser aplicada a todo o funcionamento do Universo. É a primeira a conseguir resolver algumas das inconsistências matemáticas que aniquilaram as suas antecessoras e sobreviver, aceitando um Universo onde existem seis dimensões escondidas. Nos últimos 15 anos, deu origem a várias teorias "filhas", com números variáveis de dimensões. A teoria das supercordas prevê a existência de minúsculas cordas sem massa, semelhantes às cordas de uma viola, que existem numa única dimensão. Tal como uma única corda da viola é capaz de produzir dezenas de notas e ressonâncias - consoante o ponto do instrumento em que se toca e a forma como se pisa essa corda -, as supercordas são capazes de criar diferentes partículas subatómicas.Assim, uma única corda tanto poderia criar as partículas elementares da matéria (as que não se podem dividir mais, como os electrões, quarks e neutrinos), como as partículas de interacção ou de campo (como o fotão [luz] e o gravitão [gravidade]). As partículas de interacção ou campo são, segundo o físico teórico Carlos Fiolhais, da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra, "'grãos de energia' que asseguram a coesão das partículas de matéria". E é esta capacidade de explicar tanto umas como outras, que permite à teoria das Supercordas unificar as grandes e pequenas coisas do Universo. As supercordas são objectos teóricos, modelos matemáticos cuja evidência no mundo real está por provar. Se existirem, são tão pequenos que não se conseguem observar nem com recurso à mais avançada tecnologia que existe. "Ter-se-ia de usar aceleradores [de partículas] muito maiores do que os actuais. Provavelmente nunca se vão se construir essas máquinas", diz Carlos Fiolhais. "No entanto, certas previsões da teoria das supercordas poderiam, com sorte, ser vistas em raios cósmicos, como algo que ficou da estrutura do Universo mesmo no início do Big Bang, numa altura em que o Universo não tinha dimensões escondidas". Carlos Fiolhais diz que esta é uma teoria "muito à frente da experiência, e é por isso que alguns físicos lhe recusam o atributo de física". Afirma que não gosta dela por ser demasiado matemática e estar demasiado longe da realidade que conseguimos apreender e medir. "Há suficientes fenómenos no mundo 'acessível' que não compreendemos e para os quais não precisamos de uma visão ultra-reducionista e pseudo-integradora, que procura, com o que é supostamente último, explicar tudo".
Michio Kaku também a considera futurista, mas está fascinado. "Esta teoria é tão elegante e poderosa que não estava 'destinada' a ser vista no século XX". Para ele, as supercordas são física do século XXI que "caiu", acidentalmente, no século XX. Infelizmente, as equações das supercordas têm mais do que três centímetros. "O problema é que a matemática do século XXI ainda não foi descoberta", diz o físico, que espera que, nos próximos dez ou 20 anos, um jovem cientista olhe para a teoria e perceba quais são os três centímetros que faltam."
Nota: O LHC não alcança a escala de energias de que trata a teoria das cordas. E dificilmente haverá um outro acelerador maior nos tempos mais próximos...
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2 comentários:
Post brilhante, Prof. Carlos Fiolhais.
Como leigo, procurei informação sobre a teoria das cordas e deduzi uma conclusão: a teoria das cordas não é uma teoria científica, é pura ficção científica. Por isso concordo com tudo o que escreveu.
Haja esperança.
Vou comen
TEORIA DA CRIAÇÃO DO UNIVERSO
O universo não deve ser tão complicado como parece. Não é possível que tantos cientistas, com grandes conhecimentos não consigam decifrar este enigma. Existem milhares de teorias e a única aceita é a do big bang, uma teoria sem muito requinte científico, com várias falhas e foi idealizada por um padre, com pouco conhecimento em astronomia. Já tem mais de meio século que esta teoria perdura. Ela não atende mais as necessidades do momento; pelo contrario, atrapalha o raciocínio lógico e leva a erros. Muitos mistérios não puderam ser solucionados devido a esta péssima teoria. Esta na hora de dar uma virada de 180º e idealizar uma nova teoria que talvez não necessite de muita matemática nem muita física para ser mais verdadeira. Basta um pouco de imaginação, para perceber que o universo gira e se contrai. A primeira vista, parece um absurdo total, principalmente para quem está preso à antiga teoria. Observemos as evidencias: Quanto ao movimento giratório: a ciência não aprova esta possibilidade, baseada na teoria do big bang, mas as teorias mudam a todo instante, as evidencias não.
1- Basta observar seu formato elíptico. Se não girasse, seu formato seria o esférico e quanto mais girar, mais seu formato tenderá para o de uma pizza ou uma galáxia.
2- As galáxias mais próximas do centro do universo fazem seu movimento de translação mais rápido que as mais distantes e sendo observadas deste centro, veremos as galáxias mais distantes, se afastando mais rápido, dando a ilusão de expansão do universo e quanto mais distantes elas estiverem, mais acentuada será essa ilusão de ótica. É como os planetas em torno do sol. A nossa galáxia ocupa este centro.
Quanto à contração do universo: Isto parece um grande absurdo, mas não custa especular.
1- Se houvesse a expansão do universo, as galáxias jamais se chocariam ou se aglomerariam. Caminhariam do centro para a periferia em linha reta, afastando-se cada vez mais umas das outras como em uma explosão. Se isto acontecesse, as galáxias estariam tão afastadas que dificilmente as veríamos. A aproximação entre as galáxias é sinal que existe contração ao invés de expansão. No universo tudo se choca o tempo todo.
2- Se houvesse o big bang, as galáxias da periferia seriam as mais antigas, porque seriam as primeiras a serem arremessadas para o espaço e as mais centrais, as mais novas, pois seriam as ultimas a serem arremessadas. Não é isto que vemos e sim justamente o contrário. Isto não é expansão, é contração do universo.
3- A via láctea é uma galáxia bem antiga e ocupa praticamente o centro do universo, ou seja, a cerca de 100.000 anos luz deste centro, onde existe o “Grande Attractor Vigor”, um massivo aglomerado de estrelas e nossa galáxia parece ser atraída por ele. Se isto é verdadeiro, a nossa galáxia caminha no espaço, cada vez mais rápido à medida que se aproxima deste centro e veremos as outras galáxias se afastando cada vez mais rápido de nós, dando a ilusão de expansão acelerada do universo. Juntando-se esta ilusão à ilusão da rotação do universo, o resultado final será bem acentuado.
4- A concentração de estrelas no centro do universo pode ser restos de galáxias que chegaram ao seu destino final. Isto provaria a contração do universo.
5- Em uma explosão, ou big bang, o centro estaria praticamente vazio e toda a massa estaria na periferia, como acontece em granadas militares, em fogos de artifício, etc. Um universo repleto de galáxias em seu interior, não pode ter origem num big bang e sim num jorro constante de matéria e isto complicaria ainda mais a teoria. Isto afasta a hipótese de expansão e reforça a de contração.
6- Se houvesse o big bang, o centro seria a parte mais quente e a periferia, a parte mais fria. Não existe este centro quente e a periferia apresenta um calor, a cerca de 13 bilhões de anos e isto é atribuído erradamente, a meu ver, à radiação de fundo (eco do big bang). Isto será visto mais adiante.
7- A maior concentração de galáxias se encontra no centro do universo e se tornando mais rarefeitas na periferia. Isto reforça a suspeita de contração do universo e afasta a possibilidade de expansão.
8- Sabemos que os corpos celestes se formam, por união de pequenos corpos, que por sua vez são formados pela união de corpos ainda menores e assim sucessivamente. Isto só é possível por aglomeração de matéria e não se pode aglomerar, com expansão e sim com contração.
9- Pelo exposto, as galáxias nascem na periferia e caminham para o centro, em um processo de contração contínua do universo. Como isto é possível? Para o início de tudo, tínhamos o átomo primordial, uma historia fantasiosa; agora temos outra versão, mais científica.
A CRIAÇÃO DO UNIVERSO ---- NOVA VERSÃO.
No início era o nada. Apenas um espaço infinito, um vácuo absoluto, uma temperatura de 0º graus, também absoluto e ausência total de luz. Vácuo absoluto é como o zero absoluto — impossível de se obter em nosso Universo. Este é o espaço sideral, onde nada existe nem mesmo o fóton. Talvez, devido às condições extremas e propícias, favoreceu o aparecimento da ENERGIA ELETROMAGNÉTICA, a primeira das quatro forças básicas da natureza.
Energia é uma existência imaterial capaz de produzir mudanças e, como tal, pode produzir matéria ou vice-versa. Esta energia é a energia primordial, substituta do átomo primordial da teoria do Big Bang. Isso tem lógica. É o início de tudo. A energia eletromagnética gerou tudo o que existe no Universo. E=MC² ou M=E/C², donde E é energia, M a massa e C velocidade da luz. A energia é uma incógnita para os cientistas; a começar pela definição. É um problema a ser resolvido. É o maior mistério da natureza.
Desta suposta força eletromagnética nada sabemos: como ela é, como surgiu, como se comporta no espaço extra-universo, onde esta energia é infinita. Isto parece uma coisa impossível, mas não é. Tudo depende talvez de uma nova teoria: a teoria do espaço extra-universo, como a lei da teoria quântica para o universo atômico e as leis de Newton para a mecânica do nosso Universo (três leis básicas universais, no mínimo).
Três leis básicas universais, três cores fundamentais, quatro sabores básicos, quatro forças básicas da natureza, quatro aminoácidos para a formação do DNA, etc. A natureza faz combinações de 3 ou 4 coisas, para obter uma infinidade de efeitos diferentes. Assim ela usa dois quarks up e um quark down para obter um próton e um quark up e dois downs para obter um neutron e a união dos dois originam o núcleo de um átomo e os átomos, compõem toda a matéria do nosso Universo.
Como surgiu toda essa matéria se no início não existia nada? De acordo com a teoria do Big Bang, o átomo primordial sempre existiu e este pequenino átomo gerou toda a matéria ao ponto de encher todo o Universo e tendo que se levar em conta, a matéria e a antimatéria que se aniquilaram por ocasião do Big Bang e a matéria escura que esta teoria quer também acrescentar neste evento. Como sumir com a antimatéria e preservar a matéria? Além do mais, desintegrar um átomo é muito complicado para ocorrer casualmente.
Não há como aceitar tal justificativa. Para passar do nada para o tudo só há uma explicação: a energia eletromagnética do espaço extra-universo (o nada é energia, o tudo é matéria). Não existe espaço vazio, todo espaço é ocupado por energia eletromagnética.
De acordo com a fórmula de Albert Einstein E=MC², donde M=E/C²; para obtermos energia da matéria (E=MC²) como no caso do Big Bang, teremos que desintegrar o átomo e isto cria MATÉRIA E ANTIMATÉRIA que se aniquilam e gera uma explosão de energia, que é a finalidade do Big Bang. Isso é destruição da matéria e não criação. Na fórmula M=E/C² não temos explosão; mas, talvez sim, uma implosão. C² significa uma centelha elétrica. Sabemos que tendo energia eletromagnética em um vácuo, logicamente haverá centelha e, após uma centelha, desencadeia-se uma série infinita delas: uma mega explosão eletromagnética — o verdadeiro Big Bang, transformando energia em matéria. Essas super descargas eletromagnéticas vieram de todas as direções, inicialmente em torno de um ponto de polaridade supostamente oposta (mutante), que logo se transformou em uma esfera, que continuou aumentando de diâmetro, muito rápido no início e se tornando cada vez mais lenta a medida que crescia e atingiu tamanho descomunal. De acordo com a fotografia em microondas tirada pelo satélite COBE (vide figura da capa), a periferia do universo apresenta uma série de manchas vermelhas e azuis. A cor vermelha é a parte mais quente e a cor azul a parte mais fria. Esta temperatura, talvez, não possa ser medida corretamente por que tudo é rarefeito na periferia do universo, como nas galáxias.
Estas descargas eletromagnéticas são responsáveis pelos clarões nos confins do Universo (raios gama). São cerca de 30.000.000 por ano, com uma energia variável, sendo as mais potentes, equivalente a cerca de 100 bilhões de estrelas para cada descarga. Acredito que, como não se sabia exatamente a sua origem, foram atribuídos a vários fatores como explosões de super novas, de buracos negros super massivos, causadas por choques entre estrelas de nêutrons, etc. Isto acontecendo durante cerca 13 bilhões de anos (idade do universo), não restaria mais nenhum corpo celeste para ser destruído atualmente. Essas descargas geram campos de energia sob intenso calor (emite fótons) e campos magnéticos muito intensos que provocam uma interação capaz de transformar energia em matéria. É capaz também, de esterilizar galáxias próximas, impossibilitando a vida, desintegrar corpos celestes próximos, explodir estrelas (super novas), transformando-as em nebulosas e talvez, provocar pequenas explosões solares, a distancia como acontece com nosso sol (tormentas e tsunami solares) e é bem possível que sejam responsáveis pelas extinções em massa, ocorridas no passado do planeta terra, assim como pela explosão mal explicada de Tungusca, na Sibéria Central em 1908, e de Sodoma e Gomorra, pelos Sprits (raios superiores às nuvens), pelos fenômenos lunares transitórios (clarões lunares), criar magnetaris, as indecifráveis bolas de fogo, e até pela explosão da baleia (cachalote), em Taiwan, etc. Estas descargas se comportam com raios, penetrando fundo no universo, mas raramente chega ao nosso planeta. Nem todas as explosões de raios gama, provocam estas catástrofes, muitas delas, as de mais curta duração, são apenas descargas eletromagnéticas normais que não encontram um obstáculo a ponto de impedir seu trajeto, ao centro do universo. Nossa galáxia está situada a uma distancia segura dessa irradiação. No passado esteve mais próxima.
Essas descargas eletromagnéticas provocam uma interação, que faz nascer a FORÇA NUCLEAR FORTE, que serve para unir fortemente as partículas e a FORÇA NUCLEAR FRACA, responsável pela instabilidade das partículas, como decaimento, radioatividade, etc. Estas duas forças são a 2ª e a 3ª forças básicas da natureza. Esta condição de campo elétrico, campo magnético e alta temperatura (descargas eletromagnéticas), a meu ver seria o BOSON DE HIGGS, o campo que dá origem as partículas com massa. Finalmente surgiu a massa.
Agora sim, temos a matéria primordial; MATÉRIA SEM ANTIMATÉRIA. É disto que nosso Universo é feito; só de matéria; não adianta procurar anti-matéria em nosso Universo porque ela não existe normalmente. Existe sim, no centro dos buracos negros (nas galáxias), onde existe desintegração da matéria.
Criada a massa, surge a gravidade --- a quarta e ultima força básica da natureza. Com a gravidade surgiram as estrelas, as galáxias, os planetas, os asteróides, os cometas, os meteoritos, os buracos negros, o movimento giratório e com isto a força centrífuga, responsável pela modificação do formato do Universo de redondo para elíptico (ver capa).
No interior do Universo, as partículas subatômicas como os quarks, se uniram para formarem prótons e nêutrons, que se associam aos elétrons, dando origem aos primeiros átomos. O próton se uniu ao elétron dando origem ao átomo de hidrogênio; o verdadeiro átomo primordial; este átomo é o mais abundante na natureza. Deste ponto em diante conhecemos toda a história, mas não custa recordar. Para isso faremos um breve comentário: o átomo de hidrogênio é tido, aqui, como átomo primordial, porque ele é o mais simples dos átomos, com apenas um próton e um elétron em sua órbita, sendo um dos primeiros átomos a se formarem na natureza e em grande quantidade. Uma nuvem destes átomos, quando adquire um certo volume, a força da gravidade atua e concentra este gás em um núcleo que se aquece a milhares de graus centígrados e formam as estrelas. Esses sóis fundem o hidrogênio no interior de seus núcleos transformando-o primeiramente em hélio, depois em carbono e em todos os átomos existentes na natureza e assim, responsável por tudo que existe no Universo, inclusive a vida. Quando essa nuvem de hidrogênio é muito volumosa, ou a estrela em formação encontra muita matéria ao seu redor ela capta essas partículas e formam-se as galáxias. Assim também são criados os buracos negros e tudo o mais que existe no Cosmo.
Nem toda matéria primordial seguiu a evolução normal até o átomo de hidrogênio. Muitas destas matérias ficaram estáticas em várias fases desta evolução, transformando-se talvez, em matéria escura e na energia escura que permeiam o Universo; assim como muitos átomos de hidrogênio que não se transformaram em estrelas e matérias lançadas por explosões de estrelas.
O processo de criação do Universo não cessou; continua a produzir descargas eletromagnéticas e a produzir matéria na periferia, indefinidamente. As descargas eletromagnéticas na periferia do Universo produzem uma larga gama de irradiação do espectro eletromagnético, incluindo RAIOS COSMICOS de baixa e de altíssima energia, especialmente raios gama com descargas super potentes em pontos aleatórios do Universo, gerando campos magnéticos muito intensos (ver ilustração da capa).
Essa irradiação é responsável pela criação da matéria e pelo ruído de fundo detectado por Arno Penzias e Robert Wilson (coco de pombo) e atribuído erradamente, a meu ver, ao eco do Big bang. Essa irradiação permanece até hoje em atividade. Em uma explosão como a do Big Bang, a parte central seria mais quente que a periferia, que se resfria rapidamente e se não temos nenhum sinal disto no centro do universo, e se esta periferia estiver aquecida, por cerca de “13 bilhões de anos”, não podem ser atribuídas ao eco do Big Bang e sim as descargas eletromagnéticas sugeridas aqui (é tudo uma questão de interpretação). Um exemplo desta interpretação é o caso das estrelas “cefeidas”, que são tidas como pulsantes, mas esta suposta pulsação pode ser também, devido a um ou mais corpos celeste gigantescos, em sua órbita.
Segundo o físico Gustavo Medina Tanco, do Instituto de Astronomia Geofísica Atmosféricas da USP, acredita-se que as partículas muito energéticas poderiam ser aceleradas pela ação de campos magnéticos muito intensos, em grandes regiões do espaço, mas são poucos os objetos cósmicos conhecidos que preenchem tais condições (até agora). Artigo extraído da revista Galileu n°160 de nov. de 2004 pg. 58. Para maiores esclarecimentos, sugiro a leitura da revista Scientific American Ano 6 n°68, de janeiro de 2008.- UNIVERSO EXTREMO, pg. 44.
O Universo cresce infinitamente de fora para dentro, por acreção de matéria recém formada na periferia, como em uma implosão contínua. As coisas mais antigas estão no centro, enquanto as mais recentes estão na periferia, como acontece com as galáxias (isto é repetitivo no Universo). Os buracos negros destroem a matéria, transformando-a em energia (talvez a energia escura), compensando a criação desta matéria nas bordas do Universo. Com isso, o Universo está em constante criação e destruição. O Universo não é aberto nem fechado; é girante e continua ativo indefinidamente; é eterno --- teve um início e nunca terá fim---é alimentado por energia eletromagnética infinita, proveniente do espaço extra universo, também infinito. Existe por tanto uma eterna transformação de energia em matéria (M=E/C²). Tudo o que existe no Universo, foi gerado pela energia eletromagnética, portanto, nós não somos poeira das estrelas e sim oriundos da energia eletromagnética do espaço extra universo (até agora).
Com esta NOVA TEORIA acredito que muitas dúvidas cosmológicas serão sanadas, como aparentemente sanei algumas delas e também será possível fazer algumas correções ou acrescentar novas idéias em outras teorias.
A idade do Universo tem que ser repensada.
Nada impede a existência de outros Universos.
Quanto às palavras em destaque como: MATÉRIA E ANTIMATÉRIA, RAIOS CÓSMICOS e BOSON DE HIGGS, sugiro ver artigo da revista Galileu n°160, de nov. de 2004 pag. 57. Estes itens continuam sem solução, até agora (talvez).
As quatro forças básicas da natureza, pelo visto, nunca estiveram unidas em uma única força (a super força), como diz a teoria do Big Bang e sim, foram oriundas da força eletromagnética.
Nota: tudo isto que acabamos de ler, é só a minha opinião de acordo com a minha interpretação dos fatos. Tudo isso precisa ser comprovado. Talvez seja apenas mais umas das teorias apresentadas, como por exemplo: A teoria das cordas e outras. O importante é participar com novas idéias, a fim de decifrar este mistério tão antigo quanto à humanidade.
Se esta teoria for comprovada, concluiremos que, para termos as partículas iniciais da formação da matéria, não é necessário o uso do acelerador de partículas (LHC) e sim uma descarga eletromagnética, onde estas partículas são formadas. As partículas obtidas pelo LHC, talvez não sejam as mesmas geradas pela descarga eletromagnéticas, pois uma é proveniente da desintegração da matéria e a outra é da criação da matéria. A energia e a matéria escura, a exótica, a força cosmológica, talvez possa ser abolida de vez. Muita coisa pode mudar.
A terceira fórmula: C²=E/M, talvez pertença ao buraco negro. (não seriam as três leis básicas do universo?).
Original – Fevereiro de 2007 - 1ª modificação-junho de 2008 – 2ª modificação-novembro de 2008 - 3ª modificação-dezembro de 2008, - 4ª modificação-março de 2009.
ALBERTO CARVALHAL CAMPOS
tar com outra teoria:
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