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domingo, 27 de abril de 2008

O que são Quasares?


Em um universo repleto de objetos estranhos, os QUASARES (quasi-stellar radio sources),estão entre os mais estranhos. No princípio da década de 60 eram conhecidos como “rádio estrelas”. São difíceis de localizar por serem muito distantes e aparecerem na fotos semelhantes a estrelas. Mas é possível identificá-los pelo seu espectro muito diferente de uma estrela. Cada fonte de rádio observada estava associada com um estrela, por isso pensou-se originalmente que os quasares (assim chamados porque sòmente parecem estrelas) fossem objetos dentro da galáxia. Mas com o aumento da resolução dos radiotelescópios foi constatado que a forte emissão de rádio parecia vir de um par de lóbulos que cercam muitos destes objetos estelares, que os tornam semelhantes as rádiosgaláxias ficando mais difíceis a sua identificação.
A subseqüente descoberta de linhas de emissão com pequena ou nenhuma emissão de rádio surgiu um grupo 20 vezes mais numerosos que os quasares denominados QSO (quase-stellar source) muito parecido com os Quasares, mas não emitem ondas de rádio.
O fato mais estranho a respeito dos quasares é seu redshift (desvio da luz para o vermelho) que é muito elevados. Altos redshift são indicativos da grande distância deles até a Terra.
O redshift dos quasares mede a velocidade com que o universo se expande, é um indicador de distâncias cósmicas. Quanto mais para o vermelho do espectro, mais o objeto parece mover-se para longe de nós. Alguns quasares estão afastando-se a uma velocidade de aproximadamente 0,9c, caso o desvio se deva inteiramente ao Efeito Doppler, que causa mudança da luz para o vermelho do espectro.
Isto os tornaria os objetos mais distantes conhecidos da ordem de 10 bilhões de anos-luz da Terra. Quasares com alto redshift são de vital importância para os cientistas. Eles são vistos a grandes distâncias por serem muito luminosos, vê-se o universo com 10 % da idade atual. Os primeiros quasares formaram-se provavelmente após o Big-Bang.
Os quasares eram conhecidos como “rádio-estrelas” porque o método que iria descobrir o primeiro quasar estava baseado em coincidências entre uma fonte forte de rádio e uma fonte ótica. O método inicial de seleção eram as fortes emissões de rádio, depois qualquer objeto com excesso de azul ou ultra-violeta era considerado um bom candidato a quasar. Recentemente evidências de porções próximas ao espectro infravermelho indica que uma grande fração de quasares pode ser mais luminosa dentro do infra-vermelho do que em outras faixas de comprimentos de onda.
Entre as fontes de rádio compactas, detectada nos anos 60 inclui-se 3C 48, 3C 147, 3C 196, 3C 273, 3C 288. 3C é a abreviatura em inglês de Terceiro catálogo de rádioestrelas de Cambridge, elaborado pelo astrônomo britânico Martin Ryle (1918-1984).
Allan Sandage, (1926 - ) descobriu que estas fontes localizavam-se em estrelas de 16ª magnitude, era um fato fora do comum uma vez que estrelas não constituem fontes de microondas detectáveis.
Observações em 1963 da fonte de rádio 3C 273 por Cyril Hazard durante uma ocultação da lua, foi descoberto que ela coincidia com um objeto estelar de 12ª magnitude (250 vezes mais tênue do que se pode ver a olha nu, mas luminosa em padrões astronômicos)
Em 1963 Maarten Schmidt (1929 - )da CALTECH obteve o primeiro espectro do 3C 273 usando o telescópio de 200” do Monte Palomar. As linhas do espectro fotográfico obtido confundiram Schmidt durante meses antes que ele reconhecesse as fortes emissões de linhas largas com as do ultra-violeta. Schmidt concluiu, baseado no redshift de 0,158 que não era uma estrela comum da galáxia, mas um objeto localizado a aproximadamente 1 bilhão de anos-luz de distância, muito mais longe do que qualquer galáxia já detectada possuindo uma magnitude aparente de 12,85 e magnitude absoluta de –26,9.
O 3C 273 é o quasar mais próximo de nós. Atualmente são conhecidos centenas deles, muitos com reshift bem mais alto.


Os quasares localizados na sua maioria a distâncias de bilhões de anos-luz de nós devem ter surgido há bilhões de anos no passado durante a juventude do universo. Nessa época, muitas galáxia jovens podem ter sofrido colapso em seu centro transformando-se em Buracos Negro. Só esse fato já sugere que o universo primordial era bem diferente do atual.

O Físico que realizou a Primeira Reação em Cadeia


Físico italiano nascido em Roma, que produziu a primeira reação nuclear em cadeia (1942). Filho mais novo de um ferroviário, excepcionalmente inteligente, entrou para a Escola Normal Superior (1918), em Pisa, e obteve o grau de doutor na Universidade de Pisa (1922), defendendo uma tese sobre o emprego dos raios X. A seguir, traído pelas pesquisas de Max Born sobre física quântica e fenômenos atômicos, foi estudar física teórica em Göttingen, na Alemanha. De volta a Itália (1924), foi ensinar matemática na Universidade de Florença, onde desenvolveu um trabalho de interesse fundamental para a física teórica, uma teoria dando tratamento estatístico à distribuição de energia nos diversos níveis eletrônicos. Este trabalho lhe valeu o convite para ocupar a cátedra de física teórica na Universidade de Roma (1926). Criou com Paul Dirac a teoria estatística (1927), que permitiu descrever e determinar com precisão o comportamento dos sistemas de elétrons sujeitos ao princípio da exclusão de Wolfgang Pauli, dando uma interpretação estatística da mecânica quântica. Foi eleito membro da Academia de Ciências da Itália (1929), tornando-se seu mais jovem acadêmico. Na década seguinte, trabalhando juntamente com seus discípulos Edoardo Amaldi, Bruno Pontecorvo, Franco Rasetti e Emilio Segrè, descobriu e estudou as propriedades dos nêutrons lentos. Apresentou uma importante teoria nuclear sobre a produção das partículas beta (1934) e ganhou o Prêmio Nobel de Física (1938) pelas demonstrações da existência de novos elementos radioativos produzidos por irradiação de nêutrons e pela descoberta correlata de reações nucleares induzidas por nêutrons lentos, concluindo que nêutrons e prótons são as mesmas partículas fundamentais, em estados quânticos diferentes. Demonstrou que todo bombardeio de uma substância por nêutrons leva à ocorrência de transformações nucleares (1936) bombardeando elementos químicos pesados com nêutrons, produzindo elementos mais pesados que os existentes na natureza. Fugindo com a família do fascismo de Mussolini, emigrou (1938) para os Estados Unidos, indo trabalhar na Universidade de Chicago, onde coordenou a construção da sua pilha atômica (1942), o primeiro reator nuclear, produzindo pela primeira vez, uma reação nuclear em cadeia, que controlou por meio da absorção em blocos de carvão empilhados, a pilha atômica, um dos grandes marcos da era nuclear. Naturalizou-se norte-americano (1944) e foi nomeado catedrático de física nuclear na Universidade Colúmbia, em Nova York (1946), onde colaborou, a convite do governo americano, no projeto Manhattan, que produziu a primeira bomba atômica. Recebeu a Medalha de Mérito do Congresso e foi eleito membro estrangeiro da Sociedade Real de Londres (1950). Foi o primeiro cientista a ser agraciado com o prêmio concebido pela Comissão de Energia Atômica dos Estados Unidos. Suas obras completas foram publicadas pela Accademia Nazionale dei Lincei e pela University of Chicago Press (1962). Morreu em Chicago (1954) e em sua homenagem foram designados o férmio, elemento químico de número atômico 100, transurânico, artificial, descoberto após uma explosão nuclear no Pacífico (1952), e a partícula subatômica férmion.

sábado, 26 de abril de 2008

Matemático Brasileiro recebe Prêmio Internacional Ramanujan


Um matemático Brasileiro foi o primeiro a receber o prémio Srinivasa Ramanujan. Marcelo Viana, do Instituto de Matemática Pura e Aplicada (Impa), no Brasil, recebeu a distinção no dia 15 de Dezembro de 2005, na cidade de Trieste, na Itália. O trabalho do investigador em sistemas dinâmicos já havia sido distinguido outras vezes, pela União Matemática da América Latina e Caribe (UMALCA) e pela Academia de Ciências do Terceiro Mundo.
Viana nasceu no Brasil de pais portugueses, e veio para Portugal com três meses de vida. Foi criado no país, e licenciou-se em matemática pela Universidade do Porto, onde foi também professor. Fez o doutoramento no Instituto de Matemática Pura e Aplicada (Impa), no Rio de Janeiro, onde é investigador. No entanto, mantém fortes contactos com a matemática portuguesa: já orientou diversos alunos de doutoramento portugueses, participou no programa Novos Talentos em Matemática e participou em painéis de avaliação da ciência no país. O matemático tem dupla nacionalidade portuguesa e brasileira.
O Prémio Srinivasa Ramanujan foi concedido pela primeira vez em 2005. Destina-se a distinguir matemáticos de até 45 anos, que estejam a fazer investigação em países em desenvolvimento. Tem uma componente financeira de dez mil dólares (cerca de oito mil euros), financiada pelo Niels Henrik Abel Memorial Fund. O prémio é concedido pelo Centro Internacional de Física Teórica Abdus Salam (ICTP) e pela União Matemática Internacional (IMU).

Como é possível viajar no Tempo?


Na teoria da relatividade geral de Einstein, o tempo se acelera e desacerela quando passa por corpos massivos, como estrelas e galáxias. Um segundo na Terra não é um segundo em Marte. Relógios espalhados pelo Universo se movem com velocidades diferentes.
Em 1935, Einstein e Nathan Rosen (1909-1995) deduziram que as soluções das equações da relatividade geral permitiam a existência de pontes, originalmente chamadas de pontes de Einstein-Rosen, mas agora chamadas de redemoinhos ou buracos de minhoca (wormholes). Estas pontes unem regiões do espaço-tempo distantes. Viajando pela ponte, pode-se mover mais rápido do que a luz viajando pelo espaço-tempo normal.
Antes da morte de Einstein, o matemático Kurt Gödel (1906-1978), trabalhando na Universidade de Princeton, como Einstein, encontrou uma solução para as equações da relatividade geral que permitem a viagem no tempo. Esta solução mostrava que o tempo poderia ser distorcido por rotação do Universo, gerando redemoinhos que permitiam que alguém, movendo-se na direção da rotação, chega-se ao mesmo ponto no espaço, mas atrás no tempo. Einstein concluiu que como o Universo não está em rotação, a solução de Gödel não se aplicava.
Em 1955 o físico americano John Archibald Wheeler (1911-), que cunhou o termo buraco negro, escreveu um artigo sobre "geometrodinâmica" mostrando que as pontes de Einstein-Rosen poderiam ligar não somente Universos paralelos, mas regiões do mesmo Universo, formando um túnel no espaço-tempo.
Em 1963, o matemático Roy Patrick Kerr (1934-), da Nova Zelândia, encontrou uma solução das equações de Einstein para um buraco negro em rotação. Nesta solução, o buraco negro não colapsa para um ponto, ou singularidade, como previsto pelas equações para um buraco negro não rotante, mas sim em um anel de nêutrons em rotação. Neste anel, a força centrífuga previne o colapso gravitacional. Este anel é um redemoinho (wormhole) que conecta não somente regiões do espaço, mas também regiões do tempo, e poderia ser usado como máquina do tempo. A maior dificuldade é a energia: uma máquina do tempo necessita de uma quantidade fabulosa de energia. Seria preciso usar-se a energia nuclear de uma estrela, ou antimatéria. O segundo problema é de estabilidade. Um buraco negro em rotação pode ser instável, se acreta massa. Efeitos quânticos também podem acumular-se e destruir o redemoinho. Na verdade a teoria prevê que os redemoinhos (buracos de minhoca) sobrevivem somente uma fração de tempo tão curta que nem a luz consegue atravessá-lo. O outro grande problema de usar um buraco negro como ponte é que a força de maré de um buraco negro estelar é tão grande que despedaçaria qualquer corpo que se aproximasse do seu horizonte. Portanto, embora teoricamente possível, uma viagem no tempo não é praticável.

quarta-feira, 23 de abril de 2008

O Piquenique Elétrico de Benjamin Franklin



Nenhum dos amigos de Benjamin Franklin, ao receber o curioso convite para um "piquenique elétrico", duvidou de que as proezas ali prometidas se concretizariam. Nem eles, nem o restante da tradicionalmente incrédula população de Filadélfia: os habitantes da cidade já estavam habituados com as incríveis experiências desse homem que, em 1752, provara ser capaz de "domar o raio".

Texto do Convite:


"Para o nosso jantar, teremos um peru, morto por um choque elétrico e assado num espeto movido a eletricidade, sobre um fogo ateado por centelha elétrica. E beberemos à saúde de todos os eletricistas da Inglaterra, Holanda, França e Alemanha, em copos eletrizados, sob uma salva de tiros disparados pela bateria de carga elétrica."

O Cérebro de Einstein era Diferente !!!!!!


Depois de 44 anos após a morte do físico alemão, cientistas canadenses anunciaram que Einstein nasceu com um cérebro extraordinário, anatomicamente diferente da imensa maioria das outras pessoas. Seu cérebro era pelo menos 15% maior e mais largo que o dos demais, exatamente na parte responsável pelo processamento do raciocínio matemático e pela concepção espacial, o chamado lobo parietal inferior. Além disso, não tinha os sulcos que separam as duas porções dessa região, o que facilitaria a comunicação entre os neurônios ali situados. O resultado seria uma forma de pensar mais eficiente e inovadora, na opinião dos pesquisadores. "Isso não significa que a anatomia determina o destino das pessoas", esclarece a coordenadora da pesquisa, Sandra Witelson, da McMaster University, em Ontário. "Mas o estudo deixa claro que as condições ambientais não são o único fator importante na criação de um gênio."
O pai da teoria da relatividade morreu em 1955. Seu cérebro foi retirado do crânio sete horas após a morte pelo patologista Thomas Harvey, que também fotografou exaustivamente o órgão e depois o dividiu em 240 pedaços de vários tamanhos. A pesquisa canadense é a primeira a ter resultados conclusivos a respeito dos vínculos entre sua genialidade e a anatomia cerebral. No estudo, iniciado em 1996, todas as fotografias e os pedaços do cérebro de Einstein fornecidos por Harvey foram comparados com 91 outros do banco de órgãos mantido pela universidade. Todos eles foram retirados de pessoas que morreram com idade semelhante à de Einstein e tinham QI um pouco acima da média. Foi a partir dessa comparação que Sandra Witelson detectou as diferenças. Pelas medições, o cérebro de Einstein tem maior volume na porção parietal inferior, mas é menor em outras regiões, o que torna seu tamanho e peso muito semelhantes aos dos demais. Isso mostra que o fator decisivo não é o tamanho do cérebro, mas sua especialização em determinadas tarefas – no caso de Einstein, a área ligada ao raciocínio matemático.
A tentativa de encontrar explicação para a genialidade medindo o tamanho do cérebro não é uma novidade científica. Isso já foi feito com o cérebro do compositor Johann Sebastian Bach e o do filósofo René Descartes, entre outros. No século passado, o antropólogo francês Pierre Paul Broca chegou a afirmar que quanto mais pesado o órgão mais inteligente seria a pessoa. Acabou vítima de sua própria teoria: depois de morto, descobriu-se que seu cérebro era alguns gramas mais leve do que a média. "O que as pessoas faziam até poucas décadas atrás eram constatações simplistas", escreveu a neurologista Witelson no texto da pesquisa sobre Einstein, publicada na revista britânica The Lancet. "Hoje, temos condições de avaliar de forma mais adequada as relações entre função e as estruturas anatômicas do cérebro."

segunda-feira, 21 de abril de 2008

Por que a água gira diferente nos hemisférios?

Outro dia, vi um episódio de desenhos animados onde diziam que em um hemisfério da Terra o água do vaso sanitário gira para a esquerda e no outro hemisfério gira para a direita. Isto está certo? A resposta mais correta é: "Sim, é certo que a água gira em um sentido no hemisfério norte e ao contrário no hemisfério sul. Mas não é certo dizer que possamos comprovar isto em um vaso sanitário ou mesmo na pia do banheiro". Vejamos que há detrás desta "misteriosa" resposta. A Força de Coriolis nos diz que um fluido que se encontra numa superfície em rotação descreve uma aceleração perpendicular ao movimento da superfície. Podemos comprovar isto nas fotos de satélite: quando vemos uma tempestade no hemisfério norte a massa de nuvens sempre gira no sentido contrário aos ponteiros do relógio, mas se a tempestade estiver no hemisfério sul as nuvens se moverão em sentido horário. Se a Terra não estivesse rodando estas nuvens teriam forma de estrela, com o centro no ponto de menor pressão. Mas como existe uma rotação, a Força de Coriolis faz com que as nuvens descrevam um movimento conhecido como ciclônico. Então, por que não podemos vê-lo no banheiro? A força de Coriolis é muito, muito pequena. Ela depende diretamente da velocidade angular da Terra em torno de seu eixo, o que lhe dá uma velocidade de 1 volta por dia. Assim, quando ativamos a descarga de um vaso sanitário há forças muito maiores geradas pela turbulência da água que cai, a forma assimétrica do vaso, etc. Entre tantas forças o efeito de Coriolis se perde e e é impossível que possamos comprovar empiricamente sua presença. Logo, a água pode girar em qualquer sentido. O mesmo acontece com a água em uma pia, por exemplo, onde qualquer pequeno movimento da água já comporta uma inércia suficiente para superar a pequeníssima força de Coriolis. Mas, com muita paciência, podemos comprovar que a força de Coriolis está aí. Pegamos uma bacia perfeitamente redonda (simetricamente perfeita) e fizemos um pequeno furo em seu centro. Depois tampamos o buraco do lado de baixo da bacia e a enchemos de água. Em seguida, a deixamos em um lugar onde não seja atingida pelo vento por alguns dias para assegurar-nos de que não existe nenhum tipo de movimento no água. Feito isto, abrimos o buraco e esperamos. Como fizemos um buraco muito pequeno, dado que a força de Coriolis é muito pequena, toda a massa de água demorará a acelerar, mas finalmente veremos como a água gira no sentido horário se estivermos no hemisfério sul, ou ao contrário se estivermos no hemisfério norte.

Nasa registra Avalanche em Marte

Cientistas da Nasa divulgaram na noite de 3 de Março, segunda-feira uma imagem inédita de uma série de avalanches de gelo e poeira ocorridas em Marte. De acordo com a agência espacial dos Estados Unidos, a sonda Mars Reconnaissance Orbiter, que orbita ao redor do planeta vermelho desde 2006, flagrou o fenômeno no pólo norte de Marte, em meados de fevereiro.
Trata-se, segundo, os cientistas, de pelo menos quatro cascatas de gelo e pó despencando de um penhasco de cerca de 700 metros de altura. As avalanches levantaram imensas nuvens de poeira, algumas do tamanho de dois campos de futebol.
De acordo com os especialistas, é muito raro conseguir registar um fenômeno deste tipo em Marte. Conforme explicaram em um comunicado da Nasa, a maior parte da paisagem marciana não sofre grandes alterações há milhões de anos. A origem da avalanche vai ser investigada.

Descoberto o lago de Marte



De acordo com novas imagens, uma cratera em Marte pode há muito tempo atrás ter sido um lago habitável. Capturadas pela sonda MRO (Mars Reconnaissance Orbiter), estas sugerem que a Cratera Holden, polvilhada com detritos, já teve uma calma massa de água que pode ter albergado vida. No entanto, não existem até agora nenhumas provas convincentes da existência de vida, passada ou presente, em Marte.
Os detritos na cratera incluem uma mistura de pedregulhos quebrados e de partículas mais pequenas chamadas megrabrecias.
"A Cratera Holden tem alguns dos mais bem expostos depósitos de lagos e de antigas megabrecias conhecidas em Marte," disse Alfred McEwen, cientista da câmara HiRISE da MRO. "Ambos contêm minerais que se formam na presença de água e marcam ambientes potencialmente habitáveis. Este seria um excelente local para enviar um rover ou uma missão de envio de amostras, de modo a fazer grandes avanços na questão da vida em Marte."
Essa missão poderá ser o Mars Science Laboratory da NASA, com lançamento previsto para o próximo ano. A Cratera Holden é um dos seis locais de aterragem em consideração.
A cratera de impacto Holden formou-se dentro de uma maior bacia de impacto que foi entrecruzada por canais grandes e naturais. Blocos de até 50 metros foram disparados desde a bacia pelo impacto, antes de caír novamente para a superfície e formar a camada de megabrecia.
A água mais tarde veio a assentar uma fina camada de sedimentos por cima da megabrecia, incluindo argilas que podem ter preservado quaisquer sinais de vida que possam aí ter existido.
"Se estivéssemos à procura na Terra por um ambiente que preservasse sinais relacionados com a habitabilidade, este é um dos tipos de ambientes que estudaríamos," disse John Grant, cientista da HiRISE.
A argila podia ter permanecido escondida se não fosse um toque de sorte, quando o limite da cratera Holden se desagregou devido à força de quase 4000 quilómetros cúbicos de água que continha. A cheia daí resultante desfez os blocos com tamanhos de um campo de futebol e deixou detritos destes enormes pedregulhos, diz Grant, mas também revelou partes das camadas argilosas.
O primeiro longo período molhado da Cratera Holden provavelmente durou milhares de anos, enquanto o segundo lago que se formou depois da quebra dos limites da cratera pode ter durado apenas centenas de anos, acrescenta Grant.
De acordo com os cientistas da HiRISE, grande parte das provas de longos períodos de condições molhadas em Marte assentam-se na história mais longínqua do planeta. A água pode ter fluído mais tarde devido apenas a eventos catastróficos, tais como impactos na superfície do planeta.

O que é Antimatéria?

No final dos anos 20, Paul Dirac (um dos pais das Mecânica Quântica) procurava uma equação que predissesse o comportamento dos electrões, conciliando a mecânica quântica com o principio da relatividade. Esta equação foi encontrada e ficou conhecida por Equação de Dirac, e descrevia, entre outras coisas, o movimento dos electrões no seio de campos eléctricos e magnéticos. A Equação de Dirac tinha, na realidade, duas soluções: uma delas descrevia o electrão e a outra descrevia uma partícula com carga eléctrica positiva, simétrica da do electrão (que tem carga negativa). Inicialmente Dirac pensou que esta partícula fosse o protão, no entanto, cedo e percebeu que não podia ser. A partícula com carga positiva tinha de ter a mesma massa do electrão e o protão tem uma massa 2000 vezes superior à do electrão. A Equação de Dirac previa de facto uma nova partícula, um electrão com carga positiva: um anti-electrão ou positrão. A combinação da mecânica quântica com o princípio da relatividade forneceu uma pista espantosa: tinha de existir antimatéria.Não foi preciso esperar muito para que as hipóteses teóricas fossem confirmadas.

Em 1932, Carl Anderson observou na radiação cósmica uma partícula que tinha a mesma massa que o electrão, mas carga oposta, o já referido positrão. Pouco tempo depois foram produzidos em laboratório pares electrão-positrão. Em 1955, Emílio Segrè, Owen Chamberlain, Clyde Wiegand e Tom Ypsilantis, descobriram o antiprotão, e no ano seguinte o antineutrão utilizando um acelerador de partículas




Na Física de partículas e na Química quântica, a antimatéria é a extensão do conceito de antipartícula da matéria, por meio de que a antimatéria é composta de antipartículas da mesma maneira que a matéria normal está composta das partículas. Por exemplo um antielectrón (um posítron, um elétron com uma carga positiva) e um antipróton (um próton com uma carga negativa) poderiam dar forma a um átomo de antihidrogênio da mesma maneira que um elétron e um próton dão forma a um átomo normal do hidrogênio da matéria. Além disso a mistura da matéria e da antimatéria conduziria ao aniquilamento de ambos da mesma maneira que a mistura das antipartículas e das partículas, assim criando fótons de grande energia (raios gamma) e outros pares de partículas e antipartículas. As partículas que resultam do aniquilamento da matéria-antimatéria são dotadas com a energia igual à diferença entre a massa do descanso dos produtos do aniquilamento e a massa do descanso do par original do matéria-antimatéria, que é sempre grande.
Há uma especulação considerável na ciência e na ficção científica a respeito do porque o universo observado é aparentemente constituído inteiramente de matéria, e se outros lugares são constituido inteiramente de antimatéria, e o que pôde ser possível se a antimatéria poderia ser aproveitada, mas neste tempo a assimetria aparente da matéria e da antimatéria no universo visível é um dos maiores problemas sem solução da física. Os possíveis processos pelo que ocorreu são explorados mais detalhadamente no bariogénese.
Em 1995 conseguiu-se produzir antiátomos de hidrogênio, assim como núcleos de antideutérios, criados a partir de um antipróton e um antinêutron, porém não se obteve sucesso na obtenção de antimatéria de maior complexidade. A antimatéria cria-se no universo como resultado da colisão entre partículas de alta energia, como ocorre no centro das galáxias, entretanto, não se tem detectado nenhum tipo de antimatéria como resíduo do Big Bang, coisa que ocorre com a matéria normal. A desigual distribuição entre a matéria e a antimatéria no universo tem sido, durante muito tempo, um mistério. A solução mais provável reside em certa assimetria nas propriedades dos mesons-B e suas antipartículas, os anti-mesons-B [1].
Os posítrons e os antiprótons podem ser armazenados num dispositivo denominado "armadilha" (Penning trap, em inglês), que usa uma combinação de campos magnéticos e elétricos. Para a criação de armadilhas que retenham átomos completos de antihidrogênio foram empregados campos magnéticos muito intensos, assim como temperaturas muito baixas. As primeiras destas armadilhas foram desenvolvidas pelos projetos ATRAP e ATHENA. O símbolo que se usa para descrever uma antipartícula é o mesmo símbolo da partícula normal, porém com um traço sobre o símbolo. Por exemplo, o antipróton é simbolizado como: .
As reações entre matéria e antimatéria tem aplicações práticas na medicina como, por exemplo, na Tomografia por emissão de posítrons (PET).

quarta-feira, 16 de abril de 2008

O Físico Brasileiro que descobriu o Méson-Pi

O professor Cesare Mansueto Giulio Lattes bacharelou-se, aos 19 anos, em Física, na antiga Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras da USP, no ano de 1943. Tive o privilégio de conviver com o professor Lattes no período de 1964 a 1967, como seu assistente na cadeira de Física Superior do Departamento de Física da USP, quando pude observar o seu extraordinário talento para a "filosofia natural", e, de um modo especial, para a física experimental.
Juntamente com os professores G. P. S. Occhialini, italiano, e C. F. Powell, inglês, César Lattes descobriu o méson pi em 1947, usando chapas fotográficas espessas expostas à radiação cósmica, radiação esta que consiste no bombardeio permanente de partículas energéticas vindas do espaço cósmico e que são bloqueadas pela atmosfera terrestre, de modo que são melhor detectadas no alto das montanhas. Essa descoberta foi fundamental para a compreensão das forças que atuam no interior do núcleo atômico.
Até então somente eram conhecidos o próton, de carga elétrica positiva, e o nêutron, sem carga elétrica, os quais eram tidos como os únicos componentes do núcleo do átomo, em torno do qual gravitam os elétrons. Mas como no interior do núcleo atômico só existem cargas elétricas positivas (dos prótons), e cargas iguais se repelem, era um mistério o fato de o núcleo atômico não explodir, e, bem ao contrário, permanecer perfeitamente estável, com poucas exceções, como o urânio e outros elementos radioativos.
Não fosse assim, não haveria matéria estável, e nós mesmos não estaríamos aqui para conversar! Era pois necessário haver entre as partículas do núcleo uma outra força, de natureza atrativa porém não eletromagnética, que compensasse a repulsão eletrostática entre os prótons.
César Lattes, com a descoberta experimental do méson pi, mostrou que no interior do núcleo atômico existem de fato outras partículas, além dos prótons e nêutrons, potencialmente capazes de exercer forças de atração, e, assim, compensar a repulsão eletrostática entre os prótons. Com isto foi aberto o caminho para se entender a estabilidade dos elementos. Não é difícil entender o alcance desta descoberta.
De fato, César Lattes descobriu o méson pi na radiação cósmica, usando chapas fotográficas espessas (emulsões nucleares) expostas à radiação cósmica no alto de montanhas, inicialmente nos Pirineus e, mais tarde, em maiores altitudes, no monte Chacaltaia, nos Andes bolivianos.
Foi Lattes quem caracterizou o traço, a "assinatura" da nova partícula nas emulsões nucleares, e determinou a sua massa. Posteriormente César Lattes confirmou a existências destas partículas sub-nucleares, produzindo-as artificialmente no acelerador de partículas da Universidade de Berkeley, na Califórnia.
Pela descoberta, Cecil Powell - então chefe da equipe de emulsões nucleares da Universidade de Bristol, no Reino Unido, onde tudo começou - recebeu em 1950 o Prêmio Nobel de Física. Lattes e Occhialini não foram premiados, juntamente com Powell, porque nessa época somente o líder do grupo de pesquisas recebia esta honraria. Somente a partir de 1960 essa política foi alterada.
O professor Lattes, devido à sua descoberta do méson pi, é considerado o mais importante físico brasileiro do século 20; o cientista brasileiro mais conhecido no exterior e, talvez, o único cujo nome é lembrado pelo povo; teve participação decisiva na criação do Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF), no Rio, e do Conselho Nacional de Pesquisas (CNPq).

terça-feira, 15 de abril de 2008

A Grande Descoberta Matemática do Professor da UFF

A nova superfície descoberta em 1982 por Costa, que levou seu nome, teve grande repercussão no mundo da matemática por resolver um problema antigo. Muitos matemáticos tentavam provar a existência (ou não) de superfícies como a do brasileiro. Além disso, a partir dela, foi possível desenvolver técnicas que permitem hoje a solução de muitos outros problemas na área de superfícies mínimas. O trabalho acabou dando origem a uma série de pesquisas que resultaram na descoberta de novas superfícies, teoremas e novos problemas matemáticos.
Para cada superfície mínima existem equações que geram o objeto em três dimensões. Para as três primeiras figuras descobertas no século 18, as equações eram relativamente simples e facilmente relacionáveis com o objeto em 3D. Mas as equações da superfície Costa já apresentam muitas complicações para a visualização da figura em três dimensões. Então, a partir da descoberta do brasileiro, Hoffman e Meeks, dois americanos da Universidade de Massachusetts, fizeram a imagem computacional exata da superfície. Posteriormente, a descoberta do brasileiro acabou influenciando também o desenvolvimento da computação gráfica.
A superfície Costa tem a forma de um toro - como as bóias do tipo pneu que os banhistas usam para flutuar nas piscinas - com três buracos. Depois de visualizada por computador, foi a vez dessa curiosa superfície geométrica inspirar vários artistas pelo mundo, que acabaram ganhando prêmios com esculturas da superfície Costa, seja em material permanente - metal ou concreto - ou em blocos de gelo nos festivais de inverno dos países frios.


Superfície Costa

O Enigma do túmulo do Matemático Diofanto

Diofanto, que se admite ter vivido na segunda metade do séc. III a.C. , foi o mais importante de todos os algebristas gregos. Pouco se sabe sobre a sua vida, por isso até se desconhece o século onde viveu. Por uns versos encontrados no seu túmulo, escritos em forma de um enigmático problema, deduz-se que viveu 84 anos:

"Caminhante! Este é o túmulo de Diofanto.Os números dirão a duração da sua vida, cuja sexta parte foi ocupada por uma doce juventude.Decorreu mais uma duodécima parte da sua vida até que o seu rosto se cobriu de pelos.Passou ainda um sétimo da vida antes de tomar esposa e cinco anos depois teve um belo filho que infelizmente, viveu apenas metade do que o pai viveu.Seu pai sobreviveu-lhe, chorando, quatro anos.Diz caminhante quantos anos tinha Diofanto quando a morte o levou?" Eis duas maneiras de resolver a questão:


O resultado tem que ser múltiplo de 6, de 7 e de 12.
O menor número que satisfaz essa condição é 84. Depois pode-se verificar que o valor 84 satisfaz todas as condições do enigma.


Resolvendo a seguinte equação
(1/6 +1/12+1/7)x+5 +x/2+ 4 =x
Fazendo as contas obtém-se o valor de 84 anos.

Este matemático está ligado à cidade que foi o maior centro de actividade matemática na Grécia antiga, Alexandria. A época em que possivelmente Diofanto viveu denomina-se "segunda idade Alexandrina", conhecida por sua vez por "época de prata" da matemática grega. O principal tratado de Diofanto conhecido, e que ao que parece, só em parte chegou até nós, é a "Arithmetica".

Qual a Importância do Campo Magnético Terrestre?

Nos primórdios do magnetismo, acreditávamos que o campo magnético era gerado apenas pela magnetita, depois “Orsted”, professor secundário descobriu por acidente durante uma aula o eletroímã, um dos efeitos da corrente elétrica ao atravessar um condutor. Hoje sabemos que nosso planeta é um grande imã natural, mas poucos sabem responder quando argumentados qual a importância do campo magnético da terra, gerado pela grande quantidade de metais em estado liquido em seu núcleo. A resposta seria nos proteger na radiação cósmica emitida pelo sol, que possivelmente geraria um série de doenças em massa na população terrestre.

Mas o campo magnético não consegue isolar totalmente a passagem dessa radiação, parte dela penetra no estado gasoso em nossa atmosférica produzido um efeito muito conhecido nos pólos, chamada aurora boreal, que no passado justificava comunicações místicas de alguns povos que lógico desconheciam o fenômeno.


Lixo de Projetos Espaciais em Torno da Terra


A agência Espacial Européia (ESA), divulgou nesta terça-feira imagens do lixo espacial em órbita em volta da terra. Segundo a agência, entre o primeiro lançamento, em 1957, e janeiro de 2008, cerca de 6 mil satélites já foram enviados para a órbita terrestre. Destes, apenas 800 estariam ativos e 45% estariam localizados a uma distância de até 32 mil quilômetros da superfície terrestre.

Além dos satélites desativados, as fotos de satélite mostram resíduos espaciais como fragmentos de aeronaves espaciais que se quebraram, explodiram ou foram abandonados. De acordo com a ESA, aproximadamente 50% dos objetos que podem ser rastreados são derivados de explosões ou colisões na órbita terrestre.