Admiráveis novos mundos

Coluna Física sem mistério
Publicada no Ciência Hoje On-line em 18/12/2009

No final do século 15 e começo do século 16, audaciosos navegadores europeus lançavam embarcações a mares desconhecidos em busca do caminho para o outro lado do mundo: o oriente. O objetivo era conseguir trazer de lá especiarias e outros objetos que pudessem ser vendidos por muito dinheiro. Era uma viagem planetária que durava vários anos.

Naquela época, os principais exploradores eram os navegadores espanhóis, holandeses e portugueses. Vasco da Gama, o comandante português da esquadra que seguiu diretamente da Europa para a Índia entre julho de 1497 e maio de 1498, realizou a mais longa viagem oceânica feita até então. A distância que ele percorreu foi maior que uma volta completa ao redor do mundo pelo equador.

Essa grande proeza foi imortalizada nos versos de Os Lusíadas, do poeta português Luís Vaz de Camões: “Trabalha por mostrar Vasco da Gama/ Que essas navegações que o mundo canta/ Não merecem tamanha glória e fama/ Como a sua, que o Céu e a Terra espanta”.

No final do século 20 e início do século 21, o homem continuou a fazer explorações planetárias, mas, dessa vez, no oceano cósmico. As iniciativas vão desde o lançamento do Sputinik – o primeiro satélite artificial da Terra – em outubro de 1957 até o envio das sondas planetárias que mais recentemente exploraram Júpiter, Saturno, Urano e Netuno, passando pela descida da missão Apollo 11 na Lua em julho de 1969. A busca atual é por outro tipo de ‘especiaria’, muito mais valiosa do que a procurada pelos exploradores antigos. O produto especial hoje é o conhecimento.

As inúmeras missões espaciais para o planeta Marte, por exemplo, têm uma grande motivação de encontrar vida ou mostrar que, no passado, o planeta vermelho foi um mundo capaz de sustentar alguma forma de vida. Se ela existiu, provavelmente não foi na forma de grandes animais ou plantas, como ocorre aqui em nosso planeta, mas na forma microscópica.

Se, por acaso, ainda existir vida em Marte, ela estará bem escondida no solo, pois esse planeta possui uma atmosfera muito rarefeita e constituída basicamente de gás carbônico, o que leva à ocorrência de bruscas mudanças de temperatura entre o dia e a noite marcianos. Além disso, a atmosfera de Marte é pouco eficiente para proteger o planeta dos efeitos das radiações de alta energia que vêm do espaço.

Entretanto, encontrar uma simples forma de vida em Marte, mesmo que seja uma bactéria, com certeza será uma das maiores descobertas da humanidade. As diferenças e semelhanças que existirão em comparação com a nossa biologia sem dúvida levarão a uma compreensão do fenômeno da vida que nunca antes tivemos.

Desafios espaciais

Assim como os navegadores antigos tinham que aperfeiçoar seus barcos e descobrir novas rotas para melhorar suas viagens, os exploradores planetários atuais, a cada missão, também desenvolvem novas tecnologias e inventam novas maneiras para atingir seus objetivos. A exploração espacial é sempre um desafio. Superar desafios é o que gera o progresso científico e tecnológico.

Nesta primeira década do século 21, foi descoberta uma enorme quantidade de planetas fora do Sistema Solar. Até a data de publicação desta coluna, 416 planetas extrassolares já haviam sido detectados. A grande maioria deles foi descoberta a partir da observação da perturbação provocada pela presença desses planetas no movimento da estrela que orbitam, ou seja, não foram feitas observações diretas. Por esse motivo, a maior parte dos planetas até agora detectados é composta por planetas gigantes – com tamanho semelhante ao de Júpiter e Saturno – e localiza-se a uma distância de dezenas a centenas de anos-luz (um ano-luz equivale a aproximadamente 10 trilhões de km) da Terra.

O telescópio espacial Kepler, lançado em 6 de março de 2009 pela Nasa (a agência espacial norte-americana), tem como principal objetivo detectar planetas rochosos com tamanho semelhante ao da Terra. Além disso, a detecção, na atmosfera de outro planeta, de elementos como o oxigênio molecular que respiramos aqui na Terra poderá ser uma indicação forte da existência de vida, já que, no caso da Terra, esse oxigênio é produzido pelas plantas.

Existe também a grande expectativa de se realizar ainda na primeira metade deste século uma missão tripulada a Marte. Esse será mais um grande feito para a humanidade. Mas, sem dúvida, terá custos astronômicos. Talvez seja possível aprender muito mais promovendo a sofisticação de missões não tripuladas, pois a presença do ser humano em ambientes tão hostis como o espaço e outros planetas tem um preço muito alto, tanto do ponto de vista financeiro quanto do psicológico. Mas com certeza não faltarão interessados em realizar esse desafio.

Se descobrirmos vida nos planetas do Sistema Solar ou em planetas extrassolares, sem dúvida todo o investimento feito até hoje na exploração espacial estará pago. Descobrir que não estamos sozinhos na imensidão do cosmos é algo que realmente não tem preço.

Por isso, é necessário ter paciência e não desistir da busca. Basta lembrar que, se os audaciosos navegadores europeus não tivessem se arriscado nas viagens em busca do caminho marítimo para as Índias, não teriam descoberto o continente americano, com toda a diversidade que eles sequer imaginavam. Da mesma maneira, as missões espaciais e as observações feitas pelos grandes telescópios aqui na Terra poderão encontrar coisas que estão além da nossa imaginação nesses admiráveis novos mundos.

Estamos atingindo 5 anos e 150.000 acessos

O primeiro post desse Blog foi em 21 de dezembro de 2004.  Era uma terça-feira antes  do Natal.  Estava na UFSCar arrumando as minhas coisas e resolvi montar o blogue. A ideia já vinha me ocorrendo alguns dias  e naquele tomei coragem e  entrei no blogspot para começar a montá-lo.

Foi uma época na qual os blogues estavam aparecendo e poucos estavam ligados a Ciência. Aproveitei e comecei a usar esse espaço para também divulgar os textos que na época escrevia no Portal AOL-Educação, que saiu do ar em 2006. O começou como apenas uma experiência se tornou algo muito legal para mim. Durante esses 5 anos a imensa maioria dos comentários foram elogiosos e sempre estimularam a começar.

Eu pude conhecer muitas pessoas pela blogosfera, tanto virtualmente como pessoalmente. O blogue já foi várias vezes citado como fonte de informação tanto para alunos do ensino médio como para também outros blogueiros.

Espero que agora atingindo a marca de 150.000 acessos e com cinco anos eu possa continuar usando essa ferramenta para expressar as minha ideias e opiniões sobre ciência, em particular sobre física e astronomia, como está na própria chamada do blogue.

Obrigado a todos que acessaram e acessam o "Por dentro da Ciência". Gostaria realmente dividir um bolo com todos aqueles que acessam o blogue, mas fiquem com pelo menos a intenção.

Quando encontrei Dumont e Lattes ao caminhar por Paris

A maioria das pessoas conhece o nosso mais famoso inventor: Santos Dumont (1873-1932). Aqui em Paris, onde estou agora, ele fez muito sucesso no começo do século 20, com os seus balões e aviões. O mais famoso é o 14 bis, que ele demonstrou a possibilidade de um dispositivo com densidade muito maior que do ar, levantar voo por conta própria. Já falei sobre isso nesse blog em 2005: "A leveza do mais pesado que o ar". Além disso, o modelo do Demoiselles ficou famoso e inspirou muito os atuais ultra-leves.

César Lattes (1924-2005), que muitos hoje somente conhecem por causa do Currículo, o que é um absurdo, pois ele foi um dos maiores físicos brasileiros de todos os tempos, descobridor de uma partícula elementar, o méson pi. Curiosamente, a descoberta de César Lattes também começou na França. César Lattes, estava trabalhando em 1947  no H. H. Wills Laboratory da Universidade de Bristol, dirigida por Cecil Frank Powell (1903-1969) em Londres, quando teve a ideia de aumetar a quantidade de Boro nas chapas fotográficas que eram utilizadas para a detecção de partículas elementares. Ele entregou algumas dessas chapas para colegas que pretendiam esquiar na França. Ao voltarem para Inglaterra um dos colegas notou as primeiras evidências da partícula que ficou conhecidada posteriormente como  méson pi (ou píon).

 

Mas o que ambos tem  a ver com a minha passagem em Paris? Hoje caminhando na direção do Institute de NanoScience de Paris, que está na região de Bociaut, enquanto ocorre a reforma do campus da Université Pierre et Marie Curie em Jussieu, na Rue de Lourmel dou de cara com a seguinte placa de dois médicos parisienses:

 Provavelmente esses médicos não são parentes de Santos Dumont e César Lattes e nem sabem que têm sobrenomes  de brasileiros famosos. Foi uma extraordinária coincidência topar com essa placa, que leva o nome de pessoas que foram importantes para inspirar  a minha trajetória de vida , principalmente a de cientista, que me leva hoje a fazer  essa caminhada  pelas frias ruas de Paris no outono de 2009.

Quando será o fim do mundo?

Coluna Física Sem Mistério
publicada no Ciência Hoje On-line em 20/11/2009


Há muito tempo circulam informações – muito antes do advento da internet – sobre uma data específica para o fim do mundo. Muitos povos têm na sua mitologia histórias sobre a criação e destruição do mundo. O livro do Apocalipse, que faz parte da Bíblia, é um desses exemplos. As profecias de Nostradamus, que muito foram lembradas na virada do século passado, também faziam previsões de que no ano de 1999 uma grande guerra poderia destruir a humanidade.

O cinema também costuma explorar esse tipo de história, principalmente porque estimula o imaginário popular em relação a situações que podem ser aterradoras. Um exemplo ocorrido alguns anos atrás foi a série de filmes O Exterminador do Futuro, segundo a qual no dia 27 de agosto de 1997 as máquinas se rebelariam contra o homem e provocariam um holocausto nuclear.


Atualmente, com a estreia do filme 2012, esse tema voltou à tona. Nesse filme, o fim do mundo aconteceria no dia 21 de dezembro de 2012, em concordância com o fato de o calendário maia terminar nesse dia. Eventos ocorridos no Sol levariam a grandes catástrofes naturais e provocariam a inundação e a destruição de grandes cidades, inclusive o Rio de Janeiro. Embora ainda não tenha assistido ao filme – apenas li algumas sinopses –, gostaria de fazer alguns comentários sobre um possível fim do mundo, já que há uma grande propaganda em torno de 2012.

O poder do Sol
De fato, em determinado momento, a Terra deixará de existir. Como se sabe, o nosso sistema solar foi formado há cerca de 4,6 bilhões de anos. Juntamente com os planetas e outros corpos celestes, formou-se o Sol. Este, assim como as demais estrelas, recorre ao processo de fusão nuclear para produzir a energia que permite a sua existência




O Sol tem massa de cerca de 10³¹ kg (1 seguido de 31 zeros) e é composto basicamente por hidrogênio e hélio (os elementos mais abundantes do universo). No núcleo do Sol, as temperaturas são muito altas, da ordem de milhões de graus centígrados. Isso faz com que os átomos desses elementos estejam totalmente ionizados, o que significa que a matéria está no estado de plasma. Nessa situação, os elétrons que estão ao redor do núcleo do átomo são arrancados das suas órbitas e sobra somente o “caroço” positivo. Essa condição de altíssimas temperaturas faz com que os núcleos desses átomos tenham uma alta energia de movimento (energia cinética) e colidam a todo instante.

Como os núcleos atômicos têm cargas elétricas positivas, sua aproximação gera uma força elétrica repulsiva (cargas de mesmo sinal se repelem). Mas a alta temperatura deixa esses núcleos atômicos com muita energia cinética, suficiente para vencer a força de repulsão elétrica que existe entre os prótons e permitir que outra força fundamental da natureza entre em ação: a força nuclear forte. Essa força, que é atrativa, tem cerca de 200 vezes mais intensidade que a força eletromagnética que mantém os elétrons ao redor do núcleo atômico.

Quando quatro átomos de hidrogênio colidem, eles se transformam em um átomo de hélio. Nessa reação, dois prótons (que são núcleos dos átomos de hidrogênio) se transformam em dois nêutrons e ocorre também a emissão de duas partículas com carga positivas – os pósitrons.


O átomo de hélio e as partículas produzidas nesse processo têm massa menor do que quatro átomos de hidrogênio. Essa diferença de massa é convertida em energia, como previsto pela equação de Einstein E=mc², na qual 'm' é a diferença de massa e 'c', a velocidade da luz. Como 'c' tem um valor muito grande, uma pequena quantidade de massa equivale a uma enorme quantidade de energia.

A cada minuto 36 bilhões de toneladas de hidrogênio são convertidas em hélio no Sol. Nesse processo, é liberada uma energia equivalente à queima de 8×10²⁰ (8 seguido por 20 zeros) litros de gasolina por minuto, ou mais de 10 milhões de vezes a produção anual de petróleo da Terra.


Eventos catastróficos
Mas um dia a disponibilidade de hidrogênio acabará e o Sol começará a encolher e esfriar. Como consequência desse encolhimento, ocorrerá um aumento da pressão e da temperatura no interior do Sol. Quando a temperatura atingir um valor da ordem de 20 milhões de graus centígrados, os núcleos de hélio começarão a se fundir, o que provocará a formação de núcleos de átomos de carbono.

Quando isso acontecer, o Sol irá se expandir e se transformar em uma estrela gigante vermelha. Essas estrelas são assim chamadas porque aumentam muito em tamanho e a sua parte mais externa esfria em relação à parte central, o que lhe confere a cor vermelha. No caso do Sol, sua superfície alcançará a órbita do planeta Marte, ou seja, o Sol passará a ter aproximadamente 200 milhões de km de diâmetro. Atualmente ele tem cerca de 1.392.000 km.


No dia em que esse evento ocorrer, com certeza, o nosso mundo terá chegado ao fim. Contudo, isso certamente não ocorrerá no dia 21 de dezembro de 2012. O nosso Sol é uma estrela muito estável e ainda levará cerca de 5 bilhões de anos para que ela chegue ao estágio de se transformar em uma gigante vermelha.

Muito antes disso, porém, existe a possibilidade de colisão da Terra com um grande asteroide ou cometa. Nesse caso, estamos falando de uma escala de tempo muito menor do que bilhões de anos. Há fortes evidências, por exemplo, de que um grande corpo colidiu com a Terra há cerca de 65 milhões de anos e levou à extinção dos dinossauros.

A queda de um grande objeto provocaria uma enorme destruição na área do impacto, mas também jogaria na nossa atmosfera grandes quantidades de poeira, o que diminuiria muito a incidência de luz solar na superfície da Terra. O planeta entraria em um longo inverno, que poderia extinguir quase toda a vida. Esse evento é chamado de “inverno nuclear", pois também poderá ocorrer se houver uma guerra nuclear de grandes proporções.


As armas nucleares são como se fossem "pequenos sóis", pois liberam de uma só vez uma grande quantidade de energia, produzida também pelo processo de fusão nuclear, exatamente como ocorre no interior das estrelas. A grande diferença é que, nesse caso, a energia é liberada de forma descontrolada e causa grande destruição, que é o que se espera de uma arma de destruição em massa.

Dessa maneira, talvez seja muito mais fácil a humanidade deixar de existir devido a um evento que ela mesma produza do que a um evento astronômico sobre o qual não temos qualquer controle. Mesmo as explosões de outras estrelas próximas, que também poderiam levar à extinção da vida na Terra, têm probabilidade muito menor de acontecer do que um delírio de uma guerra nuclear. E a humanidade está ameaçada ainda pelos efeitos do aquecimento global, que poderão modificar de forma drástica o meio ambiente.

Apesar de serem mais prováveis, esses eventos podem ser mais facilmente evitados, já que estão sob o nosso controle. Basta apenas termos a devida consciência.

Ouçam o Programa Paideia

Programa Paideia
Toda terça-feira, às 18 horas vai ao ar na Rádio UFSCar o programa Paideia, produzido pelo Laboratório Aberto de Interatividade para a Disseminação do Conhecimento Científico e Tecnológico (LAbI) da UFSCar.

Paideia abordará diversos aspectos da cultura científica e, a cada temporada, será dedicado a um tema específico. Esta primeira edição falará sobre Astronomia, em comemoração ao Ano Internacional da Astronomia, celebrado em 2009.

Além de orientações sobre como observar o céu a cada semana, notícias e do quadro "Pergunte ao Astrônomo" - no qual o ouvinte poderá tirar suas dúvidas ao vivo -, o programa Paideia veiculará quinzenalmente os capítulos da radionovel "Um Universo entre Nós", inspirada em "Diálogo sobre as duas novas ciências", de Galileu Galilei. Outra atração quinzenal é o quadro "Uma Música, um Tema", que traz entrevistas ao som de músicas relacionadas ao tema em debate.
Abaixo os links dos 4 primeiro programas. Se quiser ouvir e participar ao vivo basta ouvir a Rádio UFSCar pela internet pelo link www.radio.ufscar.br todas as terças das 18h00 às 19h00


Paideia 1 - 20/10/2009
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Paideia 2 - 27/10/2009
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Paideia 3 - 03/11/2009
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Paideia 4 - 10/11/2009
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Está no ar a 19a. Edição da ClickCiência

Está no ar a nova edição da ClickCiência, na qual estamos abordando a Ciência no Brasil, aproveitando o tema da Semana Nacional de Ciência e Tecnologia que ocorreu em outubro passado.

Acessem a revista clicando no seu ícone ao lado e boa leituas

 

Editorial

 

É do Brasil!

Desde 2004, o Ministério da Ciência e Tecnologia realiza, no mês de outubro, a Semana Nacional de Ciência e Tecnologia, quando são desenvolvidas diversas atividades em todo o Brasil - como tendas da Ciência em praças públicas; concursos, oficinas e palestras; ida de cientistas às escolas; jornadas de iniciação científica; distribuição de cartilhas, encartes e livros; exibição de filmes e vídeos, dentre várias outras. O objetivo principal é mobilizar a população, em especial crianças e jovens, em torno de temas de Ciência e Tecnologia, incentivando a criatividade, a atitude científica e a inovação.

Em 2009, o tema escolhido para a Semana foi "Ciência no Brasil", com o compromisso de valorização das pesquisas nacionais e dos pesquisadores que trabalham em prol do desenvolvimento do País. Estimulados pelo tema proposto pelo MCT, decidimos dedicar a 19ª edição da ClickCiência a estudos e cientistas brasileiros que destacam o nome do nosso país no cenário mundial da Ciência.

Para tanto, elegemos dentro das grandes áreas do conhecimento quatro pesquisas brasileiras de grande sucesso e visibilidade: os estudos de Paulo Freire em Educação; as contribuições, para a saúde da população brasileira, do "Centrinho" da USP/Bauru, referência nacional em tratamento de fissuras lábio-palatais; a utilização da nanotecnologia aplicada à agropecuária; e as alternativas sustentáveis aos resíduos dos biocombustíveis.

Além disso, você encontra nesta edição um panorama do atual cenário brasileiro de pesquisas, com suas particularidades e desafios; uma entrevista com a professora Márcia Ferraz, coordenadora do Programa de Estudos Pós-Graduados em História da Ciência da PUC/SP, que fala do surgimento e desenvolvimento do fazer científico no Brasil; e uma resenha sobre o livro "Triste Fim de Policarpo Quaresma", de Lima Barreto.

Assim, convidamos você para navegar por nossas páginas, para conhecer melhor o que tem sido feito por pesquisadores brasileiros na tentativa de gerar mais riqueza para o Brasil e mais qualidade de vida para todos nós.

Resultado da enquete feita em outubro

Coloquei no mês de outubro uma enquete sobre os visitadores do "Por dentro da Ciência". Houveram aproximadamente 55 respostas e os resultados não foram muito diferentes daqueles obtidos em outras enquetes de blogs.

Os resultados foram os seguintes:

Sexo do visitante:
Masculino: 66%
Feminino:  34%

Esse resultado é idêntico ao que se observa em qualquer pesquisa de acesso de internet.

Escolaridade:
Ensino Fundamental:  20%
Ensino Médio:            30%
Ensino Superior:         33%
Pós-Graduação:          17%

Os resultados mostram uma distribuição praticamente homogênea no perfil de escolaridade, concentrando-se no ensino médio e superior. Normalmente os comentários postados aqui no blog são de pessoas com esse perfil.

Idade:
menos de 18 anos: 50%
entre 19 e 25 anos: 24%
entre 26 e 35 anos: 12%
entre 36 e 45 anos:   8%
mais de 45 anos:       6%

A metade dos visitantes tem menos de 18 anos de idade é compatível com o resultado referente a escolaridade dos visitantes. Os 24% de visitantes com idade entre 19 e 25 anos também é equivalente ao perfil de visitantes com nível superior. De fato, o público que visita esse blog é de jovens.

Como acessou o blog?
via google:              54%
link de outro blog:  13%
indicação:               13%
achou por acaso:     20%

Sem dúvida a maioria dos acessos via o google era um resultado esperado e mostra também que o blog pode ser uma fonte interessante de informações. Muitos comentários postados no blog são de estudantes procurando respostas a questões de pesquisas escolares ou a procura de informações sobre temas relacionados com os conteúdos do ensino médio e fundamental. Os acessos devidos a links e indicação já são dos chamados "blogueiros" que costumam navegar por vários blogs.

Gostaria de agradecer a todos que responderam. Os resultados são muito animadores e me estimulam a continuar com o nosso blog.
Recentemente descobri que o meu blog foi um dos primeiros aqui no Brasil na área de ciência e está no ar desde dezembro de 2004. Em dezembro estaremos comemorando 5 anos de posts, comentários e interessantes discussões.

O início de uma moderna revolução

Coluna Física sem mistério
Publicada no Ciência Hoje On-line em 19/10/2009.


O final do século 19 e começo do 20 foi uma época de fortes mudanças culturais e científicas, principalmente na Europa. Na transição entre esses séculos, vários movimentos artísticos e culturais deram início ao período que ficou conhecido como modernismo, no qual surgiram grandes transformações nas formas de se expressar por meio da literatura, teatro e artes em geral.

Artistas plásticos como Pablo Picasso (1881-1973) e Henri Matisse (1869-1954) e escritores como James Joyce (1882-1941) e Franz Kafka (1883-1924) fizeram uma ruptura com a forma tradicional da arte e criaram novos estilos e paradigmas. No Brasil, que tem como marco do modernismo a Semana de Arte Moderna de 1922, Tarsila do Amaral (1886-1937), Mário de Andrade (1893-1945) e Oswald de Andrade (1890-1954), entre outros artistas, também revolucionaram os padrões estéticos na literatura e arte.

Talvez por coincidência (ou não), essa foi a época em que aconteceram as maiores revoluções na física, que romperam de forma brusca os modelos existentes. Ao final do século 19, a física atingiu um grau de maturidade que dava a impressão de que pouco havia para ser descoberto e que os novos resultados experimentais apenas levariam ao aprimoramento das teorias vigentes.

É atribuída ao grande físico do século 19 Lorde Kelvin (1824-1907) a citação: “Havia apenas duas nuvens no céu da física.” Kelvin se referia aos resultados que se mostravam contraditórios aos modelos da física clássica. A primeira nuvem significava a não-detecção de um meio material para a propagação da luz. Diversos experimentos realizados não haviam obtido sucesso na tarefa. A segunda nuvem se relacionava com o problema da teoria que explicava a capacidade térmica dos materiais, conhecida como “princípio da equipartição da energia”, que se encontrava claramente em desacordo com os novos resultados experimentais que surgiam na época.

Kelvin, em 1901, percebeu que de certa forma a física clássica estava atingindo o seu limite e que necessitaria de um novo avanço. Como sabemos, essas nuvens se transformaram em verdadeiras tempestades que modificaram completamente a paisagem da física, influenciando-nos de maneira profunda até os dias atuais.

O primeiro dos problemas apresentados por Kelvin seria resolvido com a teoria da relatividade proposta pelo físico Albert Einstein (1878-1957) em 1905, que já abordamos em outros textos. A solução do segundo está associada com o surgimento da física quântica.

O nascimento da física quântica
Uma situação bastante comum é a emissão de radiação eletromagnética (luz) por um corpo aquecido. Essa emissão ocorre em um largo espectro contínuo de frequências e apresenta um nível máximo que depende da temperatura do corpo que está emitindo. 

Os nossos corpos, que normalmente estão na temperatura de 36ºC, têm esse máximo na região conhecida como infravermelho. É essa faixa de radiação que nos permite ter a sensação térmica de “calor”. Atualmente existem muitas câmeras que conseguem filmar com ausência de luz, justamente captando essa radiação dos corpos.

Um pedaço de ferro, por exemplo, quando aquecido a uma temperatura da ordem de 600ºC, começa a adquirir uma coloração avermelhada. Já em um forno de uma indústria siderúrgica, ele apresenta uma cor azulada em temperaturas mais elevadas. A superfície do Sol, que está na temperatura de aproximadamente 6.000ºC, emite radiação na faixa do espectro visível, incluindo também o infravermelho e o ultravioleta (que sabemos ser prejudicial a nossa pele se recebido em grandes quantidades).

O aspecto curioso é que a “cor” que os corpos adquirem ao serem aquecidos dessa maneira não depende do material de que eles são constituídos, mas apenas da temperatura.

No entanto, a máxima frequência que o corpo emite não pode ser explicada pela física clássica. Para haver concordância entre os resultados experimentais e a teoria foi necessário introduzir um novo conceito na física, que levou a uma das suas mais importantes revoluções.

A introdução do conceito do quanta
Em dezembro de 1900, o físico alemão Max Planck (1858-1957) propôs uma expressão para explicar o comportamento da emissão de radiação de um corpo negro. Para tal, ele sugeriu que a energia emitida pelo corpo seria um múltiplo de um número inteiro multiplicado pela frequência da radiação e por uma constante (que posteriormente foi chamada de constante de Planck). Sem nos apegarmos aos detalhes matemáticos dessa expressão, Planck propôs, pela primeira vez, que a energia era emitida de maneira discreta ou, como dizemos atualmente, de forma “quantizada”.

Na época, a proposta de Planck não causou grande impacto. Somente em 1905, quando Albert Einstein introduziu o conceito de “quanta de luz” (fóton), é que essa teoria ganhou mais força. Na proposta de Einstein, a luz (e qualquer forma de radiação eletromagnética) se comporta como se fosse pequenos pacotes de energia, proporcionais à constante de Planck.

Com essa hipótese, Einstein pôde explicar o chamado efeito fotoelétrico, segundo o qual quando iluminamos um metal com luz em uma determinada frequência surge uma corrente elétrica. Einstein pôde explicar por que a corrente somente aparecia para uma determinada frequência. O efeito fotoelétrico é aplicado em muitos sensores, por exemplo, nas células fotoelétricas que controlam o acendimento das lâmpadas na iluminação pública.

Conceito fundamental na natureza
A constante de Planck é uma das constantes fundamentais da natureza. Devido ao seu pequeno valor (6,6 x10^-34 m²kg/s), faz com que os fenômenos quânticos sejam apenas percebidos na escala do átomo. A descoberta de Planck é considerada por muitos historiadores como o início da física quântica. 

A proposta de Planck também concorda muito bem com os resultados experimentais quando se observa a radiação residual do universo quando ele tinha aproximadamente 300 mil anos de idade, chamada de “radiação de fundo cósmico”. Essa radiação é a prova mais forte de que houve o evento do Big Bang, que teria dado início ao universo que conhecemos hoje.

Descoberta pelos físicos Arno Penzias (1933-) e Robert Wilson (1936-) em 1964, essa radiação equivale a uma temperatura de aproximadamente 2,7 K (-270ºC). Na década de 1990, foi feito um levantamento dessa radiação em função de sua frequência pelo satélite Cobe, da Nasa. Os resultados obtidos concordam com enorme precisão com a expressão obtida por Planck.

Quando Planck propôs sua expressão para explicar a emissão de radiação de um corpo aquecido, não estava querendo revolucionar a física. Ele considerava que sua proposta era uma tentativa desesperada de conciliar a teoria com os dados experimentais.

Ao apresentar sua teoria em 1900, Planck tinha 42 anos e já possuía uma carreira acadêmica consolidada. Antes de morrer em 1957, aos 99 anos, o físico pôde ver o surgimento da física quântica e as transformações que provocou no mundo. Praticamente quase toda a nossa tecnologia é decorrente do conhecimento mais profundo da matéria que a física quântica nos proporcionou. Planck não imaginava o alcance que a sua proposta teria. Da mesma forma que a arte, quando realizamos uma descoberta ou criamos uma nova teoria, quase nunca temos noção do alcance que ela terá.    

Lançamento do Livro Cronos Ensandecido

Nessa semana estaremos lançando o "Livro Cronos Ensandecido", organizado por Sérgio Pripas, no qual participei com um capítulo, escrevendo sobre o tempo do ponto de vista da física. Abaixo um resumo sobre os temas do livro:

"Pressa, agitação, ansiedade, falta de tempo. Será que nossas vinte e quatro horas diárias diminuíram? Como tem sido nossa adaptação à experiência dos tempos atuais? A falta de tempo é um fato objetivo ou uma condição que criamos? Na história da humanidade houve diferentes possibilidades de organização do tempo no cotidiano do ser humano desde os ciclos naturais do dia e da noite, das estações do ano, das épocas das plantações e das colheitas até o advento tecnológico de se marcar e medir o tempo por meio de instrumentos. A história traz consigo o conceito cronológico de sucessão de fatos, o antes e o depois. Porém, mais recentemente essa sucessão explode em um grande número de fatos que são transmitidos a nós diariamente quase ao mesmo tempo em que acontecem, arrastando-nos ao seu interior como engolfados por uma onda gigante. Temos dificuldades para entender essa organização e os futuros desdobramentos dessa maneira de viver. Uma das características desse relacionamento dos indivíduos com o tempo moderno é ser fragmentado. No plano individual podemos indagar: como se trabalha o tempo em seu interior? Para essas questões postas, os autores, cada um em sua área de atuação, contribuem com vários enfoques, sem ter no entanto a pretensão de responder definitivamente a essas indagações, e nos levam a refletir sobre elas. Como encaminhamento da questão, muitas pessoas em todo o mundo reivindicam um tempo correto para cada atividade e já optaram por deixar para trás o culto à velocidade. Esse é o espírito desta coletânea de ensaios que permitem uma reflexão sobre o fascinante tema do tempo, capaz de vislumbrar outras maneiras delidarmos com ele no nosso cotidiano."

O lançamento será no dia 20 na Livraria Cultura do  Bourbon Shopping Pompeia em São Paulo.




Em São Carlos será lançado no dia 21 no Almanach Café

O Brasil ganhou as Olimpíadas e a Copa do Mundo, mas ainda não ganhou um Nobel

No último dia 03 de outubro o Comitê Olimpíco Internacional anunciou que o Rio de Janeiro será a sede dos Jogos Olímpicos de 2016. Antes disso, em 2014 haverá a realização da Copa do Mundo de Futebol. A vitória da cidade do Rio de Janeiro sobre Madri.,Tóquio e Chicago como concorrentes ajudou a quebrar um pouco o complexo de vira-latas, que sempre carregamos. Foi veiculado que o Brasil está deixando de ser um país de futuro para ser um país para se tornar uma nação líder no mundo. Muito se falou sobre o legados da Olimpíada para o Rio de Janeiro e para o Brasil, sendo que um deles seria o estímulo a prática esportivas, gerando no futuro campeões olímpicos. O ganhador de uma medalha olímpica vira um herói, principalmente em um pais com tão poucas medalhas.

Nessa semana começou divulgação dos ganhadores do prêmio Nobel. Infelizmente nenhum brasileiro está cotado para concorrer a qualquer uma das modalidades. Já tivemos em tempos mais remotos brasileiros cotados para receber o prêmio, mas sempre foram esforços isolados. Carlos Chagas, Cesar Lattes, Jorge Amado entre outros já foram indicados, mas nunca chegamos lá. Não foi por falta de mérito, mas sim de apoio, pois como qualquer premiação ou dispusta o lobby também é importante. O caso do Carlos Chagas foi célebre, onde a própria comunidade científica brasileira da época não apoiou. Mas, como nos esportes, falta um incentivo maior para as carreiras científicas que é árdua e necessíta de muita dedicação e apoio. (veja em Profissão: cientista).

Nesse mês temos a Semana Nacional de Ciência e Tecnologia, no qual o tema será "Ciência no Brasil", em particular sobre os cientistas brasileiros. Espero que inspire alguns a tentar também chegar lá.

Hoje 06 de outubro foi anunciado o prêmio Nobel de Física de 2009. Os ganhadores foram "para realizações inovadoras relacionadas com a transmissão da luz em fibras ópticas de Charles K. Kao Standard Telecommunication Laboratories, Harlow, Reino Unido, e Universidade Chinesa de Hong Kong "por realizações inovadoras relacionadas com a transmissão da luz em fibras ópticas de comunicação", ganhando a metade do prêmio e a  outra metade em conjunto para Willard S. Boyle e George E. Smith, de Bell Laboratories, Murray Hill, NJ, E.U.A. "pela invenção de um circuito de semicondutores de imagens - o sensor CCD".

Ganhou inventores de tecnologias que permitiram revolucionar a captação de imagens e sinais luminosos (muitas das câmeras digitais já possuem os sensores de CCD) e a transmissão de informações usando luz. Para realizar esse post a informação foi transmitida em algum momento por um cabo de fibra óptica.

mais informações no site do Prêmio Nobel de Física de 2009