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domingo, 7 de outubro de 2012

Três Interpretações para a Queda dos Corpos

Por vezes estudamos as teorias científicas de uma forma que elas parecem irrefutáveis. São únicas e sempre foram. Apenas estavam lá, esperando para serem descobertas, tais como as estudamos.
Mas acontece que a ciência também é uma construção humana. Ou seja, ela é carregada de expectativa, falhas e argumentação, para que suas teorias sejam aceitas.

Neste tópico, buscarei explicar como as teorias vão se aperfeiçoando, melhorando, com o passar do tempo. Usarei, para tanto, o exemplo da gravitação segundo três visões. A de Aristóteles, Galileu-Newton e Einstein.

ARISTÓTELES (384 a.C. - 322 a.C.)

Aristóteles
Aristóteles acreditava que todos os corpos buscavam o seu lugar natural. Sendo feitos a partir dos quatro elementos (terra, água, ar e fogo) os corpos buscariam o lugar ocupado pela esfera do seu elemento.
Em ordem teríamos a esfera da terra, seguida pela esfera da água (que se espalha sobre a superfície da terra), do ar e do fogo. Esses seriam os elementos do mundo sublunar. 
Esferas de Aristóteles
Não tenho como objetivo aqui explicar a metafísica de Aristóteles. 
Então, seguindo, quanto mais de um determinado elemento, mais rapidamente o corpo iria na direção dele, buscando o seu lugar natural.
Por exemplo, um corpo mais massivo deixado cair de uma mesma altura que um outro corpo menos massivo chegará primeiro ao solo.
Com isso, Aristóteles não só explicava porquê os corpos caiam, mas também porquê o corpo mais massivo chegava ao chão primeiro.

GALILEU (1564 - 1642) e NEWTON (1643 - 1727)

Galileu Galilei
Isaac Newton
Galileu, com base em seus experimentos com planos inclinados, concluiu que no vácuo todos os corpos cairiam com a mesma aceleração. Na presença do ar, o corpo mais massivo sempre atingirá o chão primeiro.
Apesar do que se acredita, Galileu nunca fez a experiência da Torre de Pisa, onde comprovaria que dois corpos de massas diferentes atingem o solo ao mesmo tempo. Galileu sabia que isso seria possível apenas no vácuo.
Suposto experimento da Torre de Pisa

Newton, com base nos trabalhos de Galileu, conseguiu concluir que a mesma força que faz a lua girar ao redor da Terra, faz os corpos caírem. E que isso não seria um privilégio da Terra. Massa atrairia massa.
Alguns anos depois, Cavendish conseguiu comprovar com uma experiência genial e complexa essa teoria de Newton (http://www.estadoquantico.blogspot.com.br/search/label/Cavendish).

As ideias de Galileu e Newton acabaram com a teoria das esferas de Aristóteles. Pois não só a Terra teria a capacidade de atrair os corpos, mais qualquer corpo com massa poderia atrair outro.

EINSTEIN (1879 - 1955)

Albert Einstein
Einstein, com sua teoria da relatividade geral, disse que massa, matéria, deforma o espaço à sua volta. Com isso, o espaço poderia ser curvo e não apenas corpos massivos sofreriam a ação da gravidade, mas também ondas eletromagnéticas, ou seja, luz.
Comparação do espaço absoluto de Newton e o espaço curvo de Einstein

Desvio de uma onda eletromagnética em um espaço curvo







A teoria da relatividade geral nos deu uma nova visão do espaço, do universo. Nos permitiu prever fenômenos, como as lentes gravitacionais e os buracos de minhoca. Mas mesmo esta teoria que nos parece tão sólida um dia virá a ser substituída por outra que explicará um maior número de fenômenos.

Sabemos que uma teoria é melhor do que outra pela quantidade de fenômenos que ela explica. 

terça-feira, 26 de abril de 2011

25 anos do desastre de Chernobyl

Há exatamente 25 anos atrás o mundo observava o maior desastre nuclear da história da humanidade, o desastre na usina de Chernobyl na Ucrânia.

Monumento em homenagem as vítimas de Chernobyl

Hoje observamos tudo que ocorreu no Japão e tememos cada vez mais os efeitos da radioatividade.

Basicamente a radiação se divide em dois tipos:

A radiação ionizante, que possui energia suficiente para arrancar elétrons de materiais, efeito este denominado de efeito fotoelétrico que foi explicado por Einstein em 1905.
E a radiação não-ionizante, que não possui poder de ionização de materiais.

A imagem a seguir demonstra os tipos de radiação eletromagnéticas e suas frequências (e consequente energia, pois são proporcionais):

Como observamos a radiação ultravioleta já apresenta algum risco à saúde, por isso devemos nos proteger do sol nos horários de maior incidência solar.
Também é possível observar que uma onda de microondas não é ionizante, ou seja, não apresenta riscos aos seres vivos (excetos queimaduras leves).

Uma radiação eletromagnética ionizante pode produzir radicais livres no corpo ou alterar diretamente a extrutura do DNA, produzindo alterações genéticas.
Isto devido à grande energia destas ondas.
Núcleos atômicos eventualmente podem emitir estas radiações.

Além do perigo das ondas ionizantes, elementos pesados utilizados nas usinas nucleares emitem espontaneamente a radiação alfa e a radiação beta.

A radiação alfa é basicamente um núcleo de hélio (dois prótons e dois nêutrons) e é emitida devido a um rearranjo energético do átomo, que sempre busca a menor energia.

A radiação beta é um elétron que é emitido do núcleo devido a um nêutron que dá origem a um próton, um elétron e um neutrino. Também ocorre devido a uma busca do átomo por um arranjo de menor energia.

Estas emissões de partículas alfa e beta transformam um elemento químico em outro e este processo é chamado de decaimento radioativo.

O tempo que uma determinada amostra leva pra ter metade dos seus átomos de um determinado elemento transformado em outro é chamado de tempo de meia-vida.

Com tantos tipos de radiações temos um grande perigo quando somos expostos à ambientes com elementos radioativos.
No caso de uma explosão de reator, uma núvem de elementos radioativos pode se espalhar pelos arredores da usina e, muitas vezes, atingir grandes distâncias.

A nuvem radioativa da explosão do reator em Chernobyl atingiu grande parte da europa e seus efeitos ainda são sentidos, até por causa do tempo de meia vida dos elementos lançados na atmosfera.

MAIS:

sexta-feira, 6 de agosto de 2010

Notícia: Colisão de Galáxias



É incrível como duas galáxias podem cruzar uma por dentro da outra sem que nada se choque. Isto realmente pode ocorrer, pois o universo é um grande vazio.

Sobre as imagens dos telescópios, Hubble, Chandra e Spitzer, cada um é responsável por um tipo de imagem.

Sempre quando observamos uma imagem de uma galáxia, ela nada mais é do que a soma das imagens do Hubble, Chandra e Spitzer.


Se observássemos através das lentes de um telescópio uma galáxia veríamos o que o Hubble nos mostra, pois o Hubble é responsável por captar ondas eletromagnéticas na faixa da luz visível.


O Chandra capta ondas eletromagnéticas de maiores energias do que os outros, isto é, ultravioleta, Raio-X, Raios Gama.

O Spitzer capta ondas eletromagnéticas de baixas energias, ou seja, infravermelho, ondas de rádio.


O que geralmente vemos como imagens bonitas e bem coloridas são montagens com a junção das imagens obtidas dos três telescópios.

O olho humano desenvolveu-se na faixa da luz visível, isto é, naquela a qual o sol, nossa estrela, envia mais para nós.
Será que se nossa estrela emitisse mais outra cor, como o azul por exemplo, do que o amarelo nossa visão seria diferente?
Provavelmente sim.

Mais:

Imagens:
http://coolcosmos.ipac.caltech.edu/cosmic_kids/learn_sirtf/images/sirtf.jpg
http://www.iras.ucalgary.ca/satellites/images/chandra_Big.jpg
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEihkfQ_wjSinAW_lsxqT9hpHtSjTr6RxgowDVmxKYYSYYmktJfTon_Rr_HZ47SDytFyC1g3ZOY19yHmEZqLxi3Z9aP7z4SThQAkbMPbkDz7v3fBiyPoMfeFikqPQg72HGxsN5CI4wHoKSaE/s320/Hubble-de-novo-em-ac%C3%A7%C3%A3o_Telesc%C3%B3pio-Espacial-Hubble.jpg