Laisla

“As afirmações mais poderosas da ciência não são feitas com palavras.” Science and Engineering Visualization Challenge1

quinta-feira, 26 de maio de 2011

LATINHAS INTELIGENTES


As chamadas latinhas inteligentes criadas na Coreia do Sul é uma aplicação muito interessante dos fenômenos físico-químicos de trocas de calor. Estas latas se aquecem ou se resfriam.
As latinhas inteligentes usadas para refrigerantes e cerveja gelam o produto em 15 segundos, sem precisar de geladeira.
Dentro da lata há uma serpentina cheia de gás carbônico sobre alta pressão. Ao abrir a lata, o gás é liberado, acarretando um rápido resfriamento, que gela a bebida contida na lata.
Existem também os recipientes que aquecem seu conteúdo. É usado em sopas, leite e café.
Esta ideia foi muito utilizada durante a Segunda Guerra Mundial, para fornecer comida quente aos soldados nos campos de batalha.
Para o aquecimento, são usadas várias reações que liberam calor (exotérmicas), como:

CaO + H2O → Ca(OH)2

2 Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2 Fe

FONTE: http://quimicanet.wordpress.com/2010/09/28/como-funcionam-as-latinhas-que-resfriam-em-apenas-segundos/

Buraco Negro



Buraco negro

quarta-feira, 18 de maio de 2011

Nós podemos estar bem vestidos e trabalhar sem jaleco!

Profissão: cientista

Colunista desfaz estereótipos e fala sobre atividades, exigências e prazeres da carreira científica

Por: Adilson de Oliveira

Publicado em 17/09/2009 | Atualizado em 15/12/2009

Profissão: cientista

Entre as carreiras mais disputadas nos vestibulares estão as de medicina,engenharia e direito, devido ao seu prestígio social e à perspectiva de bom retorno financeiro. A profissão de cientista não costuma ser muito popular (foto: Wilson Dias/ABr).

Entre os meses de setembro e novembro, muitos jovens na faixa etária de 17 a 20 anos ficam preocupados e apreensivos, pois durante esse período as principais universidades brasileiras começam a realizar seus vestibulares. Fazer a escolha de uma carreira que poderá marcar toda a vida não é fácil. Entre as carreiras mais disputadas normalmente estão as de medicina, engenharia e direito, devido ao seu prestígio social e à perspectiva de um bom retorno financeiro no futuro. Contudo, alguns poucos jovens, pelos mais diversos motivos, sonham em se tornar algo que não costuma ser muito popular: cientista.

Mas o que é ser um cientista? É possível viver do trabalho na ciência? Quando fazemos essas perguntas (eu mesmo as fiz quando era estudante do ensino fundamental) é difícil encontrar as respostas, principalmente se vivemos em um ambiente com pouco acesso a informações. Normalmente as primeiras que encontramos são: “ser cientista é uma coisa do outro mundo” ou “algo somente para alguns iluminados” ou “uma profissão que não tem futuro”.

Essas respostas, muitas vezes desanimadoras, talvez venham do senso comum sobre o que é ser cientista. O estereótipo construído normalmente remete à figura de uma pessoa distraída, que “tem a cabeça no mundo da Lua”, desligada da realidade, que anda mal vestida, traz os cabelos sempre despenteados, usa óculos com lentes grossas e veste um avental branco e amassado, com o bolso cheio de canetas. Para o gênero feminino, além das características citadas, imagina-se uma mulher feia, muito gorda (ou muito magra), que não se preocupa com a aparência e não tem nenhuma vaidade. Em ambos os casos, a visão sobre o cientista é algumas vezes a do bruxo (ou bruxa), que não deve ser uma pessoa “normal”.

No imaginário popular, o cientista é um solitário que trabalha em um laboratório com muitos objetos estranhos, tubos de ensaio, vidros contendo líquidos coloridos exalando vapores, microscópios etc. Imagina-se que o trabalho dele consiste em misturar líquidos que a qualquer momento podem provocar uma explosão que mandaria o laboratório pelos ares.

Magos e alquimistas

O Alquimista
Detalhe da tela 'O alquimista', de William Fettes Douglas (1822-1891).

Esse quadro nos remete à descrição que temos do trabalho dos magos e alquimistas da Idade Média. Naquele período, que precedeu o nascimento da química como a conhecemos hoje, havia a tentativa de encontrar meios que levassem à transformação da matéria e à criação de novas substâncias. O exemplo mais famoso era a busca pela pedra filosofal, que permitiria, entre muitas coisas, transformar mercúrio em ouro. Naquela época, somente por meio da magia é que se poderia imaginar a realização de tal feito. Contudo, nos dias atuais, não por meio da pedra filosofal, mas utilizando aceleradores de partículas, é possível realizar essa transmutação, mas isso é feito apenas com alguns átomos.

A visão popular do cientista, em particular dos físicos e químicos, talvez tenha sido construída dessa maneira porque a ciência, para o cidadão comum, parece ser misteriosa ou mágica. Contudo, trabalhar com ciência é algo bem diferente da imagem descrita acima. O trabalho de laboratório pode ser o mais diverso. Ele vai desde o convencional, no qual os materiais a serem estudados são produzidos por reações químicas ou físicas e as análises são realizadas pelas mais diversas técnicas, até aquele feito em grandes laboratórios, como síncrotrons ou aceleradores de partículas, ou ainda na própria natureza, como nas florestas e no próprio espaço. Para o astrofísico, por exemplo, o laboratório é todo o universo.

Além disso, nem sempre o cientista trabalha em um laboratório. Ele pode fazer o que se chama de pesquisa teórica, que necessita de computadores, de pesquisa em documentos, da análise de informações obtidas por outros cientistas, entre outros meios. A partir desses estudos pode-se descobrir e explicar muitos dos fenômenos do mundo que nos cerca.

Ao contrário do que muitos pensam, o cientista também não é aquele que sabe tudo. Nos dias de hoje, devido à grande especialização que existe na ciência, é impossível alguém dominar todas as áreas de conhecimento. Por exemplo, um cientista da área de física, embora possa ter uma visão geral desse campo, normalmente trabalha com um tema específico. Um físico especializado em astrofísica não tem conhecimento profundo de física médica, por exemplo.

Longa trajetória

A carreira do cientista
A carreira de cientista é uma longa trajetória, que pode ter início ainda na graduação, quando o estudante, ao fazer uma iniciação científica, começa a aprender os primeiros passos da pesquisa (foto: Sergio Guidoux Kalil).

A formação de um cientista é uma longa caminhada e ela nunca tem um fim. O início pode ser ainda quando se é estudante de graduação, ao se fazer uma iniciação científica. Nesse caso, um professor (que seja cientista) propõe ao aluno um pequeno trabalho no qual ele começa a aprender os primeiros passos da pesquisa. Para continuar a formação, após concluir a graduação, normalmente cursa-se um mestrado, com duração de dois anos, e um doutorado, que dura em torno de quatro anos. Após isso, são feitos alguns estágios de pós-doutorado para aprimorar mais os conhecimentos.

No mestrado, além de fazer cursos mais avançados e especializados, se desenvolve uma pesquisa sob a orientação de um professor, que deverá ser apresentada na forma de dissertação para uma banca com no mínimo três professores. No doutorado, além de o cientista se especializar mais, fazendo outras disciplinas, a pesquisa deve também gerar publicações, produtos, patentes etc. É necessário escrever uma tese e apresentá-la para uma banca com pelo menos cinco professores (que devem ser doutores). A partir daí, recebe-se o título de doutor (este de verdade, não o que muitos bacharéis utilizam sem tê-lo). Essa é a trajetória para se tornar cientista. Apenas em raras exceções não se segue esse caminho.

De fato, ser cientista exige muito de quem opta por essa carreira, mas ela é, sem dúvida, uma das mais apaixonantes. Convém lembrar que o cientista é uma pessoa como outra qualquer, tem os mesmos problemas e dificuldades do cidadão comum. Tem que levar as crianças na escola, fazer compras no supermercado, lavar o carro etc.

No Brasil, em particular, o termo cientista é pouco usado para designar os que fazem ciência. É mais comum chamá-los de pesquisador, embora esse termo também se aplique às pessoas que realizam censos e pesquisas de opinião, como as eleitorais.

Para o nosso país, é fundamental existirem pessoas envolvidas na atividade científica, para que não fiquemos muito distantes dos países mais avançados, não somente em termos de tecnologia, mas também de desenvolvimento humano. É mais importante a riqueza que existe na cabeça das pessoas do que a que se encontra embaixo da terra, como petróleo, minerais etc.

A carreira de cientista em um país como o Brasil não tem muito prestígio, pois o retorno financeiro não é proporcional ao nível de especialização exigido para tal. Contudo, o prazer da descoberta e a satisfação de percorrer caminhos ainda não trilhados são os maiores retornos que essa carreira pode proporcionar. Ter a oportunidade de participar da maior aventura humana, que é a descoberta e a compreensão do mundo a nossa volta, é algo que não tem preço.

segunda-feira, 9 de maio de 2011

O tempo é real ou é uma ilusão?

O tempo é real ou é uma ilusão?

Kate Becker - FQXi - 09/05/2011

O tempo é real ou é uma ilusão?
Einstein descartou o relógio-mestre de Newton quando demonstrou que não há dois eventos verdadeiramente simultâneos a menos que entre eles haja uma relação de causalidade. [Imagem: FQXi]

A realidade do tempo

Muitos físicos argumentam que o tempo é uma ilusão. Lee Smolin prefere discordar.

E se o tempo for mesmo algo real?

Se você não é um físico teórico, a pergunta colocada por Smolin pode soar como uma grande bobagem, como se alguém lhe perguntasse: "E se os seus sapatos e meias fossem reais?"

Afinal, você os usa todos os dias, assim, como não poderiam ser reais?

Dentro do mundo da física fundamental, porém, a noção de que o tempo possa ser real é praticamente radical.

A sensação do tempo

Sim, como seres humanos, vivenciamos o tempo como uma coisa que flui; nós marcamos uma linha divisória entre o passado imutável e o futuro ainda a ser escrito; e nós acreditamos que vivemos em um momento especial que chamamos de presente, que está sendo constantemente atualizado.

Ainda de acordo com a sabedoria convencional - ou, pelo menos, de acordo com aquele tipo peculiar de sabedoria pouco convencional que governa a física quântica e a cosmologia - o tempo é uma ilusão que emerge de uma física mais profunda.

Nesse ponto de vista, o tempo é uma representação ficcional para o comportamento em larga escala de algo mais fundamental.

"É comum na filosofia e na ciência presumir que as coisas que são mais profundas e mais verdadeiras sobre o mundo estão fora do tempo," resume Smolin, físico teórico do Instituto Perimeter em, Ontário, no Canadá. "A questão fundamental é, o tempo é real ou é uma ilusão? Nós experimentamos a vida como uma sequência de momentos, mas é assim que o mundo realmente é?"

"Não há dúvida de que o tempo existe, nós o usamos todos os dias," acrescenta Sean Carroll, físico do Instituto de Tecnologia da Califórnia. "Mas não temos certeza se o tempo é realmente fundamental, se é uma parte necessária de uma compreensão profunda da física, ou se é apenas uma aproximação útil."

A realidade do tempo

Smolin prefere continuar defendendo a realidade do tempo.

Mas, para isso, ele deve superar um grande obstáculo: as teorias da relatividade especial e geral parecem implicar o oposto.

Na visão clássica de Newton, a física funciona obedecendo ao tique-taque de um relógio universal invisível.

Mas Einstein descartou esse relógio-mestre quando, em sua teoria da relatividade especial, ele argumentou que não há dois eventos verdadeiramente simultâneos a menos que entre eles haja uma relação de causalidade.

Se a simultaneidade - a noção do "agora" - é relativa, o relógio universal deve ser uma ficção, e o próprio tempo é uma aproximação para o movimento e a mudança dos objetos no universo. O tempo está literalmente descartado da equação.

Embora tenha passado grande parte de sua carreira explorando as facetas de um Universo atemporal, Smolin se convenceu de que isto está "profundamente errado", diz ele. Ele agora acredita que o tempo é mais do que apenas uma aproximação útil, que ele é tão real quanto a fome que sentimos nos diz que é, mais real, na verdade, do que o próprio espaço.

Física quântica e relatividade geral

A noção de um "tempo real e global" é a hipótese de partida para os novos trabalhos de Smolin, que ele vai realizar este ano com a ajuda de dois estudantes de pós-graduação, financiado pelo Instituto FQXi, uma entidade sem fins lucrativos cuja proposta é discutir as questões fundamentais da física e do Universo.

Smolin espera que este estudo possa permitir-lhe superar um dos maiores problemas não resolvidos da física e da cosmologia - unir as leis da física quântica com as leis da relatividade geral.

A física quântica funciona maravilhosamente bem quando aplicada aos átomos e suas partes constituintes; a relatividade geral é uma descrição testada e comprovada do espaço-tempo na escala macro dos planetas, estrelas e galáxias.

Quando estes dois conjuntos de leis se encontram, porém, como devem fazer para descrever o que acontece dentro de um buraco negro ou como o universo era na época do Big Bang, surge o conflito e o desentendimento.

Poderia o tempo ser a linha que irá costurá-las em uma peça única?

O tempo é real ou é uma ilusão?
O Telescópio de Raios Gama Fermi revela emissões brilhantes no céu: poderiam essas emissões revelar a verdade sobre o tempo? [Imagem: NASA/DOE/Intl. LAT Team]

Relógio cósmico

Smolin espera que o levar o tempo a sério vai ajudar a desvendar o que aconteceu no cosmo primordial.

Até agora, é difícil distinguir as leis da natureza atuais das condições iniciais do universo - Em comparação, é fácil distinguir entre dois experimentos no laboratório porque estes testes podem ser repetidos com diferentes condições de partida. Os cosmólogos, entretanto, não podem reinicializar o universo.

Se ele puder lidar com as leis da física com a ajuda de um relógio cósmico fundamental, Smolin pode examinar a possibilidade de que essas leis possam ter sido diferentes no passado. A ideia de que as leis da física podem evoluir com o tempo só faz sentido num quadro em que o tempo é fundamental, afirma ele.

Para entender o porquê, imagine um jogo de futebol no qual as regras são programadas para mudar a cada minuto. Se o próprio relógio não for fundamental, mas também for governado por essas regras flutuantes, os pobres jogadores e árbitros estariam presos em um loop lógico infinito.

As idéias de Smolin podem ser pouco convencionais, mas outros cientistas admiram suas tentativas para salvar o tempo.

"Não fazer isso é negar os dados mais fundamentais que coletamos na vida diária - que estão na base da nossa capacidade de realizar experimentos e analisar teorias," diz George Ellis, um matemático da Universidade da Cidade do Cabo, na África do Sul.

Entretanto, Carlo Rovelli, um físico da Universidade de Marselha, na França, é de opinião contrária: "Nós não devemos forçar as teorias à nossa intuição: nós mudamos a intuição para entender as teorias."

Além da filosofia

Smolin tem consciência de que suas teorias devem ser mais do que filosoficamente agradáveis para que possam ser consideradas científicas.

Ele observa que os astrônomos já estão usando telescópios de raios gama e observatórios de raios cósmicos para investigar se as leis da relatividade especial ainda se mantêm sob energias extremas. Esses experimentos produziram resultados que restringem algumas teorias quânticas da gravidade.

"Embora eles não resolvam a questão de saber se o tempo é real," diz Smolin, "esses experimentos limitam as opções para teorizações sobre a natureza do tempo."