terça-feira, 13 de dezembro de 2016

Feynman's Lectures on Physics disponível online, 100% de graça!

Isso é uma notícia espetacular para quem gosta de física!

A melhor coleção de livros de física básica nível universitário (alguns consideram até heresia comparar as Feynman's Lectures on Physics com os demais livros) está disponível agora online, 100% de graça!

Imperdível, mesmo!

http://www.feynmanlectures.caltech.edu

quinta-feira, 1 de dezembro de 2016

As Mil Facetas da Física

Hoje dei de cara com um vídeo super interessante que mostra, de forma simplificada (mas bem completa) os diversos ramos da física.

De modo geral, a física se divide em três grandes "famílias": a física clássica, que essencialmente trata dos fenômenos conhecidos até o final do século XIX (quando nossos únicos instrumentos para observar a natureza eram nossos 5 sentidos); a relatividade, que trata de fenômenos ligados a grandes velocidades ou a massas muito grandes (por isso às vezes é apelidada de "física das coisas enormes"); e a mecânica quântica, que trata de fenômenos ligados a coisas muito pequenas...

Ah... e cada um desses grandes grupos se divide em vários grupos menores, como ótica, física nuclear, relatividade geral, etc...

Enfim... não deixem de ver o vídeo (em inglês)!

https://www.youtube.com/watch?v=ZihywtixUYo

sexta-feira, 26 de agosto de 2016

Um reator nuclear na sua intimidade

Bom... quem já foi ler o "quem sou eu" sabe que eu sou físico nuclear e trabalho em um reator nuclear de pesquisas, certo?

Mas, quando a gente fala em reatores nucleares, no que vocês pensam? Geração de energia (como em Angra)? Acidentes (Fukushima, Chernobyl e, pros mais velhos, Three Mile Island)? Desenhos animados e quadrinhos (Os Simpsons)?

Mas... alguém já imaginou como é um desses por dentro?

Hoje vamos matar essa curiosidade, e de um jeito que dificilmente vocês verão de novo! Esse um vídeo , em 3D, de dentro da piscina de um reator nuclear de pesquisas...




Aquela luz azul lá embaixo é o núcleo do reator, onde fica o combustível nuclear e onde a fissão nuclear acontece. A luz em si é natural, conseqüência do efeito Cherenkov, que é um análogo bem parecido com as ondas de choque que um avião emite ao quebrar a barreira do som (só que aqui são elétrons que circulam acima da velocidade da luz na água)... Em cima do núcleo vocês podem ver a estrutura que o sustenta no lugar (com tubos cuja função é permitir colocar ou retirar coisas do núcleo, seja para irradiação ou para controle e segurança do reator)... e o resto... bom, tudo ali tem uma função, mas é muita coisa pra um post só.

Espero que vocês tenham gostado!

Abração!

sábado, 13 de agosto de 2016

Momento Olímpico: Por Quê Não Cronometrar Nadadores Com Mais Precisão?

Vocês andam assistindo bastante coisa nas olimpíadas? Eu sim...

Ontem tivemos um empate triplo pela medalha de prata nos 100m borboleta masculino (51,14s para Michael Phelps, Laszlo Cseh e Chad Le Clos); Anteontem, foi um empate na medalha de ouro (52,70s para Simone Manuel e Penny Oleksiak), e isso levanta uma questão interessante: por quê não se cronometra as provas de natação com maior precisão? Seria uma questão de tecnologia?

A resposta é: sim e não. Teríamos a capacidade de cronometrar com muito mais precisão - milésimos de segundo seriam brincadeira de criança, e a tecnologia nos deixaria chegar facilmente aos milionésimos de segundo... Hoje, com os sensores automáticos nas raias e tudo o mais, a precisão no disparo e parada do cronômetro seria mais que suficiente, também.

Mais que isso: na década de 1970 usava-se a cronometragem com milésimos de segundo... inclusive, em 1972 Gunnar Larsson bateu Tim McKee nos 400m Medley por 0,002s... e foi aí que resolveram mudar a coisa.

Acontece que, por uma série de motivos construir coisas grandes (uma piscina tem 50m de comprimento) com uma precisão maior que alguns cm é basicamente inviável - até porque as dimensões mudam com a temperatura, com os movimentos naturais do solo... e até mesmo com a presença de nadadores na água! Levando isso em conta, o regulamento exige que a piscina olímpica tenha 50m, com uma tolerância de 3cm - e aí é que vem o xis da questão... Na velocidade média em que um nadador olímpico nada, 0,002s equivalem a aproximadamente 3mm - dez vezes menos que a tolerância na construção! Ou seja, podemos garantir com boa segurança quem chegou primeiro entre os três dos 100m borboleta, mas ninguém pode garantir que os três nadaram exatamente a mesma distância...

Por isso, a natação só cronometra até os centésimos de segundo... física pura!

http://regressing.deadspin.com/this-is-why-there-are-so-many-ties-in-swimming-1785234795

sexta-feira, 5 de agosto de 2016

Sabe aquela nova partícula? Já era...

Se vocês se lembram, um tempinho atrás publiquei uma notícia sobra a nova partícula que estava despontando nos dados preliminares do LHC, lembram?

Então, hoje (05 de Agosto), numa grande conferência internacional da área, o pessoal anunciou que, com os dados completos e toda a análise feita, a "barriga" que aparecia nos espectros na energia de 750 GeV (isso são 750 bilhões de eletronvolts, ou 750 vezes a energia de repouso - em termos leigos, a massa - de um próton) desapareceu... Ou seja, nada de nova partícula, e o Modelo Padrão continua funcionando!

Deve ter muito físico de partículas enchendo a cara pra esquecer a decepção hoje... mas a ciência é assim - o importante é que esse rigor todo é que faz dela algo tão fantástico!

http://www.sciencealert.com/it-s-official-we-haven-t-found-a-new-fundamental-particle

terça-feira, 14 de junho de 2016

Teríamos visto mais uma partícula elementar?

O mundo da física de partículas anda em polvorosa com resultados recentes (preliminares, ainda) do LHC, o supercolisor de núcleos do CERN.

Pra entender o porquê, precisamos falar um pouco sobre o tal "Modelo Padrão" (do qual já falamos antes, aqui). Pra não ser repetitivo, vamos aos fatos rápidos:

  1. O Modelo Padrão (MP) surgiu 40 anos atrás, pra explicar a gama de partículas elementares que se conhecia então - na época, era visto como "uma aproximação que em breve seria superada", só que não foi...
  2.  O MP prevê que as partículas existem em famílias de 4 (dois quarks, um lépton e um neutrino) - são previstas 3 famílias.
  3. Nestes 40 anos, tudo o que se mediu só confirmou as previsões do modelo padrão (MP) - inclusive, por exemplo, a famosa descoberta do Bóson de Higgs, mais de 35 anos depois da proposição do MP, que tinha todas as características previstas pela teoria...
  4. Esse índice de acertos é uma faca de dois gumes: por um lado, confirma a validade da teoria, mas por outro deixa todo o ramo do estudo das partículas elementares estagnado (especialmente agora, quando todas as partículas previstas pelo MP já foram detectadas).
No último ano, as medidas feitas no LHC começaram a mostrar indícios de que  havia sido detectada uma nova partícula (ou interação), com massa/energia (pela teoria da relatividade geral de Einstein, massa e energia são, essencialmente, a mesma coisa) 6x maior que a do bóson de Higgs... Falamos disso lá em Setembro, e em Dezembro os resumos de dois dos grandes experimentos que rodam no LHC (de nomes "Atlas" e "CMS") confirmaram as suspeitas, ainda que ressaltem que é necessária mais estatística para uma confirmação final. Resumo: sim, parece haver um sinal idêntico nos dois detectores (ou seja, não é problema do detector, já que ambos são completamente diferentes) indicando algo não previsto pela teoria.

Agora começam a pipocar explicações para este "excesso de eventos" (conhecido, atualmente, como "excesso de difótons de 750GeV"), e elas essencialmente se dividem em dois grupos:

  1. Trata-se de uma nova partícula elementar; ou
  2. Trata-se de um novo estado ligado de partículas elementares (um "grupinho" de partículas grudadas).
Qualquer que seja a explicação, abre-se todo um novo horizonte. Se for uma nova partícula, o modelo padrão exigiria que se tratasse de toda uma família, ou seja, teriam que ser descobertos mais 2 componentes dessa família (o 4o,  neutrino, é sempre difícil demais de detectar diretamente) - e abriria-se a questão sobre a possível existência de mais um glúon (interação), também.

Se for um novo estado ligado, este não poderia ser explicado pelas interações que já conhecemos, de modo que teria de haver alguma nova interação (o que poderia implicar em toda uma nova família, então).

Há, também, a suspeita de que esse sinal seja proveniente de uma partícula ou interação ligada à matéria escura ou à energia escura - mas sobre isso falaremos em outro post, em breve!

Abraços a todos!!!!!!!

PS: Aqui tem um link bem interessante sobre o assunto...

quarta-feira, 24 de fevereiro de 2016

Sobre Bombas Nucleares, Testes e Usos Estranhos (links)

Ois, todos!

Alguns sabem, outros não, mas eu trabalho em um reator nuclear (sim, por falta de um temos dois aqui em São Paulo, dentro do campus da USP), dou aulas sobre física nuclear e/ou energia nuclear e suas aplicações e, claro, sou um grande curioso sobre o assunto.

Hoje li uma matéria interessante, e tive a ideia de fazer uma breve compilação de usos estranhos, bizarros, etc., de bombas nucleares (o nome correto das bombas "atômicas") - esse tipo de coisa foi muito comum nos anos 50-70, aliás.

Essa é a postagem que me deu a ideia, mostrando usos tão diversos como apagar incêndios e extrair petróleo (não, nenhuma das ideias deu certo).

Aqui tem um vídeo interessante com a cronologia dos testes de bombas nucleares -foram mais de 2.000 explosões, a maioria entre os anos de 1945 e 1996, quando a maioria dos países assinou o "Tratado Abrangente de Proibição de Testes". Os testes, de modo geral, podiam ser de cinco tipos: superficiais (como os vistos, por exemplo, em filmes como "Indiana Jones e a Caveira de Cristal" ou, para os mais velhos como eu, "Supersnooper, um Tira Genial"), aéreos (vamos mostrar um exemplo aí pra frente), subterrâneos (as bombas são explodidas em buracos profundos, feitos pra desabar em cima de si mesmos, selando a área e impedindo o vazamento de radiação) ou subaquáticos (a ideia é parecida) - houve também alguns no espaço

A maioria dos testes foi filmada, mas apenas alguns estão disponíveis por aí... e, por eles (todos os que eu achei, americanos), dá pra ter uma ideia de como a coisa era primitiva nos anos 50-60...

Vejam, por exemplo, este em que os soldados são expostos à explosão, para verificar se há danos causados pela radiação (spoiler: não aparecem no filme, mas há!) - também há esse, com locução e som original.

Na época, os efeitos da radiação em humanos eram pouco conhecidos, então era praxe fazer uma série de testes, inclusive usando populações humanas, o que incluía desde expor alimentos a explosões e dar pra "cobaias" provarem até colocar cobaias humanas (soldados, claro) em posições estratégicas durante explosões - nesse teste aéreo, por exemplo, colocaram soldados logo abaixo da explosão...

Aos poucos, conforme foram sendo descobertos os males causados pela radiação (tanto ao homem quanto ao meio ambiente), os testes foram sendo modificados e, a partir do tratado citado acima, os únicos testes conhecidos e confirmados foram subterrâneos, feitos por Índia, Paquistão e Coreia do Norte.

quinta-feira, 11 de fevereiro de 2016

Ondas Gravitacionais!

Desde que Einstein publicou sua teoria da relatividade geral, em 1915, os astrofísicos (cientistas que estudam a física do funcionamento do universo) previam que a teoria implicava na existência de ondas gravitacionais - e hoje, mais de 100 anos depois, cientistas nos EUA anunciaram que estas ondas foram observadas pela primeira vez na história! Isso é, sem dúvida, uma das maiores descobertas da física de todos os tempos, e uma comprovação muito forte de que a base que sustenta a teoria da relatividade geral está correta.

Mas, vamos por partes... o que são ondas gravitacionais?

Conforme a relatividade geral de Einstein, o universo pode ser entendido como um grande tecido, muito esticado. Na ausência de massas, esse tecido fica esticado, completamente liso, mas quando colocamos pesos (massas) sobre ele, as massas criam distorções nessa superfície (imagine um lençol esticado - onde você coloca uma bola de metal, ele "afunda"), e essas distorções seriam a gravidade que as demais massas iriam sentir (uma bola de gude, lançada nesse lençol ali de cima, iria orbitar o afundado onde está a bola de metal até chegar ao fundo, junto com ela, não?).

Até aqui você pode dizer que é só um outro jeito de pensar na gravidade, né? Só que aqui vem o ponto chave: se isso é verdade, então massas movendo-se pelo espaço gerariam ondas nessa superfície, bem parecidas com aquelas que você vê ao redor de uma lancha em movimento...

E essas são as tais "ondas gravitacionais".

A questão é que essas ondas seriam MUITO fracas, de modo que seria necessário um aparato extremamente sensível e algum corpo absurdamente pesado em movimento bem rápido para termos algo observável...

Nos últimos anos, foram construídos vários aparatos que teriam condições de medir ondas gravitacionais, entre eles o LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory), que usa a interferência entre feixes de laser - e este foi o laboratório que conseguiu finalmente "ver" as ondas gravitacionais causadas pela colisão entre dois grandes buracos negros - ou seja, duas massas enormes.

Ainda é muito cedo, não dá pra falar em aplicações ou mesmo em alguma física nova que possa vir a ser desenvolvida por conta dessa descoberta... mas a simples descoberta, 100 anos depois, de algo que foi previsto por uma das teorias mais célebres de todos os tempos, já é razão pra muita comemoração.


http://www.iflscience.com/space/gravitational-waves-observed-first-time

PS: Duas coisas que esqueci de colocar na postagem original:


1) As ondas gravitacionais detectadas se propagam à velocidade da luz; isso já era esperado, e significa que o gráviton (a partícula responsável pela atração gravitacional), se existir, não pode ter qualquer massa.

2) Algo a se pensar é que as ondas gravitacionais carregam consigo alguma energia, de modo que este processo de ondulação do espaço-tempo (o "tecido" do universo) rouba parte da energia do corpo que se move...

Ah, e aqui saiu um texto legal, bem completo e um tanto complexo (em português):
http://cienciahoje.uol.com.br/noticias/2016/02/para-ficar-na-historia

quinta-feira, 21 de janeiro de 2016

Sobre Plutão e o novo "Planeta X"

Salvem, gentes!

Mal começa 2016 e já surge uma notícia curiosa... os mesmos astrônomos que "rebaixaram" Plutão (de planeta para "planeta anão") agora sugerem que haja outro planeta, muito mais distante, no sistema solar! Pra piorar a confusão, ele tem sido apelidado de Planeta X, que é um nome que já foi bastante usado no passado!

Mas, afinal... por quê "rebaixaram" Plutão, e por que agora sugerem esse novo planeta?

Vamos começar pelo começo... com a história de Plutão!

A história de Plutão é bem confusa...ainda no final do século XIX, astrônomos observaram que a órbita de Urano (que é um planeta significativamente maior que a Terra) tinha um formato que não poderia ser explicado usando a bem-estabelecida teoria da gravitação universal da época... uma solução que resolveria o enigma seria a presença de um planeta grande, mais distante do Sol, cuja gravidade interferiria na órbita de Urano. Pouco tempo depois, Netuno (que tem mais ou menos o mesmo tamanho de Urano) foi descoberto, exatamente onde previsto - só que, de acordo com os cálculos, o problema das órbitas ainda não estava resolvido!

Nessa época foi proposto que o sistema solar teria um nono planeta, batizado provisoriamente de "Planeta X", que seria o responsável pelas irregularidades nas órbitas todas. Devido à grande distância do Sol, esse planeta receberia pouca luz e isso, junto com a grande distância à Terra, faria com que ele fosse bem difícil de observar. Foram mais de 40 anos até que, em 1930, Plutão fosse oficialmente observado e nomeado. No começo, seu tamanho minúsculo (quase quinhentas vezes menor que a Terra, e menor até que a nossa Lua) fazia crer que ele não pudesse ser responsável pela perturbação observada nas órbitas de Urano e Netuno, então continuaram procurando por um Planeta X... alguns anos depois, observaram que Plutão tem cinco luas, uma delas (Caronte) com mais ou menos metade do seu diâmetro... colocando as massas das luas na conta, e levando em consideração que a órbita de Plutão é muito diferente das órbitas dos planetas conhecidos, as contas acabaram fechando e o tal Planeta X foi deixado pra lá.

Aliás, algumas curiosidades sobre a órbita de Plutão... as órbitas dos 8 planetas conhecidos são muito parecidas: estão todas praticamente sobre um mesmo plano (ou seja, considerando só o sol e os planetas, o sistema solar tem forma de disco, não de bola) e, apesar de serem todas elípticas, sua excentricidade (a diferença entre uma oval e um círculo) é bem pequena, de modo que as órbitas são quase circulares. Já a órbita de Plutão é completamente diferente, com uma inclinação de 17 graus em relação ao plano onde os outros planetas orbitam, e é extremamente excêntrica (ou seja, muito ovalada), tanto que em parte da sua órbita Plutão fica, de fato, mais próximo do Sol que Netuno!

Até por essas questões ligadas ao seu tamanho e à sua órbita, Plutão sempre foi visto como um planeta diferente dos demais. Só que, no final do século XX, com o aumento do poder dos telescópios, foram encontrados vários outros objetos (11 de tamanho considerável, e um - Éris - basicamente do mesmo tamanho de Plutão) com características parecidas com as de Plutão, todos no chamado "cinturão de Kuiper", na região logo após a órbita de Netuno. Essas observações deixaram uma questão fundamental na cabeça dos astrônomos: ou todos esses objetos (que também orbitam o nosso Sol) teriam que ser classificados como planetas, ou Plutão teria que ser classificado como eles.

A solução, bastante controversa à época, foi estabelecer regras rígidas para que um objeto pudesse ser classificado como planeta:

1) O objeto tem que orbitar ao redor do Sol;
2) O objeto tem que ser massivo o bastante para ser esférico por causa da sua própria gravidade; e
3) O objeto tem que ser capaz de ir limpando sua órbita enquanto circula (ou seja, ele precisa ir "pegando" os detritos que acha pelo caminho e incorporando a si mesmo - como a Terra faz com os asteróides, por exemplo).

Só que Plutão, apesar de passar nos dois primeiros testes, falhava no terceiro (há quem diga que ele foi feito só pra Plutão não passar e poder ser desclassificado, afinal é bem mais fácil tratar um sistema solar com 8 planetas com comportamento semelhante do que um com 21 de comportamentos distintos). Que quer dizer isso? Que a gravidade de Plutão é tão fraca que os asteróides que passam perto dele são incorporados como luas, ao invés de serem atraídos para a superfície.

Ótimo, problema resolvido. Criaram a categoria "planeta anão", o sistema solar ficou com 8 planetas e 12 planetas anões (entre eles Plutão).

Só que aí, com o aumento ainda maior da capacidade dos telescópios, tem sido possível observar o comportamento de milhares de objetos minúsculos no tal "Cinturão de Kuiper", e eles parecem se comportar como se estivessem sendo atraídos por uma massa bastante grande - umas dez vezes a Terra - que orbitaria o Sol.

Advinha como batizaram, provisoriamente, esse novo corpo? Planeta X, de novo (ainda que ele não possa ter nada a ver com o Planeta X anterior, que foi descartado).

E, antes que alguém se pergunte se não é forçar demais a barra propôr a existência de um planeta baseado só nos seus efeitos gravitacionais sobre outros objetos, é bom lembrar que foi assim que Netuno e Plutão foram descobertos, originalmente...

Enfim, é a velha história: quanto mais cresce nossa capacidade de observar o universo (seja no sentido de ver coisas mais distantes e mais escuras, ou no de ver coisas cada vez menores, como as partículas elementares), mais o conhecimento científico vai sendo testado - e é exatamente nessa seqüência de testes, que eventualmente podem levar a alterações na teoria, que por sua vez levam a mais testes, e por aí vai, que reside a beleza (e o poder) da ciência. Ela nunca é estática, está sempre sendo testada, evoluindo para responder aos resultados mais novos, e assim por diante.

...mas que podiam ter batizado esse novo "talvez planeta" por outro nome que não Planeta X, isso podiam!

Abraços!!!!!!!!!

PS: Hoje saiu mais uma matéria sobre a história do Planeta X, em portugues:
http://www.cartacapital.com.br/sociedade/em-busca-do-nono-planeta

segunda-feira, 4 de janeiro de 2016

Feliz Ano Novo (mas o que é um ano, mesmo?)

Olhando pro final do ano, me lembrei desse texto que escrevi há alguns anos...

Afinal... é ano novo. Mas o que é um ano? E por quê ele começa agora?

Lá nos confins da história, em algum momento pouco sabido, alguém achou que seria útil medir o tempo em um período que encampasse as 4 estações, criando o que hoje chamamos de "ano"... 

Entre ajustes, encontros e desencontros, esse tal de "ano" virou nossa medida essencial pra muita coisa, e em 1582 o Papa Gregório deu toques "atuais" pro tal "ano" (a história é interessante, vale a leitura, mas enfim o tal calendário gregoriano só foi finalmente aceito por todo o mundo no início do século XX, acreditem se quiserem!) e, assim, ficamos com esse calendário que vai de 1o de Janeiro a 31 de Dezembro... 

Aliás, vale dizer, esse é o calendário "oficial" do mundo, mas que na teoria só é o calendário oficial de algo como 1/5 da população mundial (afinal, Judeus, Budistas, Muçulmanos e Cristãos Ortodoxos, entre outros, têm seus próprios calendários)... 

De qualquer jeito, a coisa andou, e alguém aí inventou de definir metas e fazer avaliações a cada "ano" (claro, também inventaram a coisa da roupa branca - hoje mais amarela que tudo, afinal todo mundo quer é dinheiro, mesmo quando fala em paz - a queima de fogos de Copacabana e a ceia de réveillon) e coisa e tal...

Daí fiquei pensando, diante dessa reflexão toda, e cheguei a uma conclusão... se é pra querer algo pro ano novo, é que seja uma continuação digna pro anterior... que as coisas continuem andando, sempre pra frente, sem saltos nem sobressaltos... e que, no fim de mais um ciclo solar desses, eu possa olhar pra trás como olho pra esse que está terminando e pensar: pô, gostei.

Beijos a todos, com direito a muita lentilha, roupa branca (ou amarela, ou verde, ou roupa alguma, o que cada um preferir!), sementes de uva, champagnes, Cidra Cereser e coisa e tal!

 E vamos em frente que atrás vem gente!