sexta-feira, 22 de maio de 2015
Notícia - O peso da gravidade
Um mistério que continua a intrigar os cientistas
Mais de 300 anos depois da revelação de Newton, ainda não sabemos exactamente por que razão cai a maçã. Einstein foi o primeiro a reabrir um debate que desafia os próprios fundamentos da física.
Numa fria tarde de Janeiro de 1684, depois de almoçarem num pub de Londres, os físicos Edmund Halley e Robert Hooke conversavam sobre uma ideia que andava na cabeça de muitos astrónomos: se seria verdade que a força de gravidade entre o Sol e a Terra diminui com o quadrado da distância a que se encontram. O arquitecto e cientista Christopher Wren decidiu oferecer um livro de 40 xelins a quem conseguisse demonstrar a conjectura, mas não obteve resposta. O assunto foi esquecido até que um dia, no Verão seguinte, Halley viajou até Cambridge para visitar o excêntrico Isaac Newton. “Tem alguma ideia do tipo de curva que um planeta descreveria se a força de gravidade fosse o inverso do quadrado da distância?”, perguntou-lhe. A resposta não se fez esperar: uma elipse. Newton não encontrou a demonstração, mas prometeu escrevê-la e enviar-lha depois.
Quando Halley, passado três meses, recebeu o texto do amigo, incitou-o a redigir um livro. O criador da física moderna fez desse projecto o objectivo da sua vida: mal dormia e esquecia-se de comer. Foi assim que nasceu o livro Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (“Princípios Matemáticos da Filosofia Natural”). Na obra, Newton expunha o funcionamento da gravidade, uma força de acção instantânea e à distância. Todavia, não sugeria uma causa. De facto, nunca se deu ao trabalho de explicar o que era, limitando-se a fornecer uma explicação matemática para a forma de acção. Semelhante falha suscitou acesas críticas: o matemático Gottfried Wilhelm Leibniz (1646–1716) descreveu-a como “ocultista”. Seria preciso esperar séculos para entendê-la verdadeiramente.
Berna, 1907. Sentado diante da mesa do gabinete de patentes onde trabalha, um tal Albert Einstein tem, subitamente, uma inspiração: se uma pessoa cai livremente, não sente o próprio peso. “Fiquei sobressaltado. Foi o pensamento mais feliz da minha vida”, confessaria, posteriormente, o físico de origem alemã.
O paradoxo do armário
Não era para menos, já que estava a abrir a porta à prodigiosa teoria da relatividade geral. O que Einstein acabava de descobrir era o chamado “princípio da equivalência”: fechados num armário, não temos maneira de distinguir se estamos na presença de um campo gravitacional ou se nos estão a levar pelo espaço em aceleração constante. Por outras palavras: gravidade e aceleração são equivalentes.
Dez anos depois, em Novembro de 1915, o então físico suiço apresentou ao mundo a sua nova teoria. Através dela, conseguimos finalmente entender não só como funciona a força gravitacional como, também, o que é. No decurso das suas três célebres aulas na Academia Prussiana das Ciências, Einstein deu a conhecer uma teoria que relacionava a geometria do espaço com a matéria ali presente. A frase que melhor a resume é, talvez, a que surge no livro Gravitation (1973), dos físicos John Archibald Wheeler, Kip Thorne e Charles W. Misner: “O espaço diz à matéria como deve movimentar-se; a matéria diz ao espaço como deve curvar-se.” É este o conceito fundamental da relatividade geral: o valor da curvatura em determinado ponto, provocada pela densidade do objecto, é uma medida da gravidade existente no referido ponto.
Einstein chegou a estas conclusões através de considerações exclusivamente estéticas. “Qualquer pessoa que tenha compreendido a teoria”, escreveu, “dificilmente poderá resistir a deixar-se seduzir pela sua magia.” Um encantamento que seria confirmado, em 1919, quando o astrofísico inglês Arthur Stanley Eddington (1882–1944) obteve, na então ilha portuguesa de São Tomé, a confirmação definitiva, ao observar o desvio gravitacional dos raios de luz provocado pelo Sol, durante o eclipse total desse ano. Os astros não estavam onde se supunha deverem estar, mas onde Einstein indicara.
Porém, faltava algo. A doutrina einsteiniana e o outro grande ramo da física do século XX, a mecânica quântica, não se dão bem. De facto, ao longo dos últimos 50 anos, os físicos têm lutado para conseguir encaixá-las, isto é, para descobrir equações que possam descrever o funcionamento da gravidade em escalas subatómicas. Ainda não existe uma hipótese consistente, mas muitos pensam que há uma candidata bastante promissora. Nasceu na Primavera de 1985, quando um dos físicos mais jovens e brilhantes da Universidade de Princeton (Estados Unidos), Edward Witten, anunciou que ia proferir uma conferência.
A estrutura íntima da matéria
Como é habitual acontecer nos acontecimentos importantes, os rumores sucederam-se. Durante hora e meia, Witten falou sem parar e de forma muito rápida. O discurso destinava-se a apresentar, como ele próprio disse sem lhe atribuir demasiada importância, uma nova teoria sobre o Universo. Foi também uma lição de virtuosismo matemático. Quando chegou a altura das perguntas, o auditório permaneceu em silêncio. “Ninguém foi suficientemente corajoso para se levantar e revelar até que ponto a nossa ignorância era profunda”, afirmou o físico Freeman Dyson.
Witten formulou uma explicação sobre a estrutura mais íntima da matéria, o que está no nível abaixo dos quarks, dos electrões e das restantes partículas subatómicas: as cordas. Não são pontiformes, mas extensas e sem espessura; possuem apenas uma dimensão. O tamanho é também inconcebível: para termos apenas uma vaga ideia, a Terra é 10^20 vezes mais pequena do que o Universo, e o núcleo atómico é 1020 vezes menor do que o nosso planeta. Pois bem, uma corda é 10^20 vezes mais pequena do que esse núcleo.
De acordo com a teoria das cordas, vivemos num universo com dez dimensões (nove espaciais e uma temporal). O nosso mundo observável é uma espécie de folha ou lâmina (“brana”, no calão físico) de quatro dimensões. As partículas subatómicas que observamos são formas de vibração dessas cordas, como as notas musicais numa guitarra, e a gravidade pode ser entendida como uma interacção entre elas.
Não foi a última hipótese a surgir. De facto, abundam actualmente as tentativas para entender esta fugidia lei da natureza. A derradeira proposta provém do astrónomo holandês Erik Verlinde, o qual resolve o problema pela negação pura e simples. Em Junho passado, declarou ao New York Times: “Para mim, a gravidade não existe.” De acordo com a sua perspectiva, trata-se antes de uma propriedade emergente, como as oscilações da Bolsa, que surgem da acção individual dos investidores. Ou seja, dito de forma mais radical, a gravidade não passaria de uma ilusão.
M.A.S.
SUPER 154 - Fevereiro 2011
quinta-feira, 21 de maio de 2015
Notícia - Composição da Atmosfera
Nas estações da rede de vigilância de constituintes atmosféricos do IPMA é efetuada a amostragem/monitorização para caracterização da química das deposições, gases e aerossóis atmosféricos.
O equipamento de amostragem/monitorização compreende:
- coletores automáticos (precipitação semanal e deposição seca mensal) e coletores manuais (precipitação diária/eventual);
- amostradores sequenciais para compostos de enxofre e/ou azoto no ar, com amostragens de 24 horas e funcionamento em contínuo, utilizando o método dos filtros impregnados;
- amostradores de grande volume de ar para partículas em suspensão na atmosfera à superfície, de diâmetro inferior a 10 um (PM10), com amostragens de 24 horas e caudal de ar constante. O método de referência utilizado, método gravimétrico, permite a determinação da massa das partículas depositadas em filtros de fibra de vidro por pesagem em condições ambientais pré-estabelecidas e o cálculo da concentração mássica das partículas recolhidas.
O IPMA, como entidade responsável em Portugal pelo cumprimento da execução dos programas referidos, em curso nas estações GAW/EMEP, tem obtido a participação ativa do Laboratório da CCDR/Alentejo, que tem vindo a explorar 1 estação EMEP em Monte Velho e a executar as análises físico-químicas das deposições atmosféricas para caracterização dos seguintes parâmetros: pH, condutividade elétrica, sulfato, nitrato, azoto amoniacal/amónia, cloreto, sódio, potássio, cálcio, magnésio, e os metais pesados chumbo, cádmio, níquel, cobre, manganês e zinco, e ainda das concentrações de dióxido de enxofre e de sulfato no ar.
No âmbito do alargamento da atual rede EMEP de três estações para cinco (sendo 4 do IPMA), para melhoria do cumprimento do programa de monitorização de constituintes atmosféricos estabelecido pelo EMEP a todos os países envolvidos, deverão ficar em funcionamento operacional até final do corrente ano 5 analisadores automáticos para monitorização em contínuo de ozono à superfície e 5 novos sequenciais para amostragem em contínuo de compostos de enxofre e /ou azoto no ar .
A informação relativa aos parâmetros monitorizados é enviada regularmente, em formatos específicos, para os correspondentes Centros Mundiais Coletores de Dados, em cumprimento dos compromissos estabelecidos nos programas internacionais que o IM mantém desde há cerca de três décadas nestas atividades.
Notícia - Sony apresenta novos portáteis da família Vaio
A Sony apresentou novos computadores portáteis da família Vaio, disponíveis em duas séries
No total são duas as novas séries de computadores portáteis da Sony.
A série C é a gama de entrada e está disponível em cinco cores diferentes: branco, laranja, preto, cor de rosa e verde.
As principais características destes portáteis são um ecrã LED de 14 polegadas, entrada USB 3.0, webcam HD integrada, processador Core i5 e 4GB de memória.
Já a série S tem como principais destaques um ecrã de 13.3 polegadas, processador Core i7 e 8GB de memória.
O lançamento dos novos portáteis, de acordo com o portal The Register, está previsto para o próximo mês de Março.
quarta-feira, 20 de maio de 2015
Notícia - Três jazidas de dinossauros descobertas em Torres Vedras
Três jazidas com dinossauros e trilhos com pegadas destes animais, de tartarugas e de répteis voadores foram descobertos durante o mês de Setembro em Torres Vedras. Os investigadores destacam a "enorme extensão" do achado, que gostariam que pudesse ser dado a conhecer através de visitas guiadas.
A descoberta foi anunciada nesta segunda-feira em comunicado pela Associação Leonel Trindade (ALT)-Sociedade de História Natural, entidade responsável pela campanha paleontológica desenvolvida entre 10 e 30 de Setembro. Os trabalhos de campo decorreram na localidade de Cambelas, no concelho de Torres Vedras.
No mesmo local já tinham sido descobertos, em 2003, "restos de um grande dinossauro saurópode (vértebras, fémur), a par de ossos pertencentes a outros dinossauros de menor porte". Os investigadores acreditam, como explicam em comunicado, que esses achados terão sido enterrados num leito de um rio, mas "um episódio de grande energia hídrica (como uma grande cheia)" tê-los-á deslocado para o local onde vieram a ser encontrados.
Na campanha que agora terminou, os trabalhos de prospecção paleontológica resultaram na descoberta de "três novas jazidas com dinossauros, trilhos com pegadas destes animais e outros compostos exclusivamente por pegadas de tartarugas e répteis voadores".
Questionado sobre a relevância dessa descoberta, o director do laboratório paleontológico da ALT-Sociedade de História Natural salientou que o trabalho só agora começou. "A importância por género e espécie não conseguimos ainda definir porque ainda não escavámos", explicou Bruno Silva, revelando que isso só será feito numa próxima campanha, até à qual as jazidas ficarão isoladas "com uma estrutura de protecção para que o mar não as destrua".
Ainda assim, o investigador destaca que os animais "parecem estar relativamente bem conservados", contando que de um deles já tinha sido, no passado, detectada "uma costela com quase dois metros de comprimento". Além disso, acrescenta Bruno Silva, "todas as descobertas de dinossauros são extremamente importantes para compreender o ecossistema de há 150 milhões de anos atrás". Nas prospecções que decorreram no mês passado foram também encontradas "várias jazidas contendo espécimes pertencentes à famosa tartaruga fóssil de Torres Vedras, Selenemys lusitanica".
O director do laboratório paleontológico da ALT-Sociedade de História Natural destaca que este ano houve uma "grande inovação": o facto de pela primeira vez se ter procedido ao registo tridimensional de alguns dos achados, nomeadamente de grandes blocos com ossos de dinossauro que, por estarem na linha de influência das marés ou localizadas no fundo das arribas, são praticamente impossíveis de remover. Uma metodologia que, como se lê no site desta entidade, é útil "para efeitos de salvaguarda e memória futura, estudo científico em laboratório e aplicação em futuros processos museológicos".
Estes trabalhos tiveram o apoio da Câmara de Torres Vedras e da Junta de Freguesia de São Pedro da Cadeira. Neles participaram também estudantes de Geologia da Universidade de Lisboa e investigadores do Grupo de Biologia Evolutiva de Madrid.
terça-feira, 19 de maio de 2015
Notícia - O que é ultra-violeta?
A radiação solar constitui um importante fator natural do clima da Terra influenciando significativamente o ambiente. A parte ultravioleta do espectro solar (UV) desempenha um papel determinante em muitos processos na biosfera, possuindo muitos efeitos benéficos, poderá no entanto causar graves prejuízos para a saúde se o nível de UV exceder os limites de “segurança”.
De facto, se a quantidade de radiação ultravioleta exceder os limites a partir dos quais os mecanismos de defesa, inerentes a cada espécie, se tornam ineficazes, poderão ser causados graves danos a nível biológico, facto que também se aplica ao organismo humano e em particular aos órgãos da pele e da visão. Com o intuito de serem evitadas lesões, agudas e crónicas, resultantes da exposição a elevadas níveis de UV, as pessoas deverão limitar a sua exposição à radiação solar adotando medidas de proteção, medidas estas que variam consoante a sensibilidade de cada um à mesma radiação solar.
A variação diurna e anual da radiação solar que chega à superfície é governada por fatores astronómicos e parâmetros geográficos bem como por condições atmosféricas. As ações decorrentes das atividades humanas que atingem a atmosfera, poluindo o ar e influenciando a camada de ozono, afetam também a radiação UV que chega à superfície. Consequentemente, a radiação UV é um parâmetro ambiental altamente variável no espaço e no tempo. A radiação ultravioleta (UV) faz parte do espectro da radiação solar nos comprimentos de onda compreendidos entre 290 nm a 400 nm. A chamada radiação UV-B corresponde ao intervalo espectral de 280 nm a 320 nm, sendo a principal responsável pela formação de queimaduras na pele, cancro da pele, cataratas e outros efeitos na saúde humana. A radiação solar UV-B que incide na atmosfera da Terra é absorvida principalmente pelo ozono estratosférico o qual se encontra entre 10 km e 50 km de altitude. No entanto, existem outros componentes atmosféricos que podem contribuir também para uma atenuação (por absorção e/ou por difusão) da radiação UV-B na atmosfera como as nuvens, o aerossol atmosférico e até o próprio ar. Existem ainda outros fatores que podem contribuir para o aumento da radiação UV-B como as reflexões das nuvens, neve, areia, etc.
A radiação ultravioleta e a camada de ozono
Cerca de 90 % do ozono atmosférico encontra-se na estratosfera (10-50 km). Assumindo que os outros fatores (altura do Sol, local, nebulosidade, aerossol, etc.) se mantêm constantes, as variações da radiação UV-B resultam das variações na espessura do ozono estratosférico devidas aos vários mecanismos de transporte formação e destruição do ozono na atmosfera. Nos últimos 20 anos observou-se uma redução gradual da espessura da camada de ozono principalmente nas latitudes médias e altas, atribuída à destruição do ozono por compostos químicos resultantes das atividades humanas. Esta redução aumenta regra geral na direção dos polos e com maior intensidade no chamado Buraco de Ozono da Antártida.
Em Portugal a situação da camada de ozono não é significativamente diferente das outras regiões situadas à mesma latitude, observando-se uma redução de cerca de 3% por década durante os últimos 30 anos.
As preocupações resultantes do aumento da radiação UV-B devido à redução global da espessura da camada de ozono levaram a um aumento no interesse pela medição e previsão da radiação UV-B tendo em conta a grande variabilidade espacial e temporal do ozono.
Definição do Índice UV
A necessidade de fazer chegar ao público em geral informação sobre a radiação UV e sobre os seus possíveis efeitos nocivos, levou a comunidade científica a definir um parâmetro que pudesse ser usado como um indicador para as exposições a esta radiação. Este parâmetro chama-se Índice UV (IUV). Assim, o IUV é uma medida dos níveis da radiação solar ultravioleta que efetivamente contribui para a formação de uma queimadura na pele humana (eritema), sendo que a sua formação depende dos tipos de pele (I, II, III, IV) e do tempo máximo de exposição solar com a pele desprotegida.
O Índice UV exprime-se numericamente como o resultado da multiplicação do valor médio no tempo da irradiância efetiva (W/m2) por 40. Exemplo: Uma irradiância efetiva de 0.2 W/m2 corresponde a um valor do UVI de 8.0.
O Índice UV varia entre menor que 2, em que o UV é baixo, 3 a 5, Moderado, 6 a 7, Alto, 8 a 9, Muito Alto e superior a 11 Extremo. Os valores médios do UV para a latitude de Portugal, enquadram-se para o período compreendido entre os meses de Outubro e Abril entre 3 e 6, o que significa Moderado com possibilidade de Alto em alguns momentos deste período e entre 9 e 10 para o período compreendido entre Maio e Setembro, o que corresponde a Muito Alto.
Notícia - Microsoft facilita o desenvolvimento de aplicações para o Kinect
A Microsoft vai lançar durante a Primavera um kit de desenvolvimento para o sistema Kinect
Com o lançamento deste kit a Microsoft pretende facilitar o desenvolvimento de aplicações para o Kinect, o sistema de controlo da Xbox 360 que não necessita de comando, por parte de programadores amadores.
De acordo com a multinacional, a primeira versão do kit de desenvolvimento que será lançado destina-se a utilização pessoal, mas não está posta de parte a disponibilização de uma versão comercial mais tarde.
Lançado no passado mês de Novembro o sistema Kinect foi de imediato utilizado por programadores para outros fins, que não os de jogar na consola.
Com a disponibilidade deste kit de programação a empresa pretende incentivar o surgimento de novas aplicações para o sistema.
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