A ciência no cotidiano

Em busca de outras “Terras”

2010-08-22T15:57:00.009-03:00

xxxxxVeja desta semana traz instigante matéria sobre pesquisa espacial: Em busca de outras “Terras”, em
http://veja.abril.com.br/noticia/ciencia/em-busca-de-outras-terras

xxxxxTrata-se de uma entrevista com o astrônomo britânico Roger Blandford, da Stanford University, coordenador de relatório científico recomendando, à NASA e ao Governo dos Estados Unidos, investimentos que permitam a descoberta de planetas semelhantes à Terra, como um possível futuro refúgio para a Humanidade. O texto não faz referências aos receios do cientista mas pode-se imaginar que estejam relacionados, por exemplo, a uma catástrofe qualquer, natural como a queda de um grande asteroide ou “humana” como um conflito nuclear.

xxxxxAinda que não citada, a matéria tem forte ligação com uma outra, recente, relacionada com entrevista com outro cientista britânico, Stephen Hawking, a respeito da necessidade da Humanidade sair da Terra.
http://info.abril.com.br/noticias/ciencia/a-humanidade-deve-sair-da-terra-diz-hawking-09082010-18.shl

xxxxxO professor Blandford deixa muito claro as dificuldades para o trabalho a ser realizado, considerando as tecnologias atuais para vencer as distâncias e a visibilidade de um planeta das dimensões da Terra nas lonjuras da nossa Galáxia. Nada foi dito, nem perguntado, sobre as dificuldades maiores para verificar se em torno de um pequeno planeta, girando em torno de uma pequena estrela, haverá um satélite ainda menor, como a Lua.

xxxxxIsso porque se sabe da importância da Lua para o surgimento da vida na Terra, por causa do fenômeno das marés. Afinal, foi o movimento periódico dos oceanos que providenciou a mexida constante no caldo primordial de onde surgiria a vida, como a colher de um bioquímico numa mistura e, depois, as ondas que jogaram os primeiros seres vivos marinhos nas praias para que se adaptassem ao ambiente do terreno seco.

xxxxxMais tarde, no surgimento das formas de vida superior, a Lua deu – e ainda dá – insubstituível contribuição ao ciclo da vida com a regulação das funções femininas relacionadas com a fecundidade e reprodução.

xxxxxEis, portanto, a modesta contribuição deste blog aos cientistas brasileiros: ajudem a descobrir não apenas um planeta como a Terra, mas uma dupla como a Terra-Lua para futuramente abrigar a Humanidade, além das outras particularidades físico-químicas essenciais à vida, como temperatura, atmosfera, geologia etc.

xxxxxE já que nos referimos a assuntos estratégicos, convém que os líderes dos países que integram o Conselho de Segurança da ONU (agora e no futuro) não só evitem a proliferação de armas nucleares como destruam as suas. Fica aqui o exemplo deixado pelo estadista e militar brasileiro, marquês do Império, general Manuel Luís Osório (1808-1879) ao declarar: "A data mais feliz de minha vida seria aquela em que me dessem a notícia de que os povos civilizados festejavam sua confraternização queimando seus arsenais".

xxxxxCom relação a ditos notáveis, é atribuída ao presidente Kennedy a seguinte frase: “Não pergunte o que seu país pode fazer por você. Pergunte o que você pode fazer por seu país.” No entanto, o tenente Antônio Siqueira Campos (1898-1930), um dos “18 do Forte” e nome de rua em Copacabana, declarou: “À Pátria tudo se deve dar; nada se deve pedir. Nem mesmo compreensão”. Essa frase pode ser lida no alto da parede da ala do Curso de Artilharia, na Academia Militar das Agulhas Negras.

Escapamos por pouco, muito pouco!

2009-10-04T00:46:00.016-03:00

xxxxNo final de setembro deste ano, a mídia nacional (impressa, eletromagnética e cibernética) marcou um gol contra de placa (com honrosas exceções, é claro): o pouco interesse por um fato sensacional, com um fantástico precedente ocorrido há quase 70 milhões de anos, quando um asteroide, com cerca de dez quilômetros de diâmetro, colidiu com nosso planeta causando uma extinção em massa da vida então existente.

xxxxOs dinossauros foram para o espaço, ou melhor, desapareceram no chão, dando vez aos mamíferos então reprimidos, os quais, sem a ameaça dos grandes lagartos carnívoros, sobreviveram, cresceram e se desenvolveram. Uma das linhagens avançou mais, inventou a escrita, a imprensa, o rádio, a televisão, a Internet, instrumentos esses que, no geral, ignoraram olimpicamente uma quase repetição do fenômeno – em escala menor, mesmo assim potencialmente avassaladora, da qual escapamos, também olimpicamente.

xxxxTrata-se do asteroide 2009 ST19, com cerca de um quilômetro de diâmetro, que está passando por nossas proximidades, neste recanto do Sistema Solar, à distância de apenas 600 mil quilômetros, menos do dobro da separação entre a Terra e a Lua. Um tiquinho de nada em termos interplanetários.

xxxxO poder de destruição de um impacto da coisa com nosso planeta certamente seria bem maior do que a explosão de todos os arsenais nucleares dos países com representação no Conselho de Segurança da ONU e outros que tais. Porém, certamente, bem menor do que o caso ocorrido no final do período cretáceo. Mesmo assim, caindo sobre uma região como o planalto central brasileiro seria capaz de destruir um bocado, aí talvez incluídos os dinossauros de nossa política, muitos dos sanguessugas da sociedade e simpatizantes; os outros também, infelizmente.

xxxxA esta altura, se não colidiu não colidirá mais, pelo menos nas próximas duas décadas. O perigo estará afastado até que outro pedregulho semelhante aproxime-se sorrateiramente. Por que sorrateiramente? Nossas instituições científicas e de segurança não podem prever esse tipo de perigo? Podem, mas sem tempo para reação e sem meios de evitá-lo.

xxxxVejamos por quê. Descoberto o objeto em deslocamento na direção da Terra, seria necessário estabelecer com precisão sua rota. A técnica matemática disponível ainda é insuficiente, pois o problema envolvendo dois corpos está precisamente resolvido, mas com três corpos ou mais, não.

xxxxAssim, quando a aproximação já estiver bem próxima, o problema envolverá o Sol, a Terra e o objeto (três corpos); mais perto ainda, envolverá também a Lua, sem contar com outros corpos intervenientes como Marte e Vênus. Quando houver certeza do impacto poderá ser tarde demais.

xxxxE se ainda der tempo? Se o objeto for como o asteroide 2009 ST19 a solução será evacuar a área de impacto que poderá ser uma cidade, uma região, um país ou o continente; maior, como o do período cretáceo (extinção dos dinossauros), só evacuando o planeta...

xxxxNão daria para destruir o asteroide ou desviá-lo o suficiente para evitar o impacto, pelo menos das áreas habitadas? Com as técnicas hollywoodescas, não; com outras, talvez, mas não por enquanto.

Para ler mais:

Sobre o recente risco:
Asteroide chega à posição mais próxima da Terra, diz astrônomo espanhol

Sobre a grande extinção no final do período cretáceo:
Extinção K-T

Problema dos três corpos:
O Problema dos Três Corpos
Pontos de Lagrange
Problema de Euler dos três corpos

Possíveis riscos:
Cientistas caçam asteroides que ameaçam a Terra
Nasa diz que não tem condições de detectar e destruir asteroides

Possíveis defesas:
Impacto profundo: cientista propõe método para desviar asteróide
Especialistas planejam a defesa planetária contra um asteroide

Repercussão na mídia, no Brasil e no mundo (nos últimos 30 dias):
Notícias sobre o “2009 ST”, nos últimos trinta dias, no Brasil
Idem, no mundo

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O ovo ou a galinha?

2009-10-01T10:42:00.005-03:00

xxxxxA curiosa indagação, se o ovo antecedeu ou é posterior à galinha, é uma referência ao método científico de estabelecer uma seqüência lógica de causas e efeitos, fundamental na pesquisa científica. Mostra, também, a inexorabilidade da fluidez do tempo, sem paradas e sem retorno, no nosso ambiente físico, e a preocupação com as causas primeiras, sempre ponto de discórdia entre os cientistas e os filósofos.

xxxxxA indagação em epígrafe, no entanto, sempre foi negada pelos evolucionistas que consideravam as aves descendentes dos grandes lagartos, extintos há quase 70 milhões de anos, após o impacto de um grande asteróide com a Terra.

xxxxxA pergunta correta seria: quem surgiu primeiro, o ovo ou o dinossauro?

xxxxxPois é; o antigo equívoco está definitivamente estabelecido com a descoberta, na China, de fósseis com mais de 150 milhões de anos, pelo cientista Xu Xing, da Academia Chinesa de Ciências. O bicho, de nome Anchiornis huxleyi, tinha extensa plumagem na cauda e nos membros. A conclusão do pesquisador é que está provado que as aves, incluindo nossa familiar galinha, descendem dos dinossauros.

xxxxxPortanto, a questão filosófica não ficou esclarecida, mas sua resposta está ainda escondida no tempo, mais longe agora. O desafio ficou maior e talvez mais instigante. Viva o tempo que não permite que nossa curta vida se torne sem interesse e sem desafios científicos e filosóficos.

xxxxxMais informações sobre a descoberta:
http://noticias.uol.com.br/ultnot/cienciaesaude/ultnot/bbc/2009/09/25/ult4432u2456.jhtm

xxxxxMais informações sobre a extinção dos dinossauros:
http://pt.wikipedia.org/wiki/Extin%C3%A7%C3%A3o_K-T

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O tempo

2009-08-09T22:32:00.010-03:00

TRANSLATION – TRADUCCIÓN – TRADUCTION – TRADUZIONE – ÜBERSETZUNG
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(Anotações para palestra em um grupo informal de discussões)

xxxxxxxEm nossa reunião anterior, ouvimos uma exposição que dissecou o tempo sob os aspectos romântico, literário e filosófico. O evento ocorreu neste mesmo local, há 35 dias.

xxxxxxxNosso inquiridor-mor fugiu à tradição e não fez perguntas, porém complementou uma referência a “tempo perdido” com uma significativa contribuição, no campo da autoanálise, de como transformá-lo em “tempo ganho”. Nosso porta-voz, em seus comentários antes dos agradecimentos em nome de todos, levantou instigantes dúvidas sobre a realidade física do objeto da palestra.

xxxxxxxO tempo tem sido uma preocupação, não só para as pessoas em geral, mas também para filósofos e, particularmente, para os físicos, os quais, com espírito científico reducionista, estão sempre procurando a causa da causa, até, talvez, à segunda, pois nunca poderão chegar à primeira simplesmente porque, então, teriam de esclarecer qual seria a causa da primeira causa. Nessa busca permanente, e infindável, às vezes entram em conflito com doutrinas religiosas que, mais voltadas para as consequências, consideram dogmáticas, ou revelações, as causas primeiras, objeto da cosmologia e da física das partículas. Nem a religião nem a ciência estão erradas, apenas têm objetivos e estratégias diferentes.

* * *

xxxxxxxÉ de Santo Agostinho a seguinte reflexão: "Que é, pois, o Tempo? (...) Se ninguém me perguntar, eu sei; se o quiser explicar (...) já não sei".

xxxxxxxCito Santo Agostinho antes que alguém o faça; o santo filósofo escreveu esse pensamento em Confissões, há cerca de 1600 anos. De lá para cá muitas obras foram escritas sobre o assunto e muito tempo se escoou nas ampulhetas do conhecimento.

xxxxxxxOutro religioso em outro tempo, mais de uma dúzia de séculos depois, e em contexto diferente, o padre Antônio Vieira, ao escrever uma carta muito longa, desculpou-se por não tê-la resumido: “Não tive tempo para ser breve”.

xxxxxxxSinto-me à vontade para falar sobre o tempo, pois estou entre amigos. Não estou constrangido como Santo Agostinho, pois ninguém me perguntou nada. E como pedi ao nosso presidente esta oportunidade, no mesmo dia em que assisti à palestra referida, tive tempo suficiente para me preparar, ainda que não adequadamente para ouvintes tão especiais e poderei, portanto, ser breve – mas não muito.

* * *

xxxxxxxPara que estes comentários se enquadrem nos cânones culturais, devo citar alguma obra reconhecida como respeitável. Cito uma muito conhecida de todos: o Aurélio. Na versão digital, Aurélio: Século XXI, consta, entre outras acepções: “Tempo...12. Fís. Coordenada que, juntamente com as coordenadas espaciais, é necessária para localizar univocamente uma ocorrência física.” O conceito de “ocorrência física” fica mais simples se usarmos a expressão evento, como fiz no início destas considerações. Recorrendo novamente ao Aurélio: “Evento... Astrofís. Um ponto no espaço-tempo de quatro dimensões.”

xxxxxxxEspaço-tempo corresponde ao conceito einsteiniano de “contínuo espaço-tempo” para marcar que espaço e tempo não podem ser considerados separadamente nem como absolutos, como fez Isaac Newton no século XVII. Das divergências entre os dois gigantes da humanidade desvendou-se parte do mistério sobre a gravitação, interação que passou a ser considerada como consequência imediata da curvatura do espaço-tempo e mediata da presença de massa e energia. Isso ocorreu em meados da segunda década do século passado, um milênio e meio, aproximadamente, depois das dúvidas de Santo Agostinho.

xxxxxxxA energia, a massa, a gravitação, o espaço e o tempo se entrelaçam de maneira intrigante.

* * *

xxxxxxxEste almoço mensal é um evento sempre aguardado por nós, para o qual convidamos, frequentemente, um amigo a quem informamos: o local é o Clube das Águias, na Vila Antiga, cerca de 300 metros antes dos condomínios da orla, na via que vai para o Palácio.

xxxxxxxEssa maneira de indicar o local é muito complicada. Seria mais fácil dar a longitude e a latitude: apenas duas dimensões espaciais. Se aqui existisse um prédio com vários pisos, também se daria a altitude, no caso o andar.

xxxxxxxTrês dimensões espaciais: uma longitude, uma latitude e uma altitude seriam suficientes para a localização deste salão. Haveria possibilidade de o convidado enganar-se? Haveria: temos de informar, também, que será na última quinta-feira do mês, às 12 horas. Com três dimensões espaciais e uma temporal, o evento estará perfeitamente determinado.

xxxxxxx“x, y, z e t” gritaria, lá do fundo, o indefectível e danado Joãozinho.

xxxxxxxO tempo é isso: uma dimensão semelhante às três outras. É tão real quanto uma distância. Dois ou mais objetos não ocupam o mesmo espaço, ao mesmo tempo.

* * *

xxxxxxxDe agora em diante passaremos a navegar num espaço com quatro dimensões, mas se navegar nos oceanos bidimensionais é preciso, de acordo com Fernando Pessoa, com quatro graus de liberdade temos de estabelecer um mínimo de precisão para alcançarmos um porto seguro. O conceito de ponto futuro usado por Cláudio Coutinho, treinador da Seleção Brasileira na Copa de 1978, está coerente com estas considerações.

xxxxxxxAproveitemos a oportuna interferência de Joãozinho para recordar alguns ensinamentos do genial filósofo e matemático René Descartes, que viveu doze séculos depois das dúvidas de Santo Agostinho sobre o tempo.

xxxxxxxVamos concentrar nossas atenções naquele canto de parede, lá no fundo, à direita e em baixo. Sem considerar o teto, vemos o encontro de três planos, formando um triedro: a parede branca frontal, a parede envidraçada lateral; e o piso de lajotas cinzentas.

xxxxxxxTemos, ali, a convergência das três linhas correspondentes às dimensões espaciais (os rodapés na junção das paredes com o piso e na junção entre elas), todas perpendiculares entre si e a cada um dos planos. Essa perpendicularidade múltipla é essencial para um sistema de coordenadas; chama-se de independência linear. Até três dimensões enxergamos e sentimos essa condição. Acima de três a condição é imposta por restrições matemáticas. Não se vê, não se sente mas se tem certeza de sua efetividade.

xxxxxxxA matemática não está entrando aqui como uma intrusa indesejável, pois seu uso pela humanidade antecedeu a escrita em mais de 15 mil anos; é o que se depreende das inscrições no osso de Ishango, encontrado no centro do continente africano, perto das nascentes do rio Nilo. A humanidade teria aprendido a escrever se antes não houvesse aprendido a contar?

* * *

xxxxxxxEssa questão da independência linear, ou perpendicularidade, ou ainda ortogonalidade das coordenadas, também é essencial para a compreensão do tempo como uma quarta dimensão. Mas primeiro vamos nos afastar por alguns minutos deste salão e darmos um pulo até o Golfo da Guiné, nas imediações de São Tomé e Príncipe, nossa coirmã na Comunidade dos Países de Língua Portuguesa. Por ali fica um dos dois cruzamentos da linha do Equador com o meridiano de Greenwich, o de coordenadas nulas. Estamos trocando um sistema de coordenadas retangulares por um esférico, mas ambos atendendo à exigência da perpendicularidade.

xxxxxxxSe nesse ponto estiver ancorado o porta-aviões São Paulo de nossa Marinha e voarmos, em um de seus aviões, rasante à superfície do Atlântico, em direção ao norte, não estaremos mudando de longitude, nem para o leste e nem para o oeste. Se voarmos para o oeste, em direção ao nosso País, estaremos sempre sobre o Equador, sem desviar para o norte ou para o sul. Se, no porta-aviões, tomarmos um helicóptero e voarmos para cima, na vertical, e voltarmos para o tombadilho, permaneceremos com longitude e latitude nulas, sem passarmos para os hemisférios norte ou sul; oriental ou ocidental. Se mergulharmos verticalmente nas águas do Atlântico, o mesmo ocorrerá. Isso é a perpendicularidade ou independência linear do sistema geográfico de coordenadas.

xxxxxxxSe ficarmos parados no convés de voo, apreciando a faina da tripulação, as ondas, os golfinhos e as gaivotas, nos movimentaremos apenas ao longo do tempo, sem alteração da longitude, da latitude e da altitude, movimento que será “perpendicular a essas três coordenadas”, condição imperceptível para nossos sentidos, porém, ainda sim, fiel aos preceitos matemáticos. O mesmo ocorrerá se vocês permanecerem parados aqui, esperando a conclusão desta palestra.

xxxxxxxEsse é o problema sensitivo com a quarta dimensão: nosso cérebro, estruturado em três dimensões, como não poderia deixar de ser, não consegue sentir, ainda que possa imaginar, uma quarta dimensão perpendicular às três espaciais. Matematicamente é simples, não só para quatro, mas para qualquer quantidade de dimensões. Basta defini-las matematicamente com a condição de serem mutuamente perpendiculares. Só não é possível fazer figuras, a não ser na lousa da mente, com o giz da matemática.

xxxxxxxCertamente a frase de Santo Agostinho seria diferente se naquele tempo já existisse a Internet.

* * *

xxxxxxxVale a pena uma tentativa para interpretar a incompetência do cérebro humano com objetos tetradimensionais e outros mais complexos.

xxxxxxxConvido-os a me acompanharem numa experiência mental num universo plano, bidimensional portanto. Experiências mentais não são fantasias; Einstein era especialista na técnica. Quando criança imaginava-se, que nem o Joãozinho, correndo de bicicleta ao lado de um raio de luz, indagando-se o que veria se tal acontecesse. Começando assim, estabeleceu a Teoria da Relatividade Especial, em 1905, com 26 anos de idade, provando que a luz se movimenta na maior velocidade possível, inalcançável; velocidade essa que permite à luz, somente a ela ou a algo semelhante, dar cerca de 7 voltas e meia em torno da Terra, em apenas um segundo. Uma década depois formulou a Teoria da Relatividade Geral, que daria uma forma ao Universo, e de como evolui, que nem ele vislumbrou, inicialmente.

xxxxxxxNa experiência mental, suponhamos que vivemos como um confete, numa superfície plana, a qual conteria tudo o que existe, pois esse plano constituiria o espaço de todo o universo – um espaço com apenas duas dimensões.

xxxxxxxEsse espaço, por ser bidimensional, poderia comportar objetos sem dimensão (pontos), com uma dimensão (linhas) e também objetos com duas dimensões – um retângulo, por exemplo, e nós, simples confetes. E nada mais; um dado ou uma bola, “nem pensar”; pura fantasia.

xxxxxxxSe nesse espaço bidimensional fizermos um ponto se deslocar, obteremos uma linha; com um pouco de cuidado essa linha poderá ser retilínea. Se também finita, um segmento de reta.

xxxxxxxDeslocando-se o segmento de reta, paralelamente a si mesmo, obteremos um retângulo, que também cabe, perfeitamente, no espaço plano.

xxxxxxxA complicação começa a aparecer se movimentarmos o retângulo. Nesse momento convido-os a continuarem com um pé nesse espaço achatado e colocar o outro pé no nosso ambiente tridimensional.

xxxxxxxMovimentar o retângulo no espaço tridimensional gera um sólido e nosso cérebro tridimensional consegue visualizar o objeto, no caso, um paralelepípedo. Mas quando nos apoiamos com o pé do espaço bidimensional, o cérebro, agora com duas dimensões, não poderá conceber um sólido e sim algo achatado, em perspectiva, com algumas arestas e faces ocultas. Na verdade, uma projeção de um sólido sobre o plano. Uma sombra.

(Para uma exposição mais detalhada ver item "2.1 - O aspecto dimensional" e a gravura "Fig 2 – De zero a três dimensões" em http://kosmologblog1.blogspot.com/)

xxxxxxxVoltemos para nosso espaço normal: o sólido achatado assumirá seu volume e teremos, novamente, o paralelepípedo.

xxxxxxxNosso próximo gesto é óbvio: movimentamos o sólido de três dimensões, no nosso espaço normal, para vermos como seria um objeto tetradimensional. E o que vemos é apenas um objeto tridimensional em movimento. Onde estará a quarta dimensão? Simplesmente nosso cérebro, como quando se encontrava no outro espaço, não consegue vislumbrar a nova dimensão, que não cabe no espaço tridimensional. Vê, quando muito, a projeção de um objeto tetradimensional. Novamente o equivalente a uma sombra.

xxxxxxxO quê é isso de projeção de um objeto tetradimensional? O caso é que se nosso cérebro é deficiente, nossa visão é quase perfeita: as imagens que antecedem a última posição do objeto em movimento se apagam, sendo visível apenas a última. Se estivermos assistindo a um jogo de tênis, num sistema de televisão de baixa qualidade, veremos o rastro da bola. Se for a apresentação de um espetáculo de balé, veremos o rodopio dos bailarinos se entrelaçando num bailado de figuras enfumaçadas. Se for uma corrida de carros, veremos o rastro vermelho dos bólidos da Ferrari.

xxxxxxxSão projeções de figuras tetradimensionais sobre um espaço tridimensional, semelhantes ao caso do movimento de retângulos no espaço plano. Percebemos a quarta dimensão através do movimento.

* * *

xxxxxxxO tempo possui uma propriedade que o diferencia das três dimensões espaciais: enquanto objetos se deslocam nas dimensões espaciais em direções diferentes, para lá ou para cá, para cima ou para baixo, no tempo o movimento é sempre observado do presente para o futuro. Estamos em permanente viagem para o futuro, na velocidade de um segundo por segundo. Não ocorrem paradas ou retornos, pelo menos nunca foram observados de forma científica, isto é, comprovadamente.

xxxxxxxSe for possível a construção de máquinas de viajar no tempo, em algum momento do futuro já terão sido construídas e teríamos alguém, viajante no tempo, nos vendendo agora essas máquinas do futuro e isso não acontece, o que mostra que nem no futuro mais longínquo surgirá a tecnologia necessária. É o que parece.

xxxxxxxPode ser dito que nesse futuro haverá alguma norma que proíba viagens com essa finalidade. Mas não esqueçamos que a corrupção é uma criação da humanidade, observada desde os idos bíblicos, que se propaga bem no espaço e no tempo do quotidiano. Por que seria diferente no longuíssimo prazo? Será, apenas, uma simples questão de “risco benefício”.

* * *

xxxxxxxRetornemos ao nosso familiar cantinho do salão para realizar outra experiência mental. Vamos soltar de certa altura uma bolinha de pingue-pongue, e filmá-la desde um pouco antes de quicar no piso até um pouco depois e, em seguida, projetar o filme. A não ser que olhemos o movimento do rolo ou o medidor do videocassete, não saberemos se a projeção estará rodando para frente ou para trás.

xxxxxxxNo entanto, se filmarmos um ovo caindo no chão e passarmos o filme ao contrário, em certo momento veremos a clara, a gema e os pedaços da casca se juntarem e o ovo subir inteiro e saberemos, sem nenhuma dúvida, de que o filme está sendo projetado ao contrário.

xxxxxxxIsso tem a ver com o conceito de entropia, da termodinâmica, segundo a qual, num sistema fechado, a não ser que haja injeção de energia, a entropia sempre aumenta. A entropia é a medida do estado de desorganização de um sistema: quanto maior a entropia, maior a desorganização. Aurélio: “Entropia... 2. Medida da quantidade de desordem dum sistema [símb.: S ].” Apesar de dicionarizada e referir-se a fenômenos tão comuns, a palavra, originada do grego e constante dos idiomas ocidentais mais falados, é muito pouco usada no quotidiano.

xxxxxxxTodos nós já estivemos numa sala de aula. No início da sessão as carteiras estão alinhadas e a lousa limpa. Após a aula a lousa está cheia de rabiscos, as carteiras desalinhadas e o chão repleto de papeis de balas, embalagens de biscoitos, copos de plásticos e uma infindável quantidade de coisas descartáveis, incluindo cadernos, borrachas e celulares abandonados: alta entropia, provavelmente com uma grande contribuição do Joãozinho. Se não aparecerem um bedel e o pessoal da limpeza, para injetar energia nova e reorganizar a sala, espontânea e aleatoriamente a situação somente ficará pior. A entropia sempre aumentará. Ninguém entende mais de entropia do que uma dona de casa incluindo, lógico, a senhora mãe do Joãozinho.

xxxxxxxO aumento da entropia é a seta do tempo, o sentido em que o tempo flui, condição que não afeta as dimensões espaciais.

xxxxxxxOs idosos têm uma sensação real da passagem do tempo ao se olharem, com atenção crítica, todos os dias no espelho. A diferença entre a terceira idade e outras épocas é a velocidade de variação da entropia do organismo. Nesse caso, mede-se a entropia pela quantidade de rugas no rosto, de cabelos que embranquecem e caem. Com uma plástica, ou um transplante, só aparentemente modifica-se a entropia da vida.

* * *

xxxxxxxConcluindo esta “breve” exposição, falta apenas afirmar algo deixado implícito: somos seres de quatro dimensões, no mínimo, pois nas entranhas de nossos átomos acontecem fenômenos que são estudados pelos físicos em até 11 dimensões, que é a hipótese com que os cientistas trabalham para unificar as interações entre as partículas elementares da matéria e da energia. Essa á a base do programa de trabalho com o grande acelerador de partículas do CERN, na fronteira entre a França e a Suíça, onde partículas em altíssimas velocidades se chocarão, na tentativa de simular as condições primordiais que existiram por ocasião do Big Bang, quando a entropia do universo era extremamente baixa e, supostamente, foram criados o tempo e o espaço, com todas suas dimensões, perpendiculares entre si, naturalmente.

xxxxxxxRestará a indagação se também temos quatro dimensões quando estivermos parados, mas isso não ocorre nunca, pois acompanhamos o movimento da Terra em torno de si mesma e do Sol e o movimento deste no interior da Via Láctea, e desta por ai afora. E há, também, o movimento sutil da expansão do universo, perceptível pelo afastamento entre si dos aglomerados galácticos, continuação do Big Bang e responsável direto pela gravitação universal, ponto de vista defendido neste blog.

xxxxxxxOs rastros dos objetos em movimento correspondem ao que os físicos chamam de linhas de mundo percorridas no espaço. Um bom divertimento, após se ler uma novela ou se ver um filme envolvendo viagens no tempo, é analisar os paradoxos temporais traçando as linhas de mundo dos personagens envolvidos.

xxxxxxxConcluindo, um pequeno comentário envolvendo a gravidade, responsável pelos tombos do Joãozinho: o espaço e a energia, segundo Einstein, encurvam o contínuo espaço-tempo; a curvatura gera a gravitação e a esgarçadura implica que as distâncias e a fluidez do tempo se alteram na justa medida para manter constante a velocidade da luz.

xxxxxxxEntão, o que é o tempo? Acho que tudo isso é o caminho certo para encontrarmos a resposta definitiva, mas ninguém garante coisa alguma, eu muito menos, de certo modo repetindo Santo Agostinho, mas não de forma tão santa e elegante.

Ver o texto “O paradoxo dos gêmeos” em:
http://aciencianocotidiano.blogspot.com/2009/08/o-paradoxo-dos-gemeos.html

O paradoxo dos gêmeos

2009-08-09T22:13:00.005-03:00

TRANSLATION – TRADUCCIÓN – TRADUCTION – TRADUZIONE – ÜBERSETZUNG
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xxxxxxxO caso em epígrafe é muito conhecido de quem se distrai lendo obras de divulgação científica sobre cosmologia, relatividade e coisas do gênero. Trata-se da diferença entre os tempos medidos por dois relógios idênticos em situações dinâmicas diferentes; por exemplo, um parado na Terra e outro a bordo de uma nave espacial. Se um dos astronautas da tripulação tiver um gêmeo idêntico no planeta natal, envelhecerá de modo diferente do que seu irmão sedentário?

xxxxxxxO problema quando analisado com base na Teoria da Relatividade Restrita leva a um paradoxo, realmente. Como as situações de ambos os gêmeos são perfeitamente simétricas entre si, com ambos os gêmeos em movimentos retilíneos uniformes, cada um julgará que está envelhecendo mais do que o outro.

xxxxxxxSob o regime da Teoria da Relatividade Geral, as situações não são simétricas pois no universo real não há movimentos retilíneos uniformes e quaisquer objetos sempre estão submetidos à ação gravitacional, além da necessidade de acelerações e desacelerações. Basta o movimento de separação e posterior reencontro para a quebra da simetria anterior. Dois gêmeos separando-se, ao se reencontrarem terão envelhecido de modo diferente, de acordo com as dilatações, ou contrações, de tempo e espaço ao longo das trajetórias no contínuo espaço-tempo: aquele que teve um trajeto predominantemente em ambientes de maior gravidade terá percorrido distâncias mais esgarçadas em tempos com escoamento mais lento, na justa proporção para que a velocidade da luz permanecesse constante. Envelhecerá mais, portanto.

xxxxxxxNo primeiro caso, a própria separação implica em paradoxo, pois esse fato corresponderia a um cruzamento das duas trajetórias em movimentos retilíneos uniformes diferentes, cada um dos personagens na sua, o que inviabiliza a hipótese romântica de serem gêmeos.

xxxxxxxConsiderações mais específicas e detalhadas podem ser encontradas nos seguintes sites da Internet:

O paradoxo dos gêmeos
http://plato.if.usp.br/~fma0374d/aula3/node2.html

Relógios em aviões
http://plato.if.usp.br/~fma0374d/aula3/node3.html

Decaimento de múons cósmicos
http://plato.if.usp.br/~fma0374d/aula3/node4.html

Cinemática relativística: paradoxo dos gêmeos, artigo de F. T. Falciano publicado na Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 29, n. 1, p. 19-24, (2007), www.sbfisica.org.br
http://www.scielo.br/pdf/rbef/v29n1/a06v29n1.pdf

Ver texto "O tempo" em:
http://aciencianocotidiano.blogspot.com/2009/08/o-tempo.html

Bandeira do Brasil: céu, ciência e história (coisas do nosso dia-a-dia)

2008-06-01T14:42:00.010-03:00

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A Lei 5.700, de 1º de setembro de 1972 dispõe sobre a forma e a apresentação dos Símbolos Nacionais, e dá outras providências (texto na íntegra em https://www.planalto.gov.br/ccivil_03/Leis/L5700.htm).

O texto do Decreto nº 4, de 19 de novembro de 1889, citado na Lei, foi assinado pelo Marechal Manoel Deodoro da Fonseca, Chefe do Governo Provisório e referendado por: Q. Bocayuva, Aristides da Silveira Lobo, Ruy Barbosa, M. Ferraz de Campos Salles, Benjamim Constant Botelho de Magalhães e Eduardo Wandenkolk; seu texto pode ser encontrado em https://www.planalto.gov.br/ccivil_03/decreto/1851-1899/D0004.htm

Consta do parágrafo único do artigo 3º da Lei: “Na Bandeira Nacional está representado, em lavor artístico, um aspecto do céu do Rio de Janeiro, com a constelação "Cruzeiro do Sul" no meridiano, idealizado como visto por um observador situado na vertical que contém o zênite daquela cidade, numa esfera exterior à que se vê na Bandeira.”

- A Bandeira:

- O céu do Rio de Janeiro em 19 de novembro de 1889, às 14 horas.

O Cruzeiro do Sul se encontra no cruzamento da linha definida pela seta vermelha e o meridiano da esfera celeste.

Para se visualizar o céu de qualquer cidade, em qualquer data, entrar no site
http://www.zenite.nu/ e acionar os “links”: “Meu Céu” e “Mapa do Céu” em Astronomia; para se ver as silhuetas das constelações e seus nomes, marcar respectivamente “Lines” e “Names”.
.

Deixo a critério de Santa, madrinha deste blog e especialista em arte, cultura e política, comparar o primeiro ministério da República com o atual.

Outro comentário igualmente prestigioso

2008-05-27T21:14:00.003-03:00

Desta feita foi do professor Silvestre, administrador do blog Astronomia - Uma Proposta para o Terceiro Milênio.

Caro colega

Agradeço pelo link para meu site. Muito interessante seu artigo.

Você chamou bem a atenção para aquela incoerência que sempre me incomodou: o caso da bola pesada 3D colocada sobre uma superfície 2D para causar o poço gravitacional. Costumo dizer que a realidade multidimensional é percebida de um modo fragmentado por nossos sentidos.

Por somente vermos suas projeções, acontecem coisas como, por exemplo, contração do espaço e dilatação do tempo. Do mesmo modo, a expansão do Universo ocorre em uma realidade superior e dela só percebemos efeitos estranhos, típicos da fragmentação a que nosso aparato sensorial nos leva.

A gravidade bem que pode ser um deles. Parabéns pela sua iniciativa.

Um abraço.

Um comentário prestigioso

2008-05-26T11:10:00.002-03:00

Alexandre Salau Says: May 25th, 2008 at 6:15 pm

Opa, mais um grande comentário, isto é excelente.

1. Muito obrigado, eu ando meio afastado de novas postagens mas sempre tento dar atenção a quem vem aqui nos visitar e obrigado pela referência em seu blog.

2. Eu já fui fã dos Grávitons mas cada vez mais me convenço de que acreditava neles porque eram algo legal e que permitiriam aplicações como raios de gravidade ou coisas assim. Hoje já concordo com a hipótese de que a gravidade é apenas uma manifestação da massa sobre o espaço-tempo que a circunda, sem portadora.

3. Eu já acho que o fato de algo como o LHC existir é uma clara demonstração de que a humanidade tem salvação. Um projeto tão grandioso, caro e sem um objetivo comercial visível é algo quase inimaginável na cultura de massa atual. Mas sou um otimista e acho que este pessimismo generalizado é propaganda.

4. Além deste caso da bomba lembro que na década de 90 existia uma preocupação com a inauguração de outro grande acelerador que não lembro o nome mas que fica nos EUA e era o mais poderoso da categoria. A preocupação lá era com a provável criação de Strangelets que “devorariam” toda a matéria comum de nosso planeta. Percebe-se que nada aconteceu.

Grande abraçoAlexandre

Transcrito de
http://newserrado.com/2008/02/27/acelerador-de-particulas-pode-produzir-buracos-negros/

Acelerador de partículas pode produzir buracos negros

2008-05-25T13:26:00.004-03:00

O tema do título está preocupando muitos leitores de blogs dedicados a assuntos de física, como se pode ver no News Errado, em sua página
http://newserrado.com/2008/02/27/acelerador-de-particulas-pode-produzir-buracos-negros/

Particularidade importante desse blog é a intensidade dos debates entre os leitores e o seu organizador. Tive a oportunidade de fazer uma pequena observação sobre a relação entre o artigo de fundo deste blog e os objetivos do acelerador LHC que está em vias de entrar em operação. Meu comentário foi prontamente respondido; fiz um segundo comentário que reproduzo a seguir.

Prezado Alexandre Salau,

1 – Inicialmente, parabéns pela preocupação em responder cada manifestação de seus leitores, uma por uma, com a atenção e competência com que você faz. Não conheço outro blogueiro que proceda desse modo; quase sempre é na base do vapt-vupt. Estou tentando fazer o mesmo que você, mas o volume no meu caso não permite uma comparação com o seu. Seria como comparar a possível massa de um neutrino com a massa de um átomo de urânio, numa configuração estável,...Grato pela mensagem de retorno. Já coloquei uma chamada no meu blog, recomendando o seu, na seção “Vale a pena visitar”.

2 – Uma frase do seu texto me motivou a enviar o comentário com a nota sobre a matéria divulgada em meu blog: “A principal busca é pelo Bóson de Higgs, uma partícula que pelo modelo padrão da física deve ser a responsável pela massa de toda a matéria que existe no universo (e por conseguinte a gravidade).”

Acontece que o Modelo Padrão da Física é considerado, por muitos cientistas, como não abrangendo a gravidade, por causa das incompatibilidades dessa interação com as demais. Uma delas é ser classificada como uma força e não ter sido, ainda, descoberta uma partícula portadora correspondente. Isso tem tudo a ver com a matéria de fundo de meu blog. O gráviton, como ainda não foi encontrado, pode não existir e, portanto, a gravidade poderia não ser uma força e, sim, “apenas” a manifestação da inércia em resposta à aceleração da expansão do Universo. Esse é o enfoque do artigo, o qual não chega a considerar a origem da massa e aí entraria o principal objetivo do LHC: a pesquisa sobre o Bóson de Higgs.

3 – Sobre a preocupação com a possibilidade de a Terra ir para o beleléu, ela já está indo por culpa da humanidade em geral, desde há muito tempo, com um certo recrudescimento nos nossos dias. Sobre essa questão, há uma conjetura sobre a potencialidade da extinção da vida inteligente por nossa própria culpa. Um de seus estudiosos é o físico de renome, Michio Kaku; o resumo de uma de suas idéias pode ser encontrada em http://www.jornalinfinito.com.br/series.asp?cod=102

4 – Quanto ao perigo iminente – e eminente – das atividades de pesquisa no LHC, algo parecido ocorreu há 63 anos. Refiro-me ao primeiro teste nuclear, em 1945, nos Estados Unidos, o qual resultou na construção das bombas atômicas jogadas sobre o Japão, no (e para o) final da Segunda Guerra Mundial. A Wikipedia registra, no título “Experiência Trinity” (item “Predições para os resultados do teste”), que se temia “...a ignição da atmosfera e incineração do planeta”.
http://pt.wikipedia.org/wiki/Experiência_Trinity

Abraços, G. G. da Silva

História e Geografia

2008-04-30T11:48:00.006-03:00

Estou tentando matar uma cobra, mas não vou mostra o pau.

O objetivo do blog é divulgar um trabalho científico, ainda que amadorístico: o artigo Gravidade: tudo parece se passar como se... , como uma contribuição para o estudo da gravitação universal. No esforço de tornar o texto conhecido, enviei uma mensagem a alguém que poderá me ajudar bastante. Cada leitor que passar por aqui também poderá me ajudar muito, se julgar que o trabalho tem algum valor. Assim peço a todos que lerem esta matéria se considerem como destinatário da mesma mensagem. Eis seu texto, resguardando os personagens:

Prezado Dr. Fulano de Tal,

Freqüentemente recebo mensagens enviadas por um amigo comum nosso encaminhando-me comentários seus e matérias selecionadas nos setores histórico, econômico, social e político, do Brasil e do mundo.

Passei a considerá-lo um excelente formador de opinião, além de competente analista, aliás desde meados da década de tanto, quando o prezado mestre era o superintendente da WX#&YZ.

Ainda que talvez os temas sobre cosmologia não estejam entre suas prioridades, arrisco-me a lhe enviar algo a respeito, o qual, metaforicamente, não é totalmente estranho às suas páginas na Internet, sobre Tal Cidade e sobre atualidades, pois julgo que meu assunto possa ter alguma novidade referente à conjuntura física do Universo e sua história, pelo menos nos últimos 14 (ou quase) bilhões de anos. Sim, porque coisas na faixa de séculos ou milhares de anos não avexam o Universo.

Minha crença no aspecto novidadeiro está baseada no fato de que grande parte dos especialistas em gravidade (menos Newton) relacionam essa interação com uma força mediada por uma partícula conhecida por gráviton, que nunca foi encontrada.

Penso que, enquanto as demais interações têm atores atuantes, a gravidade é apenas - e que apenas - o teatro onde se desenvolve a história do Universo.

Situação muito parecida com o que relaciona duas de suas especialidades: a História e a Geografia.

Feito esse preâmbulo prolixo - não tenho tempo para ser breve, como diria Vieira - peço dar uma olhada na coisa em http://www.kosmologblog.blogspot.com/

Atenciosamente, G. G. da Silva
.
PS: o tema tem muito a ver com educação, é lógico, principalmente no campo científico onde o Brasil está longe de ocupar uma posição de destaque no mundo, justamente quando mais importante é o fator conhecimento. Se o mestre chegou até aqui, talvez leia o trabalho que sugeri; caso lhe dê algum valor, como espero, seria muito pedir que o encaminhasse ao senhor Sicrano?

Os sete elementos superinteressantes

2008-04-30T00:20:00.005-03:00

Os casos do mês-a-mês também podem ser tratados como os do dia-a-dia, principalmente se forem interessantes, mais ainda se superinteressantes.

Pois é, a edição de maio da revista Super Interessante traz na página 84 uma excelente matéria do professor Rodrigo Rezende, Os 7 elementos, sobre os 6 que compõem o Modelo Padrão da física e mais o gráviton.

O professor Rezende inicia seu texto abrindo logo o jogo: “A vida, o Universo, e tudo o mais são feitos de meia dúzia de ingredientes simples...” e passa logo a dar a ficha de cada um: neutrino, elétron, quarks, glúon, bósons da força fraca, fóton e mais o gráviton.

O autor, depois de se referir a cada um dos elementos mais cooperadores com os cientistas, declara que o gráviton, correspondente à gravidade, a interação mais comum no dia-a-dia, “Ninguém sabe, ninguém viu” e que, “Na verdade, o gráviton pode ser o calcanhar-de-Aquiles da física”.

Seria o gráviton um mau elemento, rebelde e anti-social? Ou talvez não exista? Este blogueiro tem motivos para acreditar que o gráviton não existe.

Convido-os a lerem o artigo de fundo do blog, Gravidade: tudo parece se passar como se...

Resumo: nesse trabalho procura-se mostrar, por meio de um processo gráfico simplificado, que a interação gravitacional, se for considerada conseqüência da curvatura do espaço-tempo tal como estabelecido na Teoria da Relatividade Geral, prescinde da ação de força e da correspondente partícula portadora (gráviton), diferentemente das demais interações fundamentais.

Convido-os também a lerem os comentários dos leitores do artigo, organizados pela revista, em

http://super.abril.com.br/forum/82973_assunto.shtml

Tremor de terra no Brasil

2008-04-23T11:32:00.005-03:00

A maioria dos jornais brasileiros de hoje estampa na primeira página notícias sobre o tremor de terra ocorrido ontem à noite, mais sentido em algumas cidades do Paraná, Rio de Janeiro, Santa Catarina e São Paulo, neste principalmente. O mesmo assunto está e estará na televisão, pelo menos até domingo.

Este comentário não é sobre o fenômeno em si, bastante discutido na mídia, mas sobre a medição de sua intensidade: 5,2 graus na escala Richter. Faz parte do dia-a-dia a referência a escalas aritmética (ou linear) e geométrica, esta última quando algo varia muito rapidamente. É o caso da escala Richter, que é geométrica (exponencial ou logarítmica).

Assim, medições com valores 5 e 10 graus na escala Richter não querem dizer que o tremor mais forte tenha o dobro do poder destrutivo do mais fraco. Na realidade, o grau 6 já é 10 vezes maior do que o grau 5. O nível 10 seria, simplesmente, devastador. Para um aprofundamento no estudo da escala Richter, um bom começo é dar uma olhada em http://pt.wikipedia.org/wiki/Escala_de_Richter.

A gravidade no circuito de Silverstone

2008-04-21T15:38:00.002-03:00

A seguinte nota consta de página da Web de um grande jornal nacional:

‘Silverstone - Grande Prêmio da Grã-Bretanha (Inglaterra)
Localizado na cidade de Northamptonshire, a 120 km de Londres, Silverstone é considerado o "templo mundial do automobilismo". Além da sua história se misturar com a desse esporte, a grande maioria das equipes de Fórmula 1 têm sua sede na Inglaterra. Lá estão as curvas mais velozes de toda a categoria, onde os carros são submetidos às maiores força-G (aceleração da gravidade) da F-1.’

Leitores apressados, comuns entre os fãs de corridas de automóveis, e não familiarizados com a nomenclatura científica, terão de fazer um rápido pit stop para a assimilação de toda a informação. O texto ficaria mais claro se concluído assim: “...onde os pilotos são submetidos às maiores forças centrífugas da F-1.” Força-G refere-se ao efeito de uma aceleração igual ao valor da gravidade na superfície da Terra (aproximadamente 9,8 km/segundo ao quadrado).

Quanto à associação da palavra força com gravidade, recomenda-se a leitura do artigo de fundo deste blog.

Árvore com 9500 anos de existência

2008-04-18T09:54:00.002-03:00

O Correio Braziliense (18 de abril de 2008, p. 22 do primeiro caderno) publicou a seguinte matéria:

Suécia:

Árvore de 9,5 mil anos

Pesquisadores da Universidade de Umea, na Suécia, descobriram uma árvore viva com 9,5 mil anos — a mais antiga já identificada no planeta. Trata-se de um pinheiro de 4,5m de altura da espécie Picea abis, muito usada como árvore de Natal nos países europeus. A explicação para a longevidade do pinheiro é sua capacidade de “autoclonagem”: quando os ramos morrem, novos talos e troncos nascem da raiz. A adaptação ao clima também é um fator, segundo os cientistas. A idade da planta foi determinada em um laboratório de Miami, nos Estados Unidos, pelo método do carbono-14.

(http://www2.correioweb.com.br/cbonline/mundo/pri_mun_147.htm)

Comentário de A ciência no quotidiano/Cosmologia: ciência e arte

Há 9500 anos (7500 a. C.), a humanidade encontrava-se na pré-história, pois a escrita só surgiria cerca de 6000 anos mais tarde. A construção das pirâmides só começaria quase 7000 anos depois do nascimento da longeva árvore em território hoje sueco. Essa maravilha da natureza sobreviverá à atual agressão ao meio ambiente que estamos patrocinando?

Se não havia escrita na época quais os registros que foram considerados para a avaliação da idade da árvore? A escrita que não havia era a nossa, pois a natureza já providenciara um método de registro muito preciso, desde a primeira explosão das primeiras estrelas do Universo, quando o carbono fundido em suas entranhas era espalhado pelas redondezas. Isso, há muitos bilhões de anos.

No caso de nossa personagem de 9500 anos, o carbono-14 a que a notícia se refere é oriundo da supernova de cujos restos formou-se o Sistema Solar.

O blog sugere a leitura das seguintes matérias, com outros detalhes e escritas com mais competência e autoridade:

Linha de tempo citada:
http://www1.uol.com.br/bibliot/linhadotempo/

Supernova:
http://pt.wikipedia.org/wiki/Supernova

Carbono 14 e método de datação:
http://pt.wikipedia.org/wiki/Carbono_14

A instabilidade do carbono-14 é causada pela interação nuclear fraca, companheira da gravidade entre as interações básicas da natureza. Para ler mais sobre esse assunto, ir para a página principal do blog, Cosmologia: ciência e arte.