domingo, 3 de fevereiro de 2013

Resenha – documentária da BBC sobre o Átomo


O documentário da BBC – Atom apresentado pelo físico Jim Al Khalli mostra a retomada de uma teoria central cuja função é explicar a constituição da matéria: a existência de átomos. O documentário apresenta os diversos conflitos enfrentados por duas gerações de físicos - a nova geração e os tradicionalistas – na tentativa de tentar descrevê-lo.

A ciência sempre sofreu influências da sociedade e a influenciou também. No século XIX, com a Revolução Industrial, cientistas buscavam maneiras mais eficientes de usar o vapor e para que isso acontecesse precisavam entender o processo do mesmo. Boltzmann retoma uma teoria já apresentada pelos gregos como solução para explicar a constituição da matéria. Segundo ele, tudo seria feito de constituintes básicos: os átomos. No entanto, se considerarmos Kuhn, novos paradigmas não são aceitos instantaneamente na comunidade científica. Logo, Boltzmann foi ridicularizado e acabou por suicidar-se.

Um fato que contribuiu para a aceitação dos átomos foi a retomada de um experimento de Brown, quando Einstein ligou o movimento de grãos de pólen à existência de partículas minúsculas na água. Um novo paradigma se estabelece estando pronto para ser aperfeiçoado.

As mudanças de descrição do átomo apresentadas no documentário se encaixam com a epistemologia de Lakatos. A existência de átomos na constituição da matéria seria o núcleo firme e as descrições do mesmo seriam hipóteses auxiliares para evitar a falsificação dessa teoria central, o que se chama de cinturão protetor.

Uma das observações mais marcantes para o entendimento da estrutura atômica foi a emissão de uma estranha e poderosa energia do elemento Urânio. Vários cientistas começaram a explorar essas emissões. Entre eles: Rutherford e seu experimento de bombardeamento de uma folha de ouro com partículas alfa (emitidas pelo elemento rádio). A partir desse, Rutherford deduziu um átomo muito diferente do que se esperava: constituído por um núcleo muito pequeno e positivo, uma eletrosfera e por espaço vazio. Assim, observa-se que hipóteses auxiliares começam a aparecer e proteger o núcleo firme que antes da mesma poderiam ser falsificados facilmente.

No entanto, problemas surgem. O problema do modelo atômico de Rutherford era a possível instabilidade entre os elétrons negativos e o núcleo positivo. Para proteger o núcleo firme, surgem os postulados de Bohr com seus saltos quânticos. Sendo que os elétrons seriam estáveis e poderiam saltar entre os níveis de energia quando excitados. Esses saltos seriam uma solução não apenas para o modelo de Rutherford, mas também para os espectros.

Bohr apresentou uma visão bem diferente do átomo e isso não agradou os tradicionalistas que preferiam simplificá-lo ligando-o a conhecimentos dominados por eles como a onda-piloto do De Broglie. Segundo Kuhn, a comunidade científica de uma geração cresce familiarizada com determinadas teorias e para que o conhecimento se modifique é necessário que uma nova geração desapegada surja. 

A nova geração tinha nomes fortes como Bohr e Heisenberg, isso atraia novos cientistas a Copenhage fortificando a cada dia a mecânica quântica - que descreve o átomo como intrinsecamente incognoscível existindo um limite do que podemos saber sobre o mesmo. Essa visão matemática e abstrata da quântica foi considerada heresia para tradicionalistas como Einstein.

O embate formal ocorreu na Conferência de Solvay que reuniu os maiores nomes da física da época. A quântica da nova geração saiu vitoriosa e até o momento ninguém conseguiu falsificá-la, mesmo sendo colocada a prova várias vezes – identificando-se com Popper. Logo, a velha geração tradicionalista e conservadora foi substituída pela nova.

Ao longo do documentário podem-se relacionar os fatos históricos com as epistemologias de Kuhn, Lakatos e Popper entre outros que não foram mencionados. Mas também ao senso comum quando analisamos o discurso do apresentador. Segundo ele, Einstein “provou” a existência de átomos; no entanto, essa concepção de que a ciência é infalível e exata não é aceita atualmente.

Após analisar o documentário, pode-se observar diversificadas formas de relaciona-lo com epistemólogos e suas teorias. Os paradigmas de Kuhn são importantes para entendermos o surgimento (teoria retomada) da ideia de que tudo é constituído de átomos e também a necessidade de uma nova geração cientifica nascer para que haja a mudança de um paradigma. O cinturão protetor de Lakatos é interessante no que se diz ao surgimento de teorias auxiliares para a proteção do núcleo firme. Mas também, o falsificacionismo de Popper mostra essa dinâmica na ciência, sendo que ela não é algo certo e verdadeiro; e sim algo que pode ser falsificado. A mecânica quântica ainda não foi falsificada, mas nada impede que ela seja algum dia.


quarta-feira, 22 de fevereiro de 2012

Antimatéria

A antimatéria sempre é mencionada em vários livros e filmes de ficção científica; no entanto, poucas pessoas sabem sobre sua origem, ou o que ela é.
Como o próprio nome diz, antimatéria é o oposto da matéria e por muitos anos foi considerada apenas uma teoria. Uma grande mudança aconteceu quando, em 1928, o físico Paul Dirac revisou a famosa fórmula E=mc² e concluiu que Einstein não havia considerado que o ''m'' da equação (massa) poderia ter tanto propriedades positivas, quanto negativas. Desde então, vários estudos comprovam a existência de antipartículas. Pósitrons (elétrons de carga positiva), antiprótons (prótons de carga negativa) e antiátomos (emparelhamento de pósitrons e antiprótons) são algumas das descobertas atuais acerca da física das partículas.
Acredita-se que a antimatéria foi criada no Big Bang, juntamente com a matéria. Ambas se aniquilavam a todo momento emitindo uma grande quantidade de radiação pura; mas devido a assimetria do universo, a matéria foi predominante.
Cientistas acreditam que essa energia é mais potente que qualquer outra que possa ser gerada por outros métodos de propulsão. No entanto, não há uma grande quantidade natural de antimatéria em nosso universo. Se quisermos, algum dia, utilizá-la como fonte de energia; precisaremos criá-la artificialmete em aceleradores de partículas. Cerca de dois picogramas de antiprótons são produzidos por ano no CERN, mas seriam necessárias toneladas dessas antipartículas para viajar a destinos interestelares.

domingo, 28 de novembro de 2010

Como tudo surgiu?

Cientistas afirmam que o universo está em expansão, a cada dia fica mais frio e diluído. Portanto, o mais lógico a se pensar é que há muito tempo, toda a matéria se concentrava em um único ponto, extremamente quente e denso que teria se rompido, havendo uma grande explosão, chamada Big Bang. Essa é a teoria mais aceita devido a evidências científicas e a várias observações.
Especulam que antes do Big Bang, vários universos eram criados e destruídos. Devido ao equilíbrio das leis físicas, criou-se condições necessárias - no que se diz as quatro forças essenciais: força nuclear forte, força nuclear fraca, força gravitacional e força eletromagnética - para que o nosso universo pudesse prosperar.
No começo, o novo universo se expande mais rápido que a luz. Até então não havia matéria, apenas a soma de vários tipos de energia. Com o resfriamento do universo, surgem as primeiras partículas e antipartículas, que se aniquilam loucamente. Devido a uma assimetria do universo, as partículas predominam, podendo assim surgir, após um segundo, os primeiros nêutrons e prótons, que começam a se unir graças a força nuclear forte. Surgem os primeiros átomos leves. De repente, a luz varreu o universo. Com seu resfriamento, os primeiros átomos se unem para, assim formar as primeiras galáxias e estrelas. Depois de algum tempo, as estrelas entraram em colapso e assim  átomos leves se fundiram, formando mais pesados.
Depois de 15 bilhões de anos, foram lançados no espaço vários átomos de Carbono, responsáveis pela formação de moléculas mais complexas, daí surgimos e, possivelmente outras formas de vida espalhadas por este vasto e maravilhoso universo.

segunda-feira, 30 de agosto de 2010

O que são Quasares?

Quasares são objetos extragalácticos extremamente energéticos que vagam pelo universo a uma velocidade próxima a da luz. Eles emitem grande quantidade de ondas de rádio e sua energia liberada pode ultrapassar a de mais de cem galáxias juntas. São maiores que uma estrela, porém, não tão grandes para serem considerados uma galáxia. Acreditam que deles galáxias e estrelas se originam, e alguns cientistas ainda afirmam que são buracos negros cercados por uma grande quantidade de matéria.

sexta-feira, 13 de agosto de 2010

Por que ''sexta-feira 13'' ?

Bom, esse tema não é relacionado a ciência, mas como hoje é sexta-feira 13, achei legal postar ;D
Essa superstição, ao contrário do que pensam é pagã e não cristã, ela remonta duas lendas da mitologia nórdica.
De acordo com a primeira, houve no Valhalla, a morada dos deuses nórdicos, um banquete para 12 divindades. Loki, deus do fogo teve ciúmes por não ter sido convidado e ludibriou um deus cego para que este ferisse acidentalmente o deus solar Baldur, que era o favorito de seu pai Odin, o deus dos deuses. Daí surgiu a ideia de que reunir treze pessoas é desgraça na certa.
A associação com a sexta-feira vem da Escandinávia e refere-se a deusa da fertilidade e do amor, Frigga. Quando as tribos nórdicas foram obrigadas a seguir o cristianismo, Frigga foi tida como bruxa e foi exilada no alto da montanha. Dizia-se que ela se reunia todas as sextas-feiras com outras 11 bruxas e o demônio, num total de 13 entes, para rogar praga nos humanos. Isso serviu para incitar a raiva das pessoas contra Frigga que declararam sexta-feira (o dia da deusa) um dia amaldiçoado, como tudo o que dizia respeito às mulheres.
No cristianismo, a Última Ceia, é uma ''releitura'' dos mitos originais, em que sentam-se 13 pessoas à mesa, às vésperas da crucificação de Jesus que ocorreu em uma sexta-feira e o 13° seria o traidor como na primeira lenda nórdica. Especula-se que Jesus, sendo sábio, possa ter estipulado o número de pessoas à mesa, por causa da magia do número.

quinta-feira, 12 de agosto de 2010

Você sabe como o corpo humano reage à uma longa estadia no espaço?

Nós aqui na Terra somos bombardeados à toda hora por radiação. No espaço, a dose é centenas de vezes maior, o que leva à morte das células e provoca danos aos tecidos.
Estudos mostram que a longa ausência da gravidade (12 meses) faz com que o astronauta perca cerca de 20% da sua massa óssea, aumentando o risco de fraturas e de formação de cálculos renais.
O sistema imune se enfraquece, abrindo espaço para ''vírus dormentes''. A radiação afeta as células-tronco da medula óssea e leva a deficiência sanguinea e imunológica.
A pressão sanguinea cai e causa fraqueza, desmaios e queda do condicionamento físico.
A ausência de gravidade leva à atrofia, especialmente nas pernas e nas costas.
Talvez o pior efeito é o na mente... o isolamento e confinamento, unidos ao estresse, tem efeitos devastadores, que devem ser controlados para não ameaçar a missão.

segunda-feira, 9 de agosto de 2010

Longe de casa

Tecnologias avançadas unidas à vontade política deixam o homem mais perto de outros planetas. O homem está indo além de seus sonhos, o que antes parecia ficção científica vem tomando forma. A ideia de habitarmos outros planetas vem sendo muito discutida, devido a situação que nos encontramos. Recursos naturais estão se extinguindo, com a população crescendo cada vez mais ... não terá espaço um dia, entre outros problemas. Cientistas acreditam que até 2020 retornaremos à Lua, e desta vez para ficar. Construiremos bases permanentes que seram como ''estações'' para outros planetas. Essas missões exploratórias seriam feitas em quatro etapas, cada uma a seu tempo. O primeiro passo seria bem perto de casa, entre o Cinturão de Van Allen até 1.5 milhão de quilómetros Km. O segundo passo visa idas táticas a vizinhos do nosso Sistema Solar, como Marte. O terceiro prevê atividades sustentáveis em destinos planetários próximos. O último passo e definitivo, seria viajar para qualquer lugar que o homem quiser.
Mas quando se pensa em missões tripuladas de longa duração, temos de considerar outros quatro pontos: como colocar o homem lá, como protegê-lo, como sustentá-lo e como fazê-lo retornar. Os obstáculos são muitos, temos de criar sistemas de transporte rápidos o suficiente para não expor os tripulantes à radiação, sem falar que não seria favorável a longa permanência dos mesmos devido a vários fatores; teriamos de aperfeiçoar a tecnologia para ''aproveitar'' a abundância de hidrogênio no espaço, e utilizá-lo como combustível e proteção a efeitos da radiação; temos de aprimorar também a medicina para atender os astronautas em casos de emergência.

Ps: O homem não sonha aquilo que não pode criar!