Archive for janeiro \28\UTC 2010

Imagem da semana: A Corrente de Magalhães

janeiro 28, 2010

Eu sempre quis que a Analogia da Semana fosse, de fato, semanal. Todavia, isso não foi possível, devido às inúmeras atividades acadêmicas (e de cunho pessoal) que a equipe do C3 deve realizar. Dessa forma, pensei em inaugurar uma categoria chamada “Imagem da Semana”, com figuras bonitas, algum texto explicativo e, principalmente, semanal.

A imagem acima foi retirada do APOD (Astronomy Picture of the Day), e mostra a Corrente de Magalhães, que é uma faixa de gás (hidrogênio neutro) de aproximadamente 600.000 anos-luz de comprimento que liga as Nuvens de Magalhães.

Uma das hipóteses para a formação desta corrente é a de que este gás tenha sido arrancado das nuvens em um processo de interação com o halo da nossa Galáxia. Pelo fato da Via Láctea ter muito mais massa que as nuvens, estas últimas sofreram graves consequências no possível embate.

A Rodopsina e o Sol

janeiro 22, 2010

É incrível como às vezes fatos aparentemente simples se correlacionam em um nível tão profundo que te deixam simplesmente embasbacado. Uma dessas correlações acontece entre a rodopsina e o nosso estimado Sol.

A pergunta é: porque nós enxergamos bem em uma certa faixa estreita do espectro eletromagnético (entre 400 e 700 nm – veja a figura acima) e não em outras faixas, como o infravermelho, ultravioleta ou ondas de rádio? Como essa eficiência dos nossos olhos se desenvolveu durante a nossa evolução? E por quê? Bom, antes disso, um pouco de Física…

A Lei de Wien mostra que o comprimento de onda para o qual a emissão de radiação de um corpo negro é máxima é inversamente proporcional à sua temperatura superficial. Dessa forma ela é escrita assim:

Essa expressão pode ser deduzida (com um pouco de Cálculo I) sem muitos problemas à partir da Lei de Planck da Radiação. Ou seja, corpos com temperaturas maiores terão seus picos em comprimentos de onda cada vez menores (o azul é uma “cor mais quente” que o vermelho!).

É aí que entra a tal da rodopsina, que é um fotopigmento responsável pela detecção de fótons presente nos bastonetes dos olhos dos vertebrados (definição retirada daqui). Onde então se daria o máximo de percepção da luz para os nossos olhos, através da rodopsina?

A pergunta de 1 zilhão de dólares:  sabendo que a temperatura superficial do Sol é 5778 K e que, segundo a equação acima, o valor de λ é aproximadamente 500 nm (cuidado com as unidades! 1nm=10-9m),  qual é o comprimento de onda no qual a rodopsina possui maior eficiência na absorção da luz?

a) 1.

b) onda, que onda?

c) Plutão.

d) 1.01.

e) não foram fornecidos dados suficientes para a resolução do problema.

f) próximo a 500 nm, igualzinho ao Sol.

E, para a alegria e surpresa de todos, a absorção máxima da rodopsina se dá em 500 nm. A natureza é mesmo incrível…

Bom, eu não tenho propriedade para falar sobre aspectos evolutivos dos seres humanos, adaptações e temas relacionados, mas mesmo assim, essa correlação pode nos levar a uma série de constatações sobre o quão “por acaso” nós existimos e que, na verdade, nossa situação não é tão especial assim: Veja, nosso Sol é uma estrela muito comum, de baixa massa, baixa temperatura superficial e que ficará estável por muitos bilhões de anos. A Terra está dentro da chamada zona habitável, nem muito perto nem muito longe do Sol. E assim, a radiação recebida na superfície do nosso planeta é tal que incentivou tais adaptações por parte dos organismos que aqui vivem.

E ainda existe muita gente que realmente acredita que o Universo foi criado em sete dias…

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Obs1: Tenho quase certeza que ouvi essa história de um colega de trabalho. Caso eu consiga lembrar atualizo o post.

Obs2: Se algum dos nobres leitores se dispuser a contribuir com algum comentário enriquecedor, não hesite em escrever.

Paradoxo da Pedra

janeiro 18, 2010
Rocha

Uma rocha demasiadamente grande e pesada?

Coloquei à venda nas “Casas do Abreu, que o fabricante não dá garantias nem eu”, uma máquina formidável. Trata-se de um robô perfeito projetado para sempre obedecer às ordens de seu dono e somente às dele!

Porém, em uma manhã ensolarada, enquanto se bronzeava em torno de sua piscina semiolímpica, Severina Xique-Xique ordenou que seu escravo perfeito lhe trouxesse um copo de limonada que ficara esquecido na cozinha. Para sua surpresa, o robô não se moveu um único centímetro. Até aparentou exibir um sorriso sarcástico. Para deixá-la ainda mais pasma, Dona Gertrudes (sua sogra megera) manda-o pegar sua dentadura na pia do banheiro. Segundo as promessas do fabricante, o robô deveria, obrigatoriamente, obedecer à Severina, ao mesmo tempo em que deveria, incondicionalmente, rejeitar quaisquer ordens de terceiros (inclusive de sogras). Todavia, o robozinho sai em disparada atrás da dentadura da feliz sogra. Em choque, Severina quase desmaia na piscina.

Obviamente, o robô apresentou mal funcionamento. Pergunto: de quem é a culpa? Do robô? Que deve ser castigado com choques elétricos até voltar a funcionar corretamente. Ou, seria de quem o projetou/fabricou? Acho que ninguém teria dúvidas de que o projetista (eu no caso) teria que voltar à prancheta e refazer as contas. O interessante é que este raciocínio tão simples e óbvio não é aplicado em outras situações similares.

Esta estória sempre me vem à mente quando tentam explicar as desgraças humanas utilizando como pano de fundo a religião e seus mitos fabulosos. A trama começa com o argumento de que um erro (que costumam chamar de pecado) cometido por um de casal há muito tempo manchou nosso futuro. E tudo, absolutamente tudo, de ruim que a humanidade já passou, passa e passará está a este erro relacionado. Este tipo de ideia ajuda a encobrir a falta de evidência de um ser onipotente e que, portanto, poderia interagir em nossos momentos mais difíceis.

O interessante é que nesta situação, o mesmo raciocínio da estória do robô nunca é aplicado. Vamos lá: supondo que originalmente “fomos projetados” para sermos perfeitos, mesmo com o livre arbítrio (que seria um tipo de inteligência artificial ao robô), deveríamos seguir à risca o programado (não matar, não roubar, não assistir o BBB…). E, se não seguimos o que fora especificado a priori, pergunto: “De quem é a culpa?”

Existe um paradoxo sobre a existência de um ser onipotente. Seja esse ser Jeová, Alah ou Padre Cícero.

Em uma de suas variantes, ele afirma: “Se há algum ser onipotente, ele deve ser capaz de criar uma rocha tão grande e pesada que nem mesmo ele seria capaz de erguê-la”.

O paradoxo está no fato de que se tal ser conseguir tirar essa pedra (ou aerolito, como prefere o Vinicius Placco) da cartola ele não terá poder para levantá-la. Se, por outro lado, o misterioso mestre dos deuses não conseguir criar tal pedra, já de antemão será gongado pelos jurados. Sua provável onipotência falhará em qualquer situação.

A pergunta que não sai de minha cabeça é: o Haiti foi, ou é, alguma pedra demasiadamente grande e pesada? Ou o provável ser onipotente anda mais preocupado com outras coisas, como esta, esta ou esta outra. Acho que não custa perguntar se quisermos as respostas.

Ciência para crianças!

janeiro 15, 2010

Essa tal de internet é realmente legal viu. Dia desses me deparei com o Science News for Kids (novamente, o link foi uma dica do camarada Fabiô). Segundo o próprio sítio, o material é dedicado para crianças e jovens com idades entre 9 e 14 anos, com o intuito de oferecer materiais e notícias interessantes relacionadas à ciência em geral, acompanhados de atividades (monitoradas por professores ou não), livros e uma vasta coleção de links sobre os mais diversos temas.

O conteúdo é muito bem distribuído, e o menu à esquerda me pareceu bem completo. Passando os olhos em alguns artigos, percebi que os assuntos são tratados com seriedade, e requerem uma leitura atenta. As figuras esquemáticas também são jóias. O sítio também conta com áreas para educadores (com dicas de como aplicar certas atividades), jogos, atividades e experiências. Além disso, o que mais me chamou a atenção é o fato de que a parte de notícias é constantemente atualizada (1.6 posts por semana segundo o rss reader).

Depois de brincar no horário do trabalho fazer uma análise criteriosa do conteúdo do sítio, resolvi procurar algo semelhante para as crianças que foram alfabetizadas  nessa belíssima língua que é o português. Assim, apontei meu navegador internético para o buscadooooor cujo noooome não quero escrever no momento e rapidamente digitei “ciência para crianças”. Após uma rápida pesquisa, não consegui encontrar algum endereço que mostrasse notícias atualizadas sobre ciência para crianças/jovens. Porém, alguns outros sítios (para crianças mais novas) me chamaram a atenção:

  • Pulga na Idéia: Site interessante com notícias para crianças. Pena que está desatualizado.
  • Brincando com Ciência: Iniciativa do Observatório Nacional, bem completo e divertido. Possui uma série de jogos e desafios sobre assuntos ligados à Astronomia, como a Terra, planetas, cometas, galáxias e etc.
  • Ciência para Crianças: A parte de curiosidades é bem interessante. Hospedado no Instituto de Bioquímica Médica da UFRJ. também desatualizado.
  • Ciência Hoje das Crianças: Parte da revista Ciência hoje. O vídeo abaixo faz parte do canal da revista no youtube.

De fato, existem excelentes recursos para os pequeninos. O principal é ter paciência para acompanhar! Aliás, encontrei também o sítio da TV Rá Tim Bum, que conta com uma parte de experiências muito interessante. Inclusive, estou pensando em tentar fazer a Bexiga a Jato no final de semana.

Os Anéis da Terra!

janeiro 13, 2010

E se a Terra tivesse anéis como Saturno? Essa foi a ideia motivadora dos criadores do vídeo acima. Mas não se trata de astrologia, pode ficar tranquilo.

O vídeo foi uma dica do colega de trabalho Daniel Moser. A animação foi realizada por Roy Prol, e mostra não somente como os famosos anéis seriam vistos nos nossos céus a partir da superfície terrestre, mas também como seriam se vistos a partir do espaço.

Prol afirma que as imagens dos anéis a partir da superfície da Terra foram criadas de acordo com o local (latitude) e a orientação do obervador. Além disso, os tamanhos dos anéis foram calculados respeitando o limite de Roche da Terra.

Interessante em Quito que, devido à proximidade da linha do Equador, os anéis seriam visto de perfil. E demarcariam uma linha vertical nos céus. Seria assombroso!

Interessante que durante a noite, a luz do Sol ainda iluminaria os anéis. Isso atrapalharia algumas observações astronômicas, mas como estamos na era de telescópios espaciais, acho que já não seria o maior dos problemas.

O principal inconveniente é que, provavelmente, não haveria lugar para a Lua em torno da Terra. Mas, mesmo assim, seria maravilhoso!

Poesia Matemática

janeiro 11, 2010

Após um longo tempo sem postar nada, resolvi escrever sobre algumas coisas legais que andei olhando nesse período ausente.

O vídeo acima achei no excelente blog De Rerum Natura, e resolvi ajudar na divulgação. Trata-se de um ótimo trabalho inspirado no poema de Millôr Fernandes. Segundo informação de quem o disponibilizou no youtube, ele foi produzido por alunos de ensino médio do Colégio Helyos e foi parte do trabalho de educação para mídias e artes mediado pelo professor Victor Venas.

Ainda na linha de vídeos legais, tem esse outro vídeo que tomei nota no Open Culture, um sítio bacana com muita informação sobre cultura em geral. Esse vídeo foi animado e dirigido por Jeff Chiba Stearns, e foi o vencedor do Prix du Public em Clermont-Ferrand. Ele trata de uma animação montada com desenhos em “Stickys” amarelos e aborda tudo o que vinha à sua cabeça. Genial!

O sorvete e as estrelas

janeiro 8, 2010

A primeira fórmula que eu decorei aprendi nas aulas de Física do ensino médio foi a do “sorvete”:

Essa fórmula (também chamada de função horária das posições – porque S é uma função de t) permite calcular, para um movimento com velocidade constante, as posições (S) à partir do tempo (t), uma vez conhecidas a posição inicial (So) e a velocidade (V). Mais determinístico impossível.

Eu passei todo o ensino médio e cursinho achando que só poderia aplicar a fórmula para carrinhos em linha reta, trens passando por pontes e para calcular o alcance máximo de um projétil. Mas, porém, todavia, contudo, entretanto (e mais qualquer conjunção coordenativa adversativa que você conhecer), eu estava enganado…

Semestre passado eu fiz uma disciplina de pós-graduação excelente chamada Estrutura Galáctica, ministrada pelo Professor Jacques Lépine. Em uma das listas propostas, o objetivo era calcular a idade “dinâmica” de uma associação de estrelas (grupo de dezenas de estrelas jovens) na região do plano da Galáxia. Para tanto, era necessário calcular o tempo, no passado, em que as estrelas estavam mais próximas umas das outras, ou seja, calcular uma distância média, em função do tempo passado. A hipótese feita é a de que a associação “nasceu” no momento em que as estrelas estavam, em média,  mais agrupadas. Assim, para encontrar as posições bastava multiplicar a velocidade atual em cada direção espacial pelo tempo para obter o deslocamento. SORVETE! Incrível.

Vale a pena dizer que é uma situação especial. Essa aproximação é aceitável porque os tempos considerados são menores que 10 milhões de anos, visto uma volta da Galáxia demora 200 milhões de anos. A figura abaixo mostra uma animação bem simplificada de uma associação de estrelas evoluindo com o tempo. O plano XY refere-se ao plano da Galáxia, e a direção Z representa a altura em relação a este plano. As unidades de distância estão em parcecs. O parâmetro t nesse caso não está em escala, mas fazendo as contas, é possível estimar a idade. Para ver mais alguns testes e associações de estrelas em movimento clique aqui.

No caso do exemplo da figura acima, a associação se formou em torno de t=20/400, e evolui a partir desse ponto até o presente. Nas demais figuras do link acima, a escala de tempo varia desde -8 até 40 milhões de anos. Para esses casos, o sinal de “-” implica tempos futuros e os valores positivos referem-se ao passado. Comparando a distância média das estrelas em cada tempo dado, encontra-se uma idade de 8.5 milhões de anos para a associação 1. A parte 2 inclui alguns objetos que se encontram fora do plano da Galáxia. Como dito acima, esse método não é capaz de prever as posições para tempos muito maiores do que isso, pois nesse caso outros fatores, como a velocidade de rotação da Galáxia, começam a ter maior influência.

Realmente, bem mais legal do que calcular a posição do encontro entre os carrinhos A e B. Claro que todo esse exercício não poderia ser feito no ensino médio, mas, com a ajuda de um professor pró-ativo e com muita paciência (e com simplificações do enunciado), tenho certeza que a experiência seria muito produtiva para os alunos.

Previsões Astronômicas para 2010

janeiro 4, 2010

Minhas expectativas para esse ano que começa:

  • Melhor do que 2009
  • Pior do que 2011

Bom, o feriado acabou e é chegada a hora de voltar ao trabalho! O pessoal do Café com Ciência espera melhorar a qualidade e aumentar a frequência dos textos para 2010. Além disso, para auxiliar nessa tarefa, eu trouxe alguns cafés novos da Cooxupé (ver também aqui), que adquiri durante as visitas ao interior de SP e sul de MG. São eles:

Um ótimo ano para todos!