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quarta-feira, 28 de novembro de 2012

Motor de Dobra Espacial

Recentemente, o físico Harold White e sua equipe na NASA anunciaram que estavam trabalhando no desenvolvimento de um motor de dobra capaz de viajar mais rápido do que a luz. O projeto é inspirado em uma equação formulada pelo físico Miguel Alcubierre em 1994, e pode, eventualmente, resultar em um motor que poderia transportar uma nave espacial para a estrela mais próxima de nós em questão de semanas – sem violar a lei da relatividade de Einstein. O trabalho de Alcubierre, “The Warp Drive: Hyper-Fast Travel Within General Relativity” (em português, algo como “Dobra espacial: viagem hiper-rápida dentro da relatividade geral), sugere um mecanismo pelo qual o espaço-tempo pode ser “deformado”, tanto na frente quanto atrás de uma nave espacial. No universo ficcional de Star Trek, a dobra espacial (ou “warp drive”, em inglês) é uma forma de propulsão mais rápida que a luz, geralmente representada como sendo capaz de impulsionar uma espaçonave ou outros objetos a muitos múltiplos da velocidade da luz, ao mesmo tempo em que evita os problemas associados a dilatação do tempo. Esse mecanismo tira proveito de um “truque cosmológico” que permite a expansão e contração do espaço-tempo, e poderia permitir viagens hiper-rápidas entre destinos interestelares. Essencialmente, o espaço vazio atrás de uma nave seria feito para poder expandir-se rapidamente, empurrando a nave para a frente. Eventuais passageiros perceberiam isso como movimento, apesar da completa falta de aceleração. White especula que isso poderia resultar em “velocidades” que poderiam levar uma nave espacial para Alfa Centauri (o sistema estelar mais próximo de nós) em apenas duas semanas, mesmo que o sistema esteja a 4,3 anos-luz de distância. A título de comparação, com a nave espacial mais rápida do mundo existente atualmente, a sonda Helios-2, o trajeto a Alfa Centauri levaria 19.000 anos. Mas como? Com nossas tecnologias de propulsão atuais, o voo interestelar é impossível. Algumas tecnologias experimentais, como propulsores de íons ou naves explodindo bombas atômicas na cauda, oferecem esperança, mas simplesmente não são práticas. Isso porque elas exigem quantidades enormes de combustível e de massa para chegar a qualquer estrela próxima, depois de décadas ou até mesmo séculos de viagem. O que a nova proposta tem de diferente, ou seja, de melhor que as outras? Ela oferece um meio de chegar a um destino distante de forma bastante rápida, sem quebrar nenhuma lei da física, e ainda tem o potencial de solucionar o problema da energia (da quantidade exorbitante necessária hoje para alcançarmos lugares tão além do nosso planeta). Bolha de dobra Em termos de mecânica do motor, a ideia depende basicamente de um objeto esferoide colocado entre duas regiões do espaço-tempo (uma expansão e uma contratação). Uma “bolha de dobra” geraria o que se move no espaço-tempo ao redor do objeto, efetivamente reposicionando-o. O resultado final seria viagem com velocidade mais rápida do que a luz, sem o objeto esférico (a nave espacial) ter que se mover com respeito à sua estrutura local de referência. Ou seja, através da criação de uma “bolha de dobra”, o motor da nave irá comprimir o espaço à frente e expandir o espaço atrás de si, movendo-o para um outro lugar sem sofrer nenhum dos efeitos adversos dos métodos de viagem mais rápida que a luz. “Nada localmente excede a velocidade da luz, mas o espaço pode se expandir e contrair em qualquer velocidade”, explica White. Dificuldades Ainda assim, criar esse efeito de expansão e contração do espaço-tempo de forma a chegarmos a destinos interestelares em períodos de tempo razoáveis exige muita energia. Avaliações iniciais sugeriam quantidades de energia monstruosas, basicamente iguais à massa-energia do planeta Júpiter (que é de 1,9 × 10 elevado a 27 quilos ou 317 massas terrestres). Como resultado, a ideia tinha sido posta de lado no passado. Mesmo que a natureza permitisse uma velocidade de dobra, nunca seríamos capazes de criá-la. No entanto, White afirma que, com base na análise que fez nos últimos 18 meses, pode haver esperança. A chave, segundo ele, pode estar em alterar a geometria da dobra espacial propriamente dita. White percebeu que, se otimizasse a espessura da bolha de dobra (mudando sua forma de anel para uma forma de rosca), e oscilasse sua intensidade para reduzir a rigidez do espaço-tempo, poderia reduzir a energia necessária para fazê-la funcionar. White ajustou a forma de anel feita inicialmente por Alcubierre, transformando o esferoide de algo que parecia um halo plano para algo mais grosso e curvo. O novo design pode reduzir significativamente a quantidade de matéria necessária; White diz que a velocidade de dobra pode ser alimentada por uma massa ainda menor do que a sonda Voyager 1. A redução da massa de um planeta do tamanho de Júpiter a um objeto que pesa apenas 725 kg redefiniu completamente a plausibilidade do projeto. Essa plausibilidade é muito interessante, mas ainda é teórica. Agora, White e a equipe da NASA buscam provar que o conceito pode ser prático. Para tanto, eles estão fazendo diversos testes, como a medição das perturbações microscópicas no espaço-tempo a partir de uma versão modificada do interferômetro de Michelson-Morley. Ou seja, os pesquisadores estão tentando simular uma bolha de dobra em miniatura usando lasers para perturbar o espaço-tempo. “Pilha de Chicago” E então: uma nave que viaja além da velocidade da luz sem perturbar as leis do universo pode ou não ser construída? “Matematicamente, as equações de campo preveem que isso é possível, mas ainda temos que reduzir esta ideia à prática”, afirma White. Ou seja, antes de dizermos que tal coisa é possível, precisamos de algo chamado de “prova de existência”, que White apelidou de “Pilha de Chicago”, em uma referência a um grande exemplo prático. No final de 1942, a humanidade ativou o primeiro reator nuclear do mundo em Chicago (EUA), gerando meio Watt, energia que não era suficiente para alimentar uma lâmpada – mas foi uma prova de que ele era possível. Pouco menos de um ano depois, nós ativamos um reator que gerava energia suficiente para abastecer uma pequena cidade. White está confiante. “Esta brecha na relatividade geral nos permite ir a lugares de forma muito rápida, medida da mesma forma por observadores na Terra e observadores a bordo do navio – viagens medidas em semanas ou meses ao invés de décadas e séculos”, disse. Só que, no momento, a realização de tal projeto está no “modo de ciência”. “Eu não estou pronto para discutir a proposta muito além da matemática e de abordagens modestas controladas em laboratório”, conclui.

segunda-feira, 19 de novembro de 2012

11 estranhas partículas da física

Das mais impressionantes pesquisas sobre o universo, nos últimos tempos, quase todas têm participação de alguma partícula ainda não conhecida pela física, teorizada recentente. Até o Modelo Padrão da Física (teoria criada em 1973 que prevê a existência de partículas como o quark, neutrinos e antineutrinos) já está sendo revisado em vários pontos para incluir novas descobertas. Para o estudo de questões físicas complicadas, tais como antimatéria, matéria escura e gravitação, os cientistas estão “criando” novas partículas, em um catálogo de constante atualização. Elas seriam satisfatórias para resolver vários problemas da física moderna, mas infelizmente a existência de nenhuma delas foi comprovada na prática. Conheça onze destas partículas: 11 – STRINGBALL A teoria das cordas prevê que as partículas quânticas, como elétrons e quarks, estão dispostas no universo vibrando como cordas de energia. Esta linha de pensamento, que não vê a partícula como um agente estático sem dimensão, satisfaz o modelo padrão e responde questões como a ação da gravidade em grandes distâncias cósmicas. Se as partículas de fato vibram como cordas, esta teoria também conceitua algumas anomalias. Uma delas, estudada pelo acelerador de partículas LHC, seria a possível existência de buracos negros em miniatura. Outra seria um momento em que duas partículas abandonam a condição de corda e se chocam uma com a outra, formando o que se chama de “Stringball” (literalmente, “esfera de cordas”), o que deve dar origem a mais dimensões além das três que conhecemos. O que faria as cordas saírem de seu estado natural e formarem esferas é uma grande quantidade de energia. Dessa maneira, os cientistas teorizam que seria possível criar tais esferas em um dispositivo como o LHC. 10 – TETRAQUARK Esta partícula seria basicamente o que diz o nome: um aglomerado de quatro quarks. Em um modelo mais avançado, existiria um “pentaquark”, que inclui na conta um antiquark cujo peso seria a metade de um próton. Um próton, segundo o modelo padrão, é composto por três quarks juntos, ou um quark e um antiquark (proveniente da antimatéria). Os pesquisadores defendem, contudo, que possam existir agrupamentos maiores de quarks, que superam um próton. A tentativa que chegou mais perto de comprovar sua existência, experimentalmente, aconteceu em 2005, mas falhou. 9 – GLUEBALL A existência dessa partícula, que ainda não possui tradução específica para o português (seria algo como uma “esfera de glúon”), também se baseia na teoria das cordas. Dentro de um próton, os quarks não são estáveis: a todo momento, são criados e eliminados. Um quark possui carga elétrica negativa, positiva, e uma terceira, hipotética, chamada de “carga de cor”. Para que os quarks possam se manter juntos em um próton, é preciso haver uma força de atração. Esta força, conforme essa teoria, seria proporcionada porque partículas transitam entre os quarks carregados com a tal carga de cor. Tais partículas, por sua vez, seriam os glúons (cujo nome lembra a ideia de colar, de unir). Como os glúons também têm carga própria, pesquisadores defendem que eles poderiam se unir por si próprios e compor matéria, formando um novo tipo de partícula. Estas partículas seriam as “glueballs”. 8 – INFLATÃO Especialistas em astrofísica debatem intensamente o que teria acontecido logo após o Big Bang. Se uma única explosão foi responsável por criar o universo, como é que ele conseguiu se expandir desse jeito? As teorias mais aceitas propõem que seria necessária uma força de campo energético que espalhou os elementos pelo espaço em uma velocidade superior à da luz. A teoria quântica defende que todo campo está associado a uma partícula. Neste caso, seria o inflatão. Seguindo a mesma teoria de expansão do universo, o inflatão teria sido responsável por expandir o universo logo após o ponto inicial, mas eventualmente estas partículas seriam dissolvidas em outros tipo de matéria e radiação, até sumir. Com isso, recriar um inflatão demandaria um acelerador de partículas um trilhão de vezes mais potente que o LHC. 7 – POMERÃO Caso as glueballs (partículas originárias dos glúons, que mantêm os quarks unidos) realmente existam, comprová-las na prática é uma tarefa muito difícil, pois exige que se “isole” um momento de atração entre quarks. O mais próximo que se imagina disso é conseguir capturar o instante em que as glueballs são convertidas em pacotes de energia, dentro do próton (O LHC já consegue forjar uma situação semelhante). Tais pacotes seriam o que se chama de pomerão. Já se concebe a existência do pomerão há um bom tempo, desde antes do modelo padrão de 1973. Antigamente, no entanto, ele era visto como um possível componente fixo na atração energética interna dos prótons. Hoje, com a teoria das cordas, a abordagem mudou. O pomerão é tido como algo criado a partir de uma colisão de partículas resultante da existência de mais de três dimensões. 6 – LEPTOQUARK O modelo padrão trabalha com a ideia de que o elétron tem partículas “opositoras”: lépton, múon e tau. Estas três já foram comprovadas na prática e estão incluídas no modelo padrão. O múon, mais pesado que o elétron, era tido como uma partícula “independente”, mas em 1994 um experimento na Alemanha conseguiu converter um elétron em múon a partir de colisões. Seria preciso, portanto, uma partícula híbrida, um intermediário entre elétron e múon. Baseados no modelo padrão, que classifica o próton como um conjunto unificado de quarks, os cientistas traçaram um paralelo em que léptons são de alguma forma atraídos na formação de elétrons, e o leptoquark desempenharia um papel fundamental nesse sentido. 5 – WINOS A teoria da supersimetria, que tem sido bem aceita nos meios astrofísicos nos últimos anos, enuncia que cada partícula no universo possui uma partícula equivalente para lhe fazer oposição, geralmente com peso diferente, afim de proporcionar equilíbrio. De acordo com as teorias de interações entre partículas, existe o Bóson W (abreviatura de Weak, fraco em inglês), que trabalha com os conceitos de força forte e força fraca. O equivalente pesado às partículas Bóson W seriam os Winos, responsáveis por proporcionar força de atração nuclear nestas situações. O LHC tem feito estudos tomando como base a teoria da supersimetria, e os Winos entram nestas suposições. 4 – ÂNIONS Elétrons e quarks são partículas subatômicas agrupadas em uma classe chamada de férmions, que seriam opositores dos bósons. Nas interações dimensionais entre estas duas, existiria um terceiro tipo de partícula, o ânion. Na teoria mais aceita, o ânion sempre carrega parte da energia de uma partícula subatômica durante uma interação com outra partícula, e isso seria a chave para entender algumas relações entre elas. 3 – GALILEONS Einstein enunciou que a força gravitacional funciona sob o mesmo padrão em todos os pontos do universo. Dentro do sistema solar, que é até onde a ciência já pôde testar esta tese, o apontamento do físico alemão se mostrou correto. Mas, se isso é verdade, como existem as supernovas, explosões estelares que surgem justamente a partir de uma perturbação gravitacional? A solução hipotética para este problema seriam as partículas chamadas de Galileons. De maneira geral, tratam-se partículas subatômicas originadas da formação de vácuos quânticos, que seriam responsáveis por enfraquecer a gravidade em determinados pontos do universo. O efeito destas partículas só seria sentido em regiões de baixa densidade no universo, o que não é o caso do sistema solar. 2 – PARTÍCULAS MAJORANA Uma partícula é geralmente idêntica à sua antipartícula, exceto por uma diferença: elas possuem cargas elétricas opostas. Em um estudo mais avançado nesse campo, o cientista italiano Ettore Majorana concebeu uma ideia aparentemente absurda: uma partícula cuja carga é zero, assim como a sua opositora, que na verdade é ela mesma. Logo, uma única partícula seria também sua antipartícula. A concepção desta ideia ganhou força após a expansão da teoria da supersimetria, em que se defende a existência de um equivalente para cada partícula do universo. O conceito de antimatéria, por exemplo, é satisfeito com essa explicação. Dessa forma, poderiam haver vários tipos de partículas Majorana, todas tendo carga neutra e sendo a antimatéria de si mesmas. 1 – WIMPZILLA Mais de 80% da matéria existente no universo, segundo estimativas, é invisível aos nossos telescópios. Trata-se da matéria escura, objeto de estudo dos cientistas há décadas. A composição básica da matéria escura seriam as chamadas “Partículas Massivas de Interação Fraca” (WIMP, na sigla em inglês). Estas partículas, que pesariam de 10 a 100 vezes mais do que um próton, teriam surgido após o Big Bang e se espalhado paulatinamente pelo universo. Existe, no entanto, a questão da expansão do universo a partir do início dos tempos. Durante a interação entre matéria e vácuo nesse período, algumas partículas podem ter se desprendido do fluxo da expansão em “pedaços” maiores. Seriam partículas WIMP gigantescas, bilhões de vezes mais pesadas que as originais. O nome, dado por um dos físicos que teorizou as WIMPs, faz mesmo alusão ao gigantesco monstro Godzilla.

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segunda-feira, 12 de novembro de 2012

Predação

A tamanha volição empregada no afã de conquistar um cargo eletivo em 2014 , tem levado os "gestores" da saúde no nosso Estado a cometerem erros crassos, tais como considerar a população como composta por indivíduos atoleimados , sem senso crítico, que não se apercebem de algo que salta aos olhos: o desejo incomensurável das personas públicas em angariar poder e prestígio, a todo custo. Vide o desapuro técnico que grassa nas iniciativas do Estado em promover ( se promover !) saúde à população : desde 2008 , com a inauguração de um pólo do SAMU-192 no interior do Estado ( o único até hoje!) até as iniciativas mais recentes como os hospitais regionais e policlinicas, a qualidade técnica dos prestadores é sofrível, em todos os níveis, fruto de uma incompetência técnica gestora para formar recursos humanos. Quem pagará por estes crimes de negligência? A população já está arcando com seu fardo !

sábado, 10 de novembro de 2012

Como a morte de uma partícula pode desencadear o fim do universo

Até hoje, ninguém conseguiu observar um próton decaindo, o que pode ser um desapontamento profissional para os físicos, mas uma boa notícia para o universo. Por que, se o decaimento de prótons for possível, quando isso acontecer, será o fim de tudo. Mas como é que um próton pode decair? Um próton não é uma partícula elementar; ele é feito de quarks. Os quarks são, junto com os léptons, as partículas mais básicas que conhecemos. Os quarks estão sujeitos à força nuclear forte, que mantém seu núcleo unido. Cada quark tem um número bariônico de 1/3. Os bárions mais famosos são os prótons e os nêutrons, que tem três quarks cada um, resultando em um número bariônico total igual a 1 (antiprótons tem um número bariônico negativo). Como as cargas dos quarks dos prótons e dos nêutrons é um pouco diferente, as partículas têm carga diferente, e têm também massa diferente. O nêutron tem um pouco mais de massa, o que significa que ele pode estar envolvido em outra parte fundamental da matéria no universo. Léptons são diferentes dos quarks, e aparecem na forma de elétrons, neutrinos, antineutrinos e antielétrons. Nenhum deles é afetado pela força forte: eles têm números leptônicos e suas antipartículas têm número leptônico negativo. Os números leptônico e bariônico parecem não ter nenhuma importância, até que você se dá conta que não se sabe de nenhuma reação no universo que mude o número bariônico total ou o número leptônico total de uma partícula. Em outras palavras, há uma lei da conservação do número bariônico e número leptônico, semelhante à lei da conservação da massa e energia. Uma mudança súbita no número leptônico seria o equivalente a uma maçã desaparecendo no nada, ou um disparo de energia vindo de lugar nenhum. Essa lei da conservação do número leptônico e bariônico fez com que um fenômeno deixasse os cientistas confusos: o decaimento do nêutron. Quando um nêutron decai, ele se torna um próton e emite um elétron. Como um próton é positivo e o elétron é negativo, a carga se conserva, mas o número leptônico muda completamente. Mais tarde, os cientistas perceberam que este decaimento envolvia a emissão de um antineutrino, ou, mais especificamente, um neutrino antielétron, que é um neutrino associado às interações que envolvem elétrons. O elétron tem um número leptônico +1, e o neutrino antielétron, -1, então o número leptônico era conservado, e também a massa e a carga. Este decaimento envolvia apenas a força fraca, o que significa que a força nuclear forte não estava interagindo com os léptons, e tudo estava bem e certo na física novamente. Os prótons, por sua vez, são bárions mais leves, e não podem emitir nada, a menos que seus quarks se dissolvam em partículas menores. Porém, isso iria diminuir bárions e acrescentar léptons do nada. A conclusão dos físicos era que tal coisa não poderia acontecer. Então surgiu a Grande Teoria Unificada: uma teoria ainda incompleta que diz que todas as forças podem chegar a um certo nível de equivalência, que pode ser explicada com uma ideia unificante e quantificável. O problema é que se a força forte e a fraca são equivalentes, então léptons e bárions são equivalentes também. Seria como a descoberta de Einstein que E=mc², que massa e energia são equivalentes, e uma pode ser derivada da outra. Repentinamente, uma maçã pode desaparecer, e disparos súbitos de energia podem aparecer do nada. Na Grande Teoria Unificada, bárions podem ser convertidos em léptons, e o número bariônico e o número leptônico não são mais conservados. Isto também significa que os prótons podem decair em pósitrons e píons. A partir dessa suposição, os cientistas calcularam a vida dos prótons até todos decaiam, de 10^25 (1,0 × 10 elevado a 25) a 10^33 (1,0 x 10 elevado a 33) anos. Em 10^30 anos, as estrelas do universo já terão se afastado para longe das vistas uma da outra, e queimado até ficarem escuras. A energia é o que organiza os átomos – energia gravitacional que une as partículas e forma estrelas e planetas, energia solar que aquece os planetas e lhes dá uma chance. Mas a energia que se verá nestes dias serão os disparos intensos de energia resultantes de porções de matéria sendo devoradas por buracos negros. Nessa época, essa pode ser a única forma de obter energia no nosso universo. Só que não vai funcionar, por que a própria matéria vai simplesmente se dissolver. Uma vez que os bárions sejam reduzidos a léptons, não há jeito de fazer o caminho inverso, pelo menos não sem usar montanhas de energia. Como não teremos essa energia, o decaimento dos prótons significa que qualquer civilização que conseguir durar até lá vai literalmente se dissolver, já que até o hidrogênio vai se dissolver em partículas menores

segunda-feira, 5 de novembro de 2012

Despotismo na Saúde

Vivemos um regime déspota em algumas Unidades de Saúde vinculadas à SESA, sob os auspícios do nosso Secretário da Saúde. Atenção Ministério Público !

Autismo: quanto mais cedo o tratamento, melhor é o desenvolvimento cerebral

Crianças com autismo que são tratadas desde muito cedo tem maiores chances de melhorar o desenvolvimento do cérebro. Um novo estudo da Universidade da Carolina do Norte (EUA) mostrou que tratamentos intensivos, de 20 horas por semana, podem fazer com que as crianças apresentem maiores QIs ao longo do tempo. Pesquisadores observaram que crianças de 4 anos que fazem esse tratamento intensivo apresentam comportamento mais adaptativo, melhor coordenação e são diagnosticadas com autismo menos grave em relação a outras crianças com a mesma disfunção de desenvolvimento. É importante ressaltar que as crianças tratadas não foram curadas, mas melhoraram muito. De acordo com pesquisadores, o desenvolvimento do cérebro de crianças que são diagnosticadas com autismo comportamental aprende a “contornar” a disfunção. Quanto mais cedo é feito o tratamento, mais fácil para o cérebro contornar os problemas, ao invés de tentar revertê-los depois.

sexta-feira, 2 de novembro de 2012

02 de novembro Podemos ser lembrados neste dia no próximo ano, principalmente se considerarmos a estrutura precária de nossa segurança pública ! Acabo de ser chamado pelo sobre aviso de cirurgia ...