Nano, micro, tudo muito pequeno

Li uma notícia dizendo que um microscópio flagra comportamento quântico – o universo é tão grande e é feito de coisas tão pequenas.. O trabalho, publicado esta semana na Nature, mostra pela primeira vez que cientistas detectaram átomos isolados em uma estrutura cristalina feita de luz, chamada Bose Hubbard malha óptica.

Os físicos da Universidade de Harvard criaram microscópio de gás que pode ser usado para observar partículas com comportamento quântico. Eu já escrevi sobre Entrelaçamento quântico, agora estamos falando do comportamento.

A pesquisa é parte de um esforço para entender e desenvolver novos materiais quânticos. O aparelho de alta resolução criado é capaz de visualizar átomos únicos – nesse caso, de rubídio – resfriados a apenas 5 bilionésimos de um grau acima do zero absoluto ( -273º Celsius, ou zero Kelvin).

Nessas temperaturas tão baixas, as partículas seguem as regras quânticas e podem ser usadas como modelos para entender a física por trás da supercondutividade ou magnetismo quânticos.

E por falar em quântico, cientistas da Universidade de Bristol testaram o impacto de altas concentrações de nanopartículas metálicas no DNA em um experimento de laboratório, que eles salientaram não ser projetado para reproduzir precisamente as condições do corpo humano. Em resumo, as nanopartículas podem danificar DNA à distância.

As nanopartículas não chegaram a passar pela barreira celular de múltiplas camadas, mas na verdade geraram moléculas de sinalização que foram então transmitidas para as células do outro lado. As nanopartículas – com um diâmetro medido em bilionésimos de metro– estão sendo estudadas cada vez mais pela medicina, onde podem ajudar na produção de medicamentos contra câncer e outras doenças. A tecnologia já é usada em cosméticos e produtos eletrônicos.

A surpreendente descoberta levanta novas questões sobre a segurança da nanotecnologia, que envolve a manipulação de partículas que são dezenas de milhares de vezes menores que a espessura de um fio de cabelo. Mas a tecnologia também pode ajudar cientistas a criar mais medicamentos e ferramentas de diagnósticos efetivas.

Notícias do dia

Hoje, quarta-feira 4 de novembro, o blog está repleto de notícias e o carioca poderá apreciar a Lua mais bonita do ano. Ontem ela também estava linda. Devido as chuvas das últimas semanas. A chuva limpou a atmosfera, e varreu literalmente a poeira em suspensão que tanto atrapalha a observação do céu nas cidades – o grau de visibilidade aumentou e a atmosfera está mais transparente, pois a poluição funciona como uma espécie de obstáculo.

E como a Lua ainda está cheia, o brilho é mais intenso. Para melhorar, a Lua está mais próxima da linha do horizonte. A partir desta quinta-feira a atmosfera deve começar a voltar a ficar mais suja. É um fenômeno mais meteorológico do que astronômico.

E falando em astronomia, um conjunto de galáxias situadas a quase 7 bilhões de anos-luz da Terra e consideradas “o esqueleto do Universo” foi descoberto por meio da combinação dos telescópios mais potentes do mundo, situados no Chile e no Japão – o Very Large Telescope (VLT) do Observatório Europeu Austral (ESO) e o Telescópio Subaru do Observatório Astronômico Nacional do Japão (Naoj). Segundo o ESO, esta é “a primeira observação de tão importante estrutura de galáxias no Universo distante, permitindo uma melhor compreensão da rede cósmica e de como se formou“.

Não sobre a Lua, mas sim, sobre o universo. De acordo com o observatório, trata-se de “filamentos com milhões de anos-luz de comprimento e constituem o esqueleto do Universo“.  ”As galáxias se reúnem em torno dos filamentos e em suas intersecções se formam imensos acúmulos de galáxias… Os cientistas estão tentando determinar como se aglutinam“.

“As teorias cosmológicas mais aceitas afirmam que a matéria se aglutina, em maior escala, na chamada rede cósmica, na qual as galaxias aparecem em filamentos que se estendem entre vazios, criando uma estrutura gigantesca e dispersa“. Me lembra outro post que falei sobre a matéria escura – Futuro no Escuro.

E já estamos falando de espaço, que tal usar um elevador para chegar ao espaço? Esse é o objetivo do concurso Space Elevator Games que acontece nesta semana no deserto do Mojave e oferece um prêmio de 2 milhões de dólares.

Fundado por um programa da agência espacial para explorar tecnologias ousadas, o concurso é um passo a frente na ideia de construir um elevador espacial, o que só parecia possível em filmes de ficção científica.

A teoria dos elevadores espaciais foi desenvolvida na década de sessenta e posteriormente ficou amplamente conhecida por causa do livro “AS FONTES DO PARAÍSO“, de Arthur C. Clarke, publicado em 1978. Esses elevadores são uma tentativa de chegar ao espaço de forma mais simples e barata do que os foguetes atualmente disponíveis.

E para finalizar, outra teoria continua válida, a de que toda radiação eletromagnética viaja no vácuo à mesma velocidade continua válida, diz NASA – previsão de Albert Einstein. O estudo foi publicado na Nature.

Para Albert Einstein, o espaço e o tempo formam um sistema de coordenadas de quatro dimensões. Da mesma maneira que em um gráfico 3D é possível localizar um ponto a partir de três coordenada (x, y e z), os acontecimentos seriam localizados no espaço-tempo – porém com uma coordenada a mais justamente para definir o tempo de acontecimento. A gravidade seria a consequência dessa estrutura.

Há décadas cientistas vêm tentando criar uma nova teoria que supere esta e consiga dar conta das quatro forças fundamentais do universo. A que mais se aproximou foi um modelo da década de 1970 que conseguiu unificar eletromagnetismo, a força nuclear forte e a força nuclear fraca. No entanto, não foi possível colocar a quarta força, a gravidade, nela.

O problema com essa e outras teorias é que testá-las é bastante difícil. No entanto, os instrumentos a bordo do telescópio permitiram que um modelo fosse testado. Ele prevê que os raios gama com muita energia se movam mais devagar que os fótons com baixa energia. Isso iria contra a previsão de Einstein de que toda radiação eletromagnética – ondas de rádio, infravermelho, luz, raios-X e raios gama – viajam no vácuo à mesma velocidade.

Cerveja

Hoje, e toda sexta-feira, é o dia Internacional do Chopp. Beber uma cerveja gelada depois do trabalho, jogar conversa fora é muito bom. E é sempre bom ter uma novidade nessas horas, então, resolvi procurar pela origem da cerveja. Uma bebida produzida a partir da fermentação de cereais, principalmente a cevada maltada. Acredita-se que a cerveja tenha sido das primeiras bebidas alcoólicas a serem desenvolvidas pelo homem.

Em termos históricos, desde pelo menos 4 000 a.C, a cerveja já era conhecida pelos sumérios, egípcios e mesopotâmios. Como os ingredientes usados para fazer cerveja diferem de acordo com o local, as características (tipo, sabor e cor) variam amplamente.

A cerveja, na antiguidade clássica, tornou-se vital para todas as civilizações produtoras de cereais. Durante o início do Império Romano teve alguma importância, mas durante a República Romana, o vinho destronou a cerveja como a bebida alcoólica preferida, passando esta a ser considerada uma bebida própria de bárbaros.

Uma curiosidade: O Kalevala, poema épico finlandês, baseado em tradições orais seculares, contém mais linhas sobre a origem da fabricação de cerveja do que sobre a origem do homem. Eu gosto muito de lendas e histórias antigas, eles monstram a origens dos nossos pensamentos, dos nossos sonhos.

O Chopp, mesmo, surgiu na Idade Média. Produzidos nos mosteiros, sendo os monges católicos que deram a ele o aroma e sabor que conhecemos hoje. E em Pilsen, cidade da República Tcheca, no ano de 1839, os cervejeiros descobriram a baixa fermentação, que resultou um chopp de cor clara, sabor suave e uma maior duração para o consumo.

No Brasil, o chopp chegou em 1808 trazido da Europa pela família real portuguesa. A primeira notícia sobre fabricação de chopp no Brasil é de um anúncio publicado no jornal do Comércio, Rio de Janeiro, em 27 de outubro de 1836, que falava sobre o “Chopp Barbante” da Marca Barbante. Com métodos de fabricação rudimentar, produzia grande quantidade de gás carbônico e o barbante servia para impedir que a rolha saltasse da garrafa.

Vai um choppinho aí?

Marte

O assunto principal é a imagem, achei essa imagem muito bonita, fascinante. Pode parecer muitas coisas: uma pele tatuada, uma pintura moderna ou a superfície de Marte. Essa imagem de alta resolução foi obtida pela câmera HiRise a bordo da sonda Mars Reconnaissance Orbiter. Foi divulgada pela Nasa nesta semana. Mostra rastros escuros cruzados sobre terreno claro da superfície marciana.

Qual seria a explicação para isso? Foi a princípio um mistério para pesquisadores. A conclusão foi que os rastros recentemente formados foram resultado de pequenos redemoinhos de vento com poeira que acontecem no planeta vermelho.

Temos um exemplo desse fenômeno aqui, na Terra. Em áreas desérticas é comum haver colunas de ar ascendente aquecidas pela superfície quente, o que pode causar tempestades de areia. Durando tipicamente apenas alguns minutos, redemoinhos de vento tornam-se visíveis conforme eles soltam poeira, deixando a areia mais pesada por baixo intacta.

Sandman

Sexta-feira, dia para celebrar o final de semana. A linda dama do lagoa, acima, é Angelina Jolie em Beowulf. A história original é muito melhor, mas vale a pena assistir ao filme apenas para não ver a Angelina – porque o filme todo foi feito em computação gráfica (CG), então não é mesmo ela.

O filme teve o roteiro escrito por Neil Gaiman e Roger Avary. Gaiman, para quem não sabe, é o autor de vários best sellers e escreveu ou criou o roteiro de vários filmes como Beowulf, Stardust, Caroline e Mirrormask. Seus livros também são uma ótima leitura, tenho vários. Mas o que eu realmente acho sensacional foi o quadrinho criado por ele, chamado Sandman.

As histórias são focadas em Morpheus, o Senhor dos Sonhos, e suas aventuras. Também conhecido como Sandman. Ele é um dos Perpétuos. Os Perpétuos são sete irmãos que controlam o destino da humanidade, manifestações antropomórficas de aspectos comuns a todos os seres vivos. não são deuses, mas sim entidades além, responsáveis pelo ordenamento da realidade conhecida. Só sua existência mantém coeso o universo físico e todos os seres vivos.

O Reino de Morpheus é onde estão ligadas todas as mentes de todos os seres vivos, é para lá que vão as almas de todos que dormem e onde são guardadas lembranças e pensamentos do período do sono. O Reino guarda também o mundo imaginário de cada sonhador, várias realidades alternativas e seres imaginários que lá se escondem. Sua biblioteca abriga bilhões de livros que nunca foram escritos. Toda a sanidade mental dos seres depende da boa administração desse reino – já que a realidade física do universo e mental dos seres também depende de nada sair de um lado para o outro – e Sandman executa suas funções de maneira magistral.

Uma curiosidade: os Perpétuos, em inglês, começam todos com a letra “D” – Destino, Morte, Sonho, Destruição, Desejo, Desespero e Delírio
Destino (Destiny), a preferida entre nove de 10 leitores, a Morte (Death), Sonho (Dream), Destruição (Destruction) os gêmeos Desespero (Despair) e Desejo e Delírio (Delírium). Eles existem desde a aurora dos tempos e acredita-se que estão entre as criaturas mais poderosas (ou pelo menos influentes) do universo Sandman.

Bons sonhos…

Idéias

Mais uma notícia para os fãs de Jornada nas Estrelas e para a medicina. Lembram quando eu citei, no post Idéias, do dia 9 de outubro, sobre o aparelho que o Doutor McCoy utilizava para examinar um membro da tripulação ferido ou um ser de outro planeta? Pois ele usava o tricorder médico, dispositivo portátil para diagnosticar as doenças do paciente.

E completei explicando que o equivalente atual era o scanner Magnetic Resonance Imagining (MRI) que ocupa uma sala. Nem um pouco portátil.

Acabei de ler uma reportagem, enviada por um amigo, que mostra que desenvolveram um ultrassom portátil que parece um celular. Como já disse antes, o celular também teve influência de Star Trek.

A empresa GE apresentou o ultrassom portátil e afirmou que o Vscan pode se tornar o “estetoscópio do século XXI” e ser usado em consultórios médicos, para evitar que os pacientes façam exames simples em centros especializados. A novidade deve ser lançada em 2010.

O aparelho exibe imagens na tela e tem uma parte removível para fazer exame nos pacientes. Segundo a empresa, a novidade ainda não tem tecnologia Wi-Fi. O ultrassom não chega a ser um scanner, nem um tricorder, mas já é um começo.

Fonte: G1

Grande Colisor de Hádrons

Semana passada, eu li uma notícia sobre o Grande Colisor de Hádrons – ou em inglês, Large Hadron Collider (LHC) – o gigantesco acelerador de partículas que é o maior e mais complexo instrumento científico já construído. É sempre um acontecimento quando falam dele, mas eu ainda não vi um retorno científico por parte dele.

O acelerador, cujo custo é estimado em US$ 8 bilhões, começou a operar em setembro de 2008 entre as fronteiras da França e da Suíça. Como o aparelho apresentou problema de vazamento, teve que ser aquecido para ser consertado. E a notícia era sobre o final do reparo, e o LHC voltou a se tornar um dos lugares mais frios do Universo.

Todos os oito setores do túnel de 27 km de circunferência que abriga o Grande Colisor de Hádrons estão operando a uma temperatura de -271ºC (ou 1.9 kelvin) – mais frio do que o espaço profundo. A temperatura atingida pelo LHC é pouco superior ao “zero absoluto” (-273,15°C), a mais baixa possível. Em regiões remotas do espaço sideral, a temperatura é de cerca de -270°C. E para atingir essa temperatura, os cientistas usaram hélio líquido.

O LHC foi projetado para atirar partículas de prótons umas contra as outras quase à velocidade da luz. A liberação maciça de energia causada pelo choque das partículas simularia as condições após a explosão que deu origem ao universo. No experimento realizado em 19 de setembro de 2008, os engenheiros circularam partículas de prótons dentro do túnel de 27 km de circunferência que abriga o LHC. Após o sucesso dessa primeira parte, o próximo passo será projetar outras partículas na direção oposta para que possam colidir, recriando as condições que existiam no universo imediatamente após o Big Bang.

Essa parte da pesquisa que muito me interessa que ficou parada devido ao problema de vazamento, e segundo os cientistas da Organização Europeia para Pesquisa Nuclear (CERN), que opera o aparelho, o LHC deve voltar a funcionar em novembro, mas os choques de alta energia só devem ocorrer a partir de janeiro.

Os físicos teóricos predizem há anos a existência de um fenômeno subatômico conhecido como bóson de Higgs, mas apelidado de “partícula de Deus“, mas nenhum instrumento sobre a Terra foi capaz de encontrá-lo. Se os cientistas de fato detectarem a partícula de Deus, a descoberta poderá resolver uma das maiores questões da ciência: por que existe toda a matéria do Universo?

Idéias

Continuo, aqui, a contar as idéias de Jornada nas Estrelas que de alguma forma mudo o mundo. No filme Jornada nas Estrelas IV: A Volta para Casa, o Dr. McCoy fica espantado pelos métodos bárbaros da medicina no século XX, particularmente a trepanação, técnica pela qual se perfura um osso humano. Cirurgias sem sangue podem parecer algo da ficção científica, mas médicos já estão usando feixes de ultra-som para substituir o bisturi em alguns procedimentos médicos.

Outro avanço na medicina, na série Jornadas nas Estrelas: A Nova Geração, o personagem cego, Geordi La Forge, usava um dispositivo com o qual era capaz de enxergar. Batizado de Visor (Visual Instrument and Sensory Organ Replacement ou Instrumento Visual e Substituto de Órgão Sensorial), o óculos especial também permitia a La Forge visualizar a maior parte do espectro eletromagnético, incluindo ondas infravermelhas e ultravioletas. Hoje, o equivalente ao Visor seria o Jordy, voltado para pessoas que sofrem de “visão baixa” – capacidade de visão tão reduzida que óculos convencionais não conseguem corrigir o problema. Já o Jordy é capaz de aumentar as imagens em até 50 vezes e é possível ajustar o contraste, brilho e a exibição das imagens.

A idéia de se viajar através de dobra espacial, hoje é estudada como teoria. E o mecanismo era usado para impulsionar a nave Enterprise a velocidades maiores do que a da luz é através da matéria e a antimatéria. Quando a matéria e a antimatéria se encontram, o resultado é uma explosão colossal de energia. Atualmente, os cientistas estão começando a trabalhar com a antimatéria. O processo usado na Enterprise foi estudado pela NASA e hoje empresas privadas como a Positronics Research também pesquisam a propulsão pela antimatéria.

As naves de Jornadas nas Estrelas carregavam suas cargas e tripulantes por teletransporte. Na vida real, cientistas conseguiram ter sucesso no teletransporte de informações entre átomos distanciados em um metro. Dada, contudo, a enorme complexidade envolvida na localização exata de cada átomo do corpo humano, teletransportes como os retratados na série podem estar a séculos de distância. Isso não é muito animador se pensarmos que temos uma quantidade absurda de átomos no nosso corpo, mas eu não iria quer ser teletransportado mesmo.

Os sensores da Enterprise eram tão sofisticados que poderiam detectar formas de vida planetária a partir das órbitas dos planetas. Por mais que os robôs em Marte sejam menos sofisticados, podem juntar pistas sobre o planeta para investigar a presença de vida. Um dispositivo dentro da missão Odyssey, da NASA, detectou grandes quantidades de hidrogênio no solo marciano, sinal promissor da presença de gelo e de um ambiente propenso à existência de vida. Um dia chegaremos lá, afinal de contas ainda estamos no século XXI e a série original se passava no século XXIV.

E para finalizar, os campos de força foram amplamente usados na série Star Trek como barreiras de energia para proteger naves, estações especiais e pessoas ou aprisionar inimigos. Os cientistas de hoje pesquisam campos de força como uma bolha de plasma que pode, futuramente, proteger astronautas de raios cósmicos durante viagens especiais.

Gran Turismo

Eu não ligo muito para carro… Não ligava porque comecei a jogar Gran Turismo no meu PSP e acabei ficando viciando em colecionar carros. São mais de 800 modelos diferentes e o mais maneiro é que existem os mais variados modelos. Desde de modelos clássicos ao mais arrojados. Além do jogos ter um visual gráfico muito bonito e os carros tem excelente qualidade gráfica.

Sem contar que é divertido correr com uma BMW, uma Ferrari, ou em um Bugatti. Ou em classicos com o Shelby Cobra 427 de 1966, o DMC DeLorean S2 contruído em 2004 e o Mini Cooper 1.3i de 1998. São tantas opções, mas como eu sou do contra ficaria feliz se pudesse comprar um carro que não está nessa lista. Um Defender 110, da Land Rover. Tudo bem que é caro, mas é um carro para toda vida e vai para qualquer lugar.

Somos partículas

Navegando pela internet encontrei um texto falando sobre um físico que ministra aulas na Casa do Saber, Luiz Alberto Oliveira. Eu tive aulas com ele e já falei sobre ele aqui. O mais fascinante sobre o texto é que ele me lembrou do grande autor de obras de ficção científica, Isaac Asimov. E de sua trilogia, FUNDAÇÃO.

O texto extraído de um blog bem interessante, Saindo da Matrix, começava com Luiz Alberto falando sobre como a física que explica os atos humanos. “Assim como as moléculas de gás, os seres humanos têm a tendência de minimizar o esforço. É esse princípio que leva as pessoas, quando estão em aglomerações, a formarem filas automaticamente, para reduzirem os choques. Essa é uma das analogias que podem ser feitas entre o mundo descrito pela física e o nosso dia-a-dia.“

O comportamento coletivo, não importa se entre moléculas de água ou pessoas, tem pontos em comum. Nos lembra Luiz Alberto Oliveira, concluindo que os seres humanos são indivíduos, mas, ao mesmo tempo, elementos de massa. Nesse ponto entra a Psico-história, uma ciência fictícia, que permeia os livros da série da Fundação, de Isaac Asimov.

A Psico-história tem suas bases na termodinâmica, mas aplicada a populações humanas, de escala galática. Assim como não é possível prever o movimento de uma ou poucas moléculas em um gás, mas é possível prever com bastante precisão o comportamento de moles de gases, Hari Seldon conjecturou que o comportamento dos 1016 habitantes do Império Galático poderia ser previsto de forma estatística, já que as ações individuais seriam canceladas.

Voltando ao pensamento de Luiz Alberto Oliveira “Num certo sentido, continuamos sendo partículas. Hoje, há uma série de analogias que se pode fazer entre sistemas físicos e comportamentos biológicos, humanos. Então, há um certo tipo de relação que é válida, tanto quando se fala de partículas, de moléculas, como de formigas, abelhas ou mesmo pessoas. Se você tiver um número muito grande de componentes e houver um certo tipo de relação entre eles, então o mesmo tipo de comportamento ocorrerá.“

O cientista inglês Philip Ball acha que o conhecimento de que partículas interagem como seres humanos pode ajudar a criar políticas para a sociedade. Pensamento que se encaixa perfeitamente com as premissas da Psico-história. Ball diz ainda que os seres humanos são programados para não baterem uns nos outros. Isso explica por que, numa calçada movimentada, por exemplo, as pessoas se organizam intuitivamente em diferentes fileiras.

A conclusão é que não é possível prever o que uma pessoa pode fazer, mas é possível prever o que uma multidão irá fazer. Significa que você pode ter atitudes imprevisíveis, mas quando estamos numa sociedade, quando estamos interagindo com os outros, nunca temos liberdade total para fazer o que queremos.

Mais uma vez a ficção se torna realidade.