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FOTOGRAFIA QUÂNTICA: FEITO BRASILEIRO

setembro 25, 2014

foto quantica

A máquina fotográfica não foi uma invenção brasileira, mas a mineira Gabriela Barreto Lemos, 32, pós-doutoranda do Instituto de Óptica Quântica e Informação Quântica de Viena, na Áustria, conseguiu um feito incrível:fotografou um fenômeno do estranho “mundo da física quântica” (coloco entre aspas porque apesar de parecer estranho é o nosso mundo e não um outro).
O entrelaçamento quântico é um dos mais intrigantes fenômenos da física quântica. Uma partícula ao ser entrelaçada com outra, (normalmente isso é feito dividindo-se um fóton em dois fótons gêmeos de menor energia do que o original) adquire uma conexão surpreendente. Para explicar o porquê dessa surpresa eu precisaria escrever um post muito longo, ou fazê-lo em vários posts, ainda assim não ficaria muito claro. Isso porque a maioria das pessoas não se espantaria com o fato de que duas partículas possam estar conectadas por longas distâncias. O espanto talvez fosse:
Ué porque elas não podem estar conectadas?
Mas de que tipo de conexão estamos falando?
Vamos a uma analogia: imagine que você e um amigo possuam moedas quânticas (apenas imagine, pois moedas são grandes demais para apresentarem um comportamento como o que as partículas subatômicas apresentam). Se essas moedas fossem entrelaçadas quanticamente e vocês se separassem sem que o entrelaçamento seja desfeito, vocês perceberiam um fenômeno curioso:
Todas as vezes que vocês jogassem cara ou coroa os resultados obedeceriam as leis da estatística, fornecendo um resultado de 50% de caras e 50% de coroa, em média. Mas ao compararem posteriormente os dados vocês veriam que sempre que uma moeda deu cara a outra deu coroa. É como se as moedas “combinassem” os resultados para que uma seja o oposto da outra. E o mais incrível, segundo Einstein nenhuma informação pode ser transmitida mais rápida do que a velocidade da luz no vácuo, no entanto esse fenômeno ocorre num tempo que podemos dizer instantâneo, mesmo que as partículas estejam separadas por milhares de km. Einstein chamava esse fenômeno de “ação fantasmagórica a distância”, mas os físicos quânticos mostraram que isso não viola a Teoria da Relatividade de Einstein.
Por mais estranho que pareça, experimentos que demonstram essa propriedade das partículas vem sendo feitos a mais de 30 anos e as primeiras aplicações práticas começam a aparecer, como em computadores quânticos que se baseiam exatamente no entrelaçamento.
Nossa jovem brasileira fez algo bem interessante: Usando dois fótons gêmeos ela enviou um deles para iluminar um objeto (que continha a imagem de um gato) e o outro direcionou para uma câmera fotográfica, que registrou a imagem que o outro fóton tinha atingido.
Fazendo novamente uma analogia é como se dois irmãos gêmeos: Jacó e Cojá, estivessem separados, Jacó está em uma praia e Cojá em um quarto escuro. Por estarem entrelaçados (serem gêmeos) o que Jacó está vendo vai formando uma imagem na retina de Cojá, de tal maneira que eles “enxergam” a mesma coisa, uma espécie de telepatia.
Não é a toa que a física quântica é muito usada por pessoas místicas que distorcem um pouco, ou muito, as interpretações para defenderem que a ciência está provando o que os místicos já sabiam há tanto tempo. As minhas explicações são apenas analogias, o fenômeno em si é bem mais complexo e é ainda motivo de muita discussão entre vários cientistas.
Vejam abaixo a matéria que aborda o feito da brasileira (basta clicar no link)

cientista-mineira-revoluciona-fisica-com-fotografia-quantica

Referência Bibliográfica: NUPESC – Núcleo de pesquisa de ciência – Divulgação e orientação à pesquisa de ciências e campos afins – Disponível em:

https://nupesc.wordpress.com/2014/09/19/cientista-mineira-revoluciona-fisica-com-fotografia-quantica/ Acesso em 25 de setembro de 2014

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Robôs Assassinos?

julho 15, 2014

O Exterminador do Futuro

Não sou adepto do sensacionalismo como o título pode indicar, mas achei a questão curiosa e um debate interessante, além de antigo.

Nos meus posts passados sobre Inteligência Artificial: Cérebro eletrônico I, II, III e IV:

https://12dimensao.wordpress.com/2010/05/10/cerebro-eletronico/

https://12dimensao.wordpress.com/2010/07/15/cerebro-eletronico-parte-ii/

https://12dimensao.wordpress.com/2011/07/05/cerebro-eletronico-iii-se-sei-escrever-entao-tambem-consigo-ler-certo-nao-e-bem-assim/

https://12dimensao.wordpress.com/2011/07/19/viagem-no-tempo-iii-e-cerebro-eletronico-iv-fazendo-nossa-mente-viajar-no-tempo/

procurei discutir alguns avanços da IA (Inteligência Artificial) e pretendia falar um pouco ainda sobre implantes cerebrais, os ciborgues. Mas a quantidade de matéria que saiu sobre os drones equipados com armas e já vendidos no mercado internacional, além de uma reunião marcada na ONU para discutir a questão1, não poderiam passar despercebidas.

Primeiramente vamos ao básico, o que é um drone ou como estão chamando no Brasil: VANT (Veículo Aéreo Não Tripulado). É exatamente o que diz seu nome, um avião robô, controlado a distância por um ser humano, mas que pode, em alguns casos, “tomar certas decisões” autônomas, como nos mostra o site Inovação Tecnológica do dia: 19/06 de 2014, em que um drone desenvolvido por uma empresa com base na Africa do Sul foi lançado no mercado prometendo atuar em manifestações sem colocar a vida dos “seguranças” em perigo:

“O site da Desert Wolf afirma que o drone octacóptero Skunk tem quatro dispositivos do tipo usado em armas de paintball, cada um com capacidade para disparar até 20 balas por segundo.

Além da munição com spray de pimenta, a companhia afirma que o drone também pode ser carregado com balas de plástico e projéteis com tinta.

A máquina pode levar até 4 mil balas de uma vez e também um tipo de laser que emite luz cegante, além de um alto-falante que pode transmitir alertas para a multidão”.2

É uma arma de guerra, que apesar de não usar arma letal, machuca e tortura. Seu disparo pode ser feito por alguém que está a milhares de quilômetros de distância. É como se ele estivesse jogando um vídeo game e seres humanos e seus sofrimentos serão transmitidos por uma tela.

Claro que não sou ingênuo de achar que se estivessem presencialmente, os soldados hesitariam em atirar, mas que deve ser muito mais fácil, nesse caso, deve. Segue abaixo a imagem desse drone:

drone

O mesmo site da Inovação Tecnológica do dia 20/06/2014 afirma que aRussia já equipou suas bases de misseis com robôs armados que podem autonomamente atirar em qualquer invasor (ou alguém sem muito senso do perigo).

“De acordo com uma pesquisa da ONU, civis foram mortos em 33 ataques com drones ao redor do mundo. No Paquistão, de 2.200 a 3.300 pessoas foram mortas por ataques de drones norte-americanos desde 2004, 400 das quais eram civis. De acordo com os últimos dados do Ministério da Defesa do Paquistão, 67 civis foram mortos em ataques de drones no país desde 2008”1.

O relatório dessa reunião da ONU, que ocorreu em Genebra, sai apenas em novembro, mas a preocupação apresentada pela ficção científica em várias histórias sobre a rebelião das máquinas, começa a ser levada a sério.

Por enquanto ainda somos nós que programamos as máquinas e são seres humanos que controlam os drones, mas cada vez mais a criação de uma inteligência artificial está se tornando real. Computadores já tomam decisão em várias atividades que antes eram desempenhadas por seres humanos, como o controle de aviões e sinalizadores de trânsito.

Não acredito em uma rebelião das máquinas. Sentimentos de ódio, ganância e poder são sentimentos humanos e temos uma forte tendência em transmitir a outros seres esses sentimentos. Mas não podemos nos esquivar dessa discussão, até mesmo por questões jurídicas. O que vai acontecer quando um robô tirar a vida de um ser humano de forma não acidental? Essa é uma questão ética que deve ser levantada e, segundo alguns especialistas, já estamos atrasados, o debate já devia ter começado a algum tempo.

Isaac Asimov, grande escritor de ficção cientifica, ligado principalmente nessa questão, apontou isso há muito tempo e chegou até mesmo a criar as famosas três leis da robótica, que deveriam ser implantadas no “cérebro!” dos robôs para garantir nossa proteção.

Felizmente ou infelizmente eu ainda tenho muito mais medo de outros seres humanos do que de máquinas. E não estou falando somente de criminosos ou psicopatas. Lendo, hoje mesmo, sobre o conflito entre a faixa de Gaza e Israel, ou entre os Russos e a Ucrânia, ou lembrando-me de filmes como “o Jardineiro Fiel” (para citar apenas um), creio que precisaremos, antes de qualquer coisa, aprender um jeito de impedir que um ser humano faça mal a outro ser humano. Isso parece estar tão longe, mas tão longe, que talvez tenhamos que aprender com outra inteligência como fazer isso.

Será que não poderá acontecer o contrário? As máquinas nos ensinarão como conviver em paz?

 

Referências Bibliográficas:

1 – Por que a sociedade não se posiciona contra os robôs assassinos? Redação do Site Inovação Tecnológica – 20/06/2014 – Disponível em

http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=sociedade-posiciona-contra-robos-assassinos&id=010180140620#.U8SDV5RdV5I = acesso: 14/07/2014

2 – Polêmico drone que dispara em multidões chega ao mercado – Com informações da BBC – 19/06/2014 – Disponível em:

http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=polemico-drone-dispara-multidoes-chega-mercado&id=020175140619 – Acesso em 14/07/2014

 

Os dez maiores erros de cálculo da engenharia

junho 3, 2014

Os visitantes assíduos desse blog sabem que uma das minhas fontes mais utilizadas é o site Inovação tecnológica:

http://www.inovacaotecnologica.com.br/index.php

Dessa vez eles fizeram um artigo bem interessante sobre os grandes erros da engenharia, coloco aqui integralmente a matéria. Somente um detalhe para aqueles que adoram falar mau do Brasil: não estamos nessa lista.

Click no link abaixo:

http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=dez-maiores-erros-de-calculo-engenharia&id=010170140602&ebol=sim#.U44j8HJdVto

 

 

Médico brasileiro está prestes a realizar um grande sonho: Devolver a um paraplégico a sensação de caminhar novamente.

maio 17, 2014

 

O médico brasileiro Miguel Nicolelis, chefe do programa: “Walk again” (andar de novo), divulgou ontem (16 de maio de 2014) um vídeo onde mostra um paciente paraplégico dando os primeiros passos utilizando um exoesqueleto.

O exoesqueleto é um equipamento desenvolvido a partir de uma colaboração internacional entre a Universidade de Duke, nos Estados Unidos, O Instituto de Tecnologia de Lausanne, na Suiça, o Instituto Internacional de Neurociências de Natal Edmond e Lily Safra (IINN-ELS), além da Universidade da Califórnia, Davis e a Universidade de Kentucky, também nos Estados Unidos.1.

O programa Andar de Novo pretende que o pontapé inicial da abertura da copa do mundo seja dado por um paraplégico utilizando este exoesqueleto. Dessa forma Nicolelis pretende chamar a atenção de todo o mundo e conseguir mais recursos para seu ambicioso projeto.

Aliás a ambição de Nicolelis vai longe, apesar de trabalhar a muito tempo nos EUA, conseguiu recursos financeiros e políticos para criar, juntamente com Sidarta Ribeiro e Claudio Mello, o Instituto Internacional de Neurociências de Natal, na capital do Rio Grande do Norte. Esse instituto foi criado com a intenção de trazer de volta para o país cientistas renomados e incentivar as pesquisas de ponta em nosso país, na área da neurologia e fisiologia.

Mas qual a grande diferença entre o exoesqueleto que está sendo desenvolvido pelo projeto e uma cadeira de rodas motorizada?

O exoesqueleto do projeto é movido por ondas cerebrais enviadas pelo paciente e lido por uma espécie de touca, que capta e interpreta esses sinais, enviando então ao aparelho os comandos para o movimento. A touca tenta restabelecer a conexão entre o cérebro e os músculos que foi perdida por algum trauma, mas quem produz o movimento é a máquina. O objetivo final desse estudo é poder restabelecer essa conexão perdida e dispensar o exoesqueleto, mas enquanto isso ele pode fazer com que o tetraplégico possa caminhar novamente.

O programa de Nicolelis já havia conseguido diversos progressos com animais (ratos e macacos), mas somente agora ele divulga os testes com humanos.

Se você não tinha motivos para torcer nessa copa, espero que essa notícia tenha lhe dado um motivo para torcer por esse brasileiro e seu grupo.

Veja o vídeo

Para saber mais:

 

IINN- ELS – Site official: http://www.natalneuro.org.br/

1 – Portal G1 – http://g1.globo.com/ciencia-e-saude/noticia/2014/05/video-publicado-por-nicolelis-mostra-paciente-andando-com-exoesqueleto.html – acesso em 17/05/2014

Porta Terra – http://noticias.terra.com.br/ciencia/pesquisa/paciente-volta-a-andar-com-exoesqueleto-de-nicolelis,773cb10b64706410VgnVCM3000009af154d0RCRD.html – acesso em 17/05/2014

Nicolelis, Miguel – Muito além do nosso eu – A nova neurociência que une cérebro e máquinas – e como ela pode mudar nossas vidas .  Cia das Letras

 

Será mesmo simples esse pêndulo?

abril 23, 2014

Para aqueles que ainda não acreditam que há beleza na física ou em uma fórmula matemática segue  a dança dos pêndulos ou Pêndulo de Onda:

Tudo parece ter começado com o brilhante Galileu Galilei: durante uma missa ele observou que a oscilação de um lustre parecia permanecer constante. Após alguns estudos constatou que o período do pêndulo (tempo necessário para ele completar um ciclo) não dependia de sua massa, mas somente do comprimento do fio (e da aceleração da gravidade local), chegando à expressão:

Onde L é justamente o comprimento do fio e g o valor da aceleração da gravidade local (no laboratório podemos usar um pêndulo simples para determinarmos com relativa precisão o valor da aceleração da gravidade de nosso planeta).

A dança dos pêndulos mostrada no vídeo é produzida ajustando-se o período de cada pêndulo através de diferentes comprimentos do fio. Dessa forma se eles começarem a oscilação juntos ficarão fora de fase e uma ilusão de óptica criará em nossa mente a impressão do movimento.

Nesse vídeo o pêndulo maior efetua 51 oscilações em um tempo de 60 segundos. Após esse tempo todos os pêndulos voltam a ficar em sincronia e a dança recomeça.

Isaac Newton também estudou os pêndulos e muitos devem conhecer o “brinquedo” mostrado no vídeo abaixo. Ele é um bom exemplo de como podemos encontrar simetria nas leis da natureza. A conservação da energia e da quantidade de movimento no pêndulo de Newton não é tão fácil de explicar, mas sua beleza pode ser admirada mesmo assim.

 

 

 

Isso que dá ter um pai físico

Isso que dá ter um pai físico

 

Nesse outro vídeo podemos ver de outro ângulo e também um pouco de como o pêndulo de ondas foi construído:

 

 

 

Leis de Newton: Lição de casa

março 21, 2014

Hoje usarei esse espaço como uma extensão da sala de aula.

Os alunos do primeiro ano do Ensino médio deverão colocar aqui, na forma de comentários, links para vídeos que versem sobre as Leis de Newton. Os vídeos passarão pelo meu crivo antes de serem postados e não devem ser repetidos.

Deixe seu nome número e série junto com o link.

Como um exemplo, segue um vídeo demonstrando a existência dos chamados fluidos não newtonianos, isto é, um líquido que não se comporta como as leis de Newton preveem. Quando sofre uma pequena força esses materiais se deformam como qualquer fluido. Mas se a força for muito intensa, eles se comportam como sólidos:

Nem carro, nem ônibus, nem trem: Barco

fevereiro 18, 2014

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Lendo a matéria publicada na revista Trip, sobre a proposta do arquiteto Alexandre Delijaicov, de transformar São Paulo numa cidade fluvial, me lembrei de que sempre pergunto aos meus alunos : “E se lá atrás, antes de Ford desenvolver a linha de montagem, tivéssemos pensado em todos os problemas que o automóvel nos traria? Será que não teríamos optado por um transporte público? Será que não teríamos dito “não” ao transporte individual?”.

Hoje não dá para saber qual teria sido o resultado dessa opção, mas sabemos o resultado da opção que foi tomada: Só o transito brasileiro mata, sozinho, mais do que qualquer guerra, congestionamentos imensos que roubam preciosas horas de nossos dias, poluição monstruosa responsável também por mortes “silenciosas”, e tantos outros problemas.

Não podemos voltar no tempo e consertar isso, mas podemos tentar inverter a lógica e no caso de São Paulo (e acredito que em várias outras cidades brasileiras) abrir rios e córregos onde hoje está uma grande avenida.

Essa é a proposta desse arquiteto, leiam a matéria e opinem aqui no blog:

São Paulo e o Rio

 

 

 

Transformando Megatons em Megawatts

fevereiro 12, 2014

 

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Matéria publicada no The New York Times no Caderno da Folha De São Paulo de hoje (11 de fevereiro de 2014) traz uma história interessante do físico Thomas Neff, do MIT (Instituto de Tecnologia de Massachusetts).

Com a dissolução da União Soviética e o fim da guerra fria um temor surgiu no fim da década de 80 e começo dos anos 90. O que aconteceria com parte do armamento nuclear da União Soviética? Conseguiria a Rússia manter e “proteger” suas ogivas?

Com a falência financeira do comunismo, havia o temor de que alguma ogiva pudesse ser vendida ou mesmo roubada por terroristas ou por alguns dos países menores que formavam a antiga URSS.

Thomas Neff teve então uma ideia que num primeiro momento pareceu absurda: a Rússia poderia vender, aos EUA, o urânio enriquecido, usado em suas armas “velhas”. Os americanos poderiam aproveitar esse urânio em suas usinas nucleares. Dessa forma os Estados Unidos conseguiriam uma forma de energia relativamente barata (enriquecer urânio1 é um processo caro) e a Rússia obteria um precioso dinheiro.

Com os seguidos tratados de desarmamento nuclear, a ideia de Neff se concretizou e possibilitou a redução em cerca de 20 mil ogivas russas, vendidas ao longo dos últimos 20 anos.

Para se fazer uma bomba nuclear o urânio precisa estar enriquecido acima de 90%, enquanto que em uma usina são utilizados de 5% a 6% de enriquecimento, dessa usina1forma muitas usinas puderam ser abastecidas com esse acordo e, o principal: o mundo conseguiu uma significativa redução de seu armamento nuclear (apesar dessa grande redução, ainda há uma quantidade absurda de armas nucleares, só os Estados Unidos e a Rússia possuem cerca de 10 mil ogivas cada um).

Neff não apenas deu a ideia da reciclagem atômica, mas foi um dos principais encarregados da mesma, acompanhando todo o processo ao longo desses vinte anos. Segundo a matéria do jornal ele é a prova viva de que um indivíduo pode fazer muito.

Enquanto alguns cientistas passam quase toda sua vida produtiva pensando em como fazer armas cada vez mais letais, outros como Neff lutam para reduzir seu número.

 

1 – Para saber mais sobre enriquecimento de urânio vá para o post Urânio Enriquecido:

https://12dimensao.wordpress.com/2010/05/19/uranio-enriquecido/

 

O matemático e o padeiro

dezembro 24, 2013

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Estou lendo um livro que recomendo fortemente: O andar do bêbado de Leonard Mlodinow – Editora Zahar, O subtítulo já dá uma boa explicação do que é tratado no livro: Como o acaso determina nossas vidas.

Mlodinow discorre em 232 páginas sobre probabilidade e estatística e como nosso desconhecimento nessas áreas faz com que tomemos decisões equivocadas, inclusive pessoas que julgamos serem especialistas, como médicos e advogados e acabam nos orientando de forma errada, ao fazerem uma leitura equivocada de um exame ou de uma pesquisa.

O interessante no livro é que o autor conta diversos casos e vai mesclando o desenvolvimento histórico da probabilidade e da estatística, com pitadas de explicação do conceito matemático envolvido. Confesso que não simpatizei muito com o estilo do autor, às vezes acho que ele poderia explicar de forma menos confusa, mas pode ser implicância minha.

Uma coisa boa do autor é que ele consegue ser cômico em muitos momentos, o que deixa a leitura bem leve e que pode atrair aos que fogem do assunto: MATEMÁTICA.

Logo no primeiro parágrafo do prólogo o autor nos conta:

Alguns anos atrás, um homem ganhou na loteria nacional espanhola com um bilhete que terminava em 48. Orgulhoso por seu “feito”, ele revelou a teoria que o levou à fortuna. “Sonhei com o número 7 por 7 noites consecutivas”, disse, “e 7 vezes 7 é 48”. Quem tiver melhor domínio da tabuada talvez ache graça no erro, mas todos nós criamos um olhar próprio sobre o mundo e o empregamos para filtrar e processar nossas percepções, extraindo significados do oceano de dados que nos inunda diariamente. E cometemos erros que, ainda que menos óbvios, são tão significativos quanto esse.1

O título do post faz referência ao famoso físico e matemático francês Jules-Henri Poincaré precursor, junto com Lorentz da Teoria da Relatividade de Albert Einstein. Segundo o livro de Mlodinov, Poincaré empregou uma analise estatística para mostrar que o padeiro onde ele comprava pão estava enganando seus clientes. Ao “pesar” seus pães, percebeu que eles tinham em média 950 g e não 1000 g, como o que era vendido. Após reclamar com a polícia passou a receber pães maiores. No entanto Poincaré continuou a medir a massa dos pães e constatou que a média não flutuava para cima e para baixo de 1000 g, todos os pães estavam sempre acima de 1000 g, o que contraria a lei da distribuição normal da estatística. Conclusão: o padeiro não tinha parado de enganar seus clientes, ele continuava assando pães com uma massa menor, apenas destinava os mais pesados a Poincaré. Após uma nova queixa à polícia o problema foi resolvido.

Escolhi contar justamente essa história por um simples motivo. É muito comum que eu encontre alunos na fila do cinema ou em algum parque. Normalmente a primeira pergunta do encontro é: “Professor! O que está fazendo aqui?”, como se nós professores não fizéssemos outra coisa a não ser dar aula e corrigir provas (será mesmo que eles estão enganados?). Outra situação é aquela quando, entre amigos, um deles se vira e diz: “Então calcula aí a velocidade do vento e determina qual a força etc…e tal…”. Físico é um “bicho estranho” então ele deve estar condenado a passar o resto de sua vida fazendo cálculos e imerso em equações.

Esse caso de Poincaré mostra que essa visão do físico não está tão distante da realidade não é mesmo?

1 – MLODINOW, LEONARD –  O andar do bêbado: Como o acaso determina nossas vidas  – Tradução: Diego Alfaro; consultoria Samuel Jurkiewicz – Rio de Janeiro: Zahar, 2009. Página: 7

Cometa Ison ainda está tímido

novembro 15, 2013

ison-jager (1)

Confesso que em fevereiro desse ano eu estava bem mais animado com a aparição do cometa ISON:

https://12dimensao.wordpress.com/2013/02/24/visitantes-no-ceu-cometa-em-2013-pode-brilhar-como-a-lua-cheia/

Finalmente chegou a chance de observá-lo, e o feriado de amanhã é um bom dia para isso. No entanto não será possível visualiza-lo sem a ajuda de um bom binóculo.

A aproximação máxima irá ocorrer entre o dia 26 e 28 de novembro, mas segundo o site abaixo ele dificilmente será visível do hemisfério sul. Resta a esperança de que  ele “sobreviva” à sua passagem pelo Sol (não colidindo com ele) e continue sua órbita.

Ainda há a possibilidade dele se tornar visível a olho nu, para isso deve atingir magnitude 6, por enquanto etá em oito. Para se ter uma ideia de quanto é isso, Sírius a estrela mais brilhante do céu  possui magnitude -1,45 (quanto menor mais brilhante, Sírius é tão brilhante que sua magnitude é negativa). A Lua cheia tem magnitude -12,6 e o Sol – 26,74. Portanto mesmo atingindo magnitude 6, não será fácil distingui-lo de uma estrela. Por isso é importante um binóculo, luneta ou telescópio, para que possamos visualizar sua calda.

Vejam mais detalhes na matéria abaixo.

Ps: meu binóculo já está na mala…me desejem sorte.

Notícia sobre o cometa ISON