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Interestelar, há muito tempo não víamos um filme assim.

maio 3, 2015

Demorou. Como demorou. Mas um filme assim merecia um post bem feito. Não podia ser às pressas. Se ficou bem feito, não sei. Não queria que fosse tão longo, me perdoem. Procurei fazer em tópicos, dessa forma vocês podem ler aos poucos já que estou demorando tanto para atualizar o blog.

interestelar21

Referências:

Mesmo que alguns achem um absurdo a comparação,é inevitável não se lembrar de 2001 Uma Odisseia no Espaço ao se assistir a Interestelar. O absurdo se deve ao fato de que Christopher Nolan está longe de ser o genial Stanley Kubrick.

O filme foi escrito por Jonathan Nolan e inicialmente seria dirigido por Steven Spielberg, mas acabou sendo dirigido pelo irmão de Jonathan, Christopher Nolan que acabou participando também do roteiro. Christopher dirigiu a trilogia Batman (o cavaleiro das trevas), o excelente Amnésia (Memento) e o intrigante A Origem, que já comentei aqui no post: A origem: cinema e tecnologia, imaginação e arte, subconsciente e geometria, efeitos especiais e inteligência.

https://12dimensao.wordpress.com/2010/08/18/a-origem-cinema-e-tecnologia-imaginacao-e-arte-subconsciente-e-geometria-efeitos-especiais-e-inteligencia/

Nolan não escondeu as referências nas quais se baseou para a direção de Interestelar: 2001 – Uma Odisséia no Espaço (1968), Guerra nas Estrelas (1977), Contatos Imediatos do Terceiro Grau (1977), Alien, o Oitavo Passageiro (1979) e Blade Runner, o Caçador de Androides (1982).

O filme já está disponível para aluguel em várias mídias e para quem não assistiu, mas pretende assistir, avisarei quando for contar alguma coisa que possa estragar uma eventual surpresa (spoiler). As poucas críticas desfavoráveis que ouvi a respeito do filme podem ser resumidas em duas palavras: “cansativo” e “difícil de entender”. Ao meu ver essas são suas maiores qualidades, não exatamente isso, mas explicarei.

Geralmente filmes de ficção científica recorrem a muitos efeitos especiais, muita ação e pouco enredo ou um enredo com pouca profundidade. Interestelar, ao contrário, é longo, tem pouca ação em comparação com a maioria dos filmes do gênero. O filme tem longos diálogos e um enredo complexo que exige certo conhecimento de física, apesar das breves explicações, feitas pelos personagens do filme.

Ficção versus ciência

A dificuldade existe porque o filme aborda os efeitos da Teoria da Relatividade de Einstein e mesmo para quem já ouviu falar, não é um tema tão fácil de digerir. Ainda que você preste bastante atenção, o filme parece dar um nó em nossa cabeça. O diretor não optou pela saída fácil: simplificar demais e distorcer os conceitos para que ficassem mais compreensíveis. Preferiu deixar os conceitos o mais próximo do que a física acredita hoje, correndo o risco de que com isso o filme ficasse “mais difícil”.

Assim como no filme 2001 Uma odisseia no espaço , Interestelar contou com a consultoria de um físico. O filme de Kubrick foi baseado no livro de Arthur C. Clarke que além de escritor era físico e matemático. Clarke participou também do roteiro junto com Kubrick. Já em Interestelar a participação veio com a consultoria do famoso físico teórico Kip Thorne, especialista em buracos negros e gravitação. Thorne já havia contribuído no livro e no filme Contato de Carl Sagan, mas em Interestelar teve uma atuação mais direta, chegando a propor que o filme não tivesse nenhum erro conceitual de física e que a ficção fosse explorada naquilo que a ciência ainda não tem resposta. Thorne participou também da produção do filme.

O que acontece no interior de um buraco negro?  É possível enviar mensagens através da gravidade? É possível juntar a mecânica quântica e a teoria da relatividade obtendo uma Teoria mais geral que permita entender melhor a gravidade?

Esses são alguns dos temas explorados pelo filme de forma excelente e com um rigor científico cuidadoso. Vale a pena ressaltar que nenhum filme tem a obrigação de ser coerente fisicamente. Filmes são obras de arte e nesse sentido o roteirista e/ou diretor não precisa, de forma alguma, se preocupar com as Leis da Física, Star Wars que o diga (basta apenas que a história, seja ela qual for, seja convincente ao espectador, caso contrário estaremos diante de uma comédia, ou de um péssimo filme).

No que se refere a essa fidelidade com a ciência, Kip Thorne só não gostou das nuvens de gelo que aparecem em um determinado planeta do filme, segundo ele, seria impossível tal sustentação. Há também alguns exageros, perfeitamente perdoáveis, para manter certo suspense.

Atores e roteiro:

 

Matthew McConaghey e Anna Hathaway em cena do filme

O filme é estrelado pelos atores: Matthew McConaughey, Anne Hathaway, Michael Caine, John Lithgow, todos atores experientes e com excelente atuação. Uma adorável surpresa é a magnífica atuação da garotinha Mackenzie Foy

( no papel da joven  Murphy). Há ainda a participação de um grande ator cujo nome não aparece nos

créditos e que por isso não vou revelar quem é.

Normalmente um filme de ficção científica e/ou de ação não investe tanto no elenco, quando muito há um ou dois grandes atores. Mas esse não é o caso de Interestelar, pois ele é mais um filme de drama do que de ficção científica. A ciência serve como um pano de fundo para algo muito mais importante que se desenrola na história. Talvez por isso que algumas pessoas, que foram ao cinema esperando explosões, feixes de raios lasers e disputas entre o bem e o mal, se decepcionaram.

Não que o filme seja extremamente parado, pelo contrário, há até bastante agitação, mas não comparada aos atuais filmes de ação, em que mal conseguimos respirar de tantas imagens frenéticas. Apenas para citar um exemplo, o trailer de Interestelar deixava claro que se tratava de um filme futurista, com naves espaciais e viagens entre galáxias. No entanto, o começo do filme fica a primeira meia hora em uma fazenda que parece estar ambientada na década de 50.

Em vários momentos do filme eu fiquei com a sensação de que o diretor iria se render aos clichês e encontrar uma saída fácil ou previsível para o filme, mas felizmente foram apenas ameaças. Diferente do que ele mesmo tinha feito no filme anterior,  “A origem”, em que coloca uma ação excessiva e ao meu ver desnecessária, em Interestelar a dose de ação está na medida certa e é respaldada por um roteiro inteligente.

O tema central do filme é o amor, o amor entre pai e filha. As promessas feitas e quebradas (ou não), as escolhas, a salvação da espécie humana, tudo isso envolvido em viagens espaciais e os conflitos da relação entre o espaço e o tempo.

Para falar mais sobre isso preciso contar algumas coisas sobre o filme, então aconselho a quem não o viu que pare por aqui. Não que isso faça diferença, pois o filme não tem uma “grande surpresa” no final. Não pretendo explicar a física do filme, caso existam dúvidas peço que façam perguntas nos comentários. A ideia é apenas discutir um pouco a forma como o filme trabalha bem com a Teoria da relatividade.

Lá vem Spoiler

(se ainda não viu o filme, melhor assistir primeiro antes de ler o que segue abaixo)

 A Terra está condenada, podemos perceber uma crítica velada ao uso da monocultura e às alterações climáticas. Felizmente não há grandes explicações sobre qual é exatamente o problema que está destruindo as plantações de todos os grãos de nosso planeta. Além disso, tempestades de areia imensas, como as que acontecem atualmente em Marte, são comuns.

Quando tudo parecia perdido os cientistas encontram uma saída, literalmente falando. Uma saída, não apenas de nosso planeta mas de nossa galáxia. Um “wormhole” (buraco de verme) é descoberto nas vizinhanças do planeta Saturno e através dele podemos ter acesso a outra galáxia onde alguns planetas semelhantes à Terra podem ser descobertos.

Wormhole:

 

Um buraco de verme ou buraco de minhoca é uma passagem no espaço-tempo que conecta duas regiões do espaço, como se fosse um túnel que liga duas cidades ou dois países. A diferença é que enquanto o Eurotúnel liga a França e a Grã Bretanha sob o Canal da Mancha, um buraco de minhoca “não está sob nenhum lugar do espaço”, isto é, se pudéssemos entrar em um deles estaríamos “fora do espaço”, como se fosse outra dimensão.

O nome técnico do wormhole é ponte Einstein-Rosen. Esses dois físicos previram que o espaço-tempo pode ser curvado a tal ponto que duas partes do espaço podem se conectar, mesmo estando separadas por uma grande distância.

Vamos com calma, talvez você esteja se perguntado: Mas o que é espaço-tempo?

Segundo a teoria da relatividade nenhuma informação pode se propagar mais rápida que a velocidade da luz no vácuo. Essa aparentemente simples limitação da natureza traz consequências fantásticas, já discutidas nos posts:

Viagem no Tempo – Parte I                                                    

https://12dimensao.wordpress.com/2011/03/27/viagem-no-tempo-%E2%80%93-parte-i/

Viagem no tempo  – Parte II

https://12dimensao.wordpress.com/2011/04/15/viagem-no-tempo-%E2%80%93-parte-ii/

Viagem no tempo III e Cérebro eletrônico IV: Fazendo nossa mente viajar no tempo

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

Uma delas é o fato do espaço e do tempo estarem conectados formando o que chamamos de espaço-tempo. Viajar muito rápido no espaço significa também viajar no tempo, o que faz com que o tempo passe de forma diferente para pessoas que estão em referenciais diferentes.

Imagine que o universo possa ser representado por uma bexiga cheia. Dois pontos que estejam em lados opostos da bexiga estariam bem longe um do outro. Então a luz emitida por uma galáxia numa extremidade da bexiga teria que percorrer toda a superfície da bexiga até chegar do outro lado. Agora imagine que alguma coisa aperte a bexiga até que as duas extremidades se grudem por dentro da bexiga. Essa seria a ponte Einstein-Rose. Então, em teoria seria possível ir dessa galáxia a outra instantaneamente, pois dentro do womhole o tempo não passa.

Não se iludam achando que entenderam, nem se desesperem por imaginar que só vocês não conseguem compreender isso. Por mais computação gráfica que os vídeos do “Discovery Channel” usem, por mais convincentes que os cientistas sejam, ninguém consegue enxergar essa deformação do espaço.

O exemplo da bexiga (ou da cama elástica, muito usado em livros de divulgação) são apenas analogias grosseiras para nos ajudar a entender isso. Somos seres que vivem em três dimensões de espaço, não conseguimos enxergar outras dimensões por mais inteligentes que sejamos. O exemplo da bexiga é falho porque a superfície da bexiga possui duas dimensões, quando apertamos a bexiga ela se deforma na terceira dimensão, a qual podemos perceber. Um buraco de minhoca possui três dimensões e provoca uma deformação que somente seria visível a nós se fôssemos seres que vivem em quatro dimensões. Apesar de não ser possível enxergar essa deformação, a matemática fornece a certeza de que isso faz sentido.

Mesmo com a comprovação matemática, não sabemos se os wormholes realmente existem. São apenas especulações matemáticas. Além disso, a previsão é que mesmo que eles existam são microscópicos e instáveis (desaparecem em menos de um segundo).

O wormhole que aparece no filme é um tipo de wormhole calculado por Kip Thorne a pedido de Carl Sagan para o livro Contato. Aquele tipo de wormhole é ainda mais difícil de existir, ele requer condições muito especiais, mas esse é o campo da ficção e isso foi muito bem explorado.

 

Dilatação temporal.

Talvez a parte mais legal do filme Interestelar  seja aquela em que o personagem principal consegue finalmente reencontrar sua filha, mas ela está um pouco diferente. Está bem mais velha do que ele. Ao longo do filme ela deixa de ser uma garotinha para se tornar um mulher. Mas no reencontro deles, ela está com mais de cem anos e o personagem com praticamente a mesma idade. Como isso é possível?

Novamente a resposta está na Teoria de Einstein. Para viajar em alta velocidade (não estou falando aqui de meros 300 km/h de um fórmula-1, ou da “ridícula” velocidade de um caça supersônico, mas de estar próximo da velocidade da luz no vácuo, cerca de 1,08 bilhões de km/h) precisamos de grandes acelerações. Essas acelerações provocarão alterações no ritmo de passagem do tempo. Por exemplo: Quando partículas subatômicas são aceleradas em um acelerador de partículas a 87% da velocidade da luz no vácuo, o tempo de vida delas, medido por nós dobra. Isto é, algumas dessas partículas são instáveis e se desintegram (uma espécie de “morte”), dizemos então que essas partículas possuem uma vida média de “tantos” segundos. Mas ao atingirem 87% da velocidade da luz, esse tempo de vida médio dobra.

Caso as partículas consigam atingir 99,97% da velocidade da luz, seu tempo de vida médio aumenta um fator 40. Se pudéssemos atingir essa velocidade em nossos foguetes um astronauta poderia viver até 400 anos. E se a aceleração fosse ainda maior e ele atingisse 99,997% da velocidade da luz no vácuo, poderia viver mais de 1200 anos.  O mais bizarro desse efeito é que para ele o tempo estaria passando normalmente, ele sentiria a passagem de “apenas” 100 anos (tempo médio de vida que estou considerando ). Ao retornar ao nosso planeta depois de passar um ano à velocidade de 99,97% da velocidade da luz, um astronauta de 40 anos estaria com 41 anos, mas aqui na Terra teriam se passado 40 anos (Caso ele tivesse um irmão gêmeo, este estaria com 80 anos).

Isso não é “apenas teoria” como alguns gostam de falar. Isso é um fato. Há diversas comprovações de que a Teoria da Relatividade prediz de forma consistente essas dilatações temporais. Felizmente vivemos em referenciais de baixa velocidade e por isso ninguém tinha percebido esse efeito até que Einstein resolvesse publicar seus artigos em 1905.

No filme, a dilatação temporal não acontece por causa das acelerações, mas sim devido a outro efeito previsto por Einstein na sua Teoria da Relatividade Geral de 1915. Nela, ele percebe que acelerar e sofrer fortes atrações gravitacionais, são equivalentes. Nas vizinhanças de um buraco negro há um forte campo gravitacional e isso distorce o espaço-tempo da mesma forma que grandes acelerações.

 

Buraco negro

Assim como os wormholes são apenas especulações matemáticas, os buracos negros também eram até meados da década de 80. Hoje em dia a existência desses corpos celestes é quase certa, e inúmeras provas indiretas de sua existência já foram detectadas.

Antes mesmo que Einstein tivesse nascido, o genial Pierre Simon Marques de Laplace já havia pensado na possibilidade da existência de uma estrela com gravidade tão forte que nenhum corpo conseguiria sair de sua órbita, nem mesmo a luz.

Essa ideia está ligada ao conceito de velocidade de escape. Sabemos que ao jogar um objeto para cima ele retorna após certo tempo, devido à força da gravidade. Quanto mais velocidade colocarmos na saída mais tempo o objeto demorará em voltar. No entanto a força da gravidade diminui quando nos afastamos do centro do planeta. Quanto maior for a altura, menor será a força. Conclusão: se conseguirmos atingir uma tal velocidade, que o objeto consiga atingir uma determinada altura onde a força seja pequena, ele poderá escapar da gravidade do planeta. Essa é a velocidade de escape.

No caso da Terra essa velocidade é de cerca de 11 km/s, aproximadamente 40.000 km/h. Essa é a velocidade que os satélites artificiais precisam atingir para entrarem em órbita em torno da Terra. Aumentando-se a velocidade, aumentamos o raio da órbita até conseguirmos escapar totalmente da gravidade do planeta.

Laplace calculou que se uma estrela tivesse certa quantidade de matéria concentrada em certo volume, teria uma velocidade de escape maior que a velocidade da luz e assim nem a luz conseguiria escapar dessa estrela.

Concepção artística de um buraco negro

Após a Teoria da Relatividade foi possível entender como uma estrela é formada e como se dá sua “morte”. Entre alguns fins possíveis está a formação de um buraco negro. Após uma violenta explosão, o resto de matéria da estrela poderia ficar confinado em um raio tão pequeno que a gravidade dobraria o espaço sobre si mesmo, criando um buraco negro.

O próprio Einstein achou que isso provavelmente não seria possível. Mas em 1987 o astrônomo Ian Shelton e o astrônomo amador Albert Jones descobriram a primeira explosão Supernova , dando credibilidade aos modelos estelares propostos (obs.: haviam registros históricos do aparecimento de estrelas chamadas de novas ou supernovas em séculos anteriores).

Com o aperfeiçoamento dos telescópios e principalmente após o lançamento do telescópio espacial Hubble várias imagens reforçaram a certeza de que buracos negros realmente existem. No entanto como eles não permitem que a luz escape deles, não podemos detectá-los com imagens visíveis aos nossos olhos. Mas podemos perceber estrelas orbitando regiões “escuras” ou ainda percebemos a emissão intensa de raio- x , que ocorrem devido a forte atração de matéria para dentro do buraco negro.

Uma imagem ilustrativa de um buraco negro

Voltando ao filme, Gargantua é um buraco negro em rotação, que está próximo de um dos planetas a serem averiguados pelos personagens do filme. Como a gravidade próximo a um buraco negro é imensa, rodeá-lo significa ficar sujeito a acelerações monstruosas, e dessa forma sujeitos a uma dilatação temporal enorme.

Rodear o buraco negro daria a nave energia suficiente, mas causaria esse efeito indesejado, por isso essa ideia foi descartada de inicio. Mesmo assim ao entrarem no planeta que estava próximo de Gargantua, sofreram esse efeito, pois cada hora no planeta custou 7 anos da Terra. Quando retornaram a nave mãe, o cientista que havia ficado nela estava 21 anos mais velho que eles.

Após todo o problema que o ator misterioso causa, o personagem principal se vê na obrigação de orbitar Gargantua, e isso custou a ele mais várias dezenas de anos terrestres.

Ondas gigantes

Da mesma forma que a Lua cria o efeito das marés em nosso planeta, Gargantua cria marés imensas naquele planeta, o que causa ondas gigantes que proporcionam uma das cenas mais impressionantes do filme.

Hipercubo e as outras dimensões

Essa é a parte mais ficcional do filme, após ser tragado pelo buraco negro, nosso “herói” consegue sobreviver sem ser esmagado. Apesar disso ser pouco provável, Kip Thorne se baseou na mesma ideia que tinha usado para o wormhole, um tipo especial de buraco negro cuja força gravitacional atuaria somente em algumas direções, permitindo sua entrada sem o famoso efeito espaguete ( a gravidade de um buraco negro é tão forte que se nos aproximássemos dele mergulhando de cabeça, a diferença de força entre nossa cabeça e nosso pés seria tão grande que nos esticaria até nos despedaçar completamente).

A física ainda não tem resposta (e talvez nunca venha a ter) sobre o que acontece no interior de um buraco negro. A Relatividade e a Física Quântica dão respostas contraditórias sobre o que ocorre lá dentro.

Uma teoria que consiga unir esses dois pilares ainda não existe (é o que a filha de nosso herói consegue) e com isso o roteirista pôde brincar com algumas especulações matemáticas interessantes.

No filme o personagem vai parar no interior de um hipercubo. Um hipercubo é uma figura geométrica de n-dimensões. Se n = 2 temos um quadrado, n=3 um cubo, n= 4 um tesseracto, e assim por diante. Menciona-se que naquele local existem cinco dimensões, mas não dizem se isso significa 4 dimensões de espaço e uma de tempo ou cinco dimensões de espaço.

A tentativa de representar em uma tela bidimensional algo que tem cinco dimensões ficou, a meu ver, incrível. A ideia é que estando em outras dimensões podemos visualizar ao mesmo tempo vários ângulos e várias cenas.

Além disso, na teoria das supercordas (uma tentativa de unir a relatividade e quântica) acredita-se que a gravidade seja a única força física que possa transitar entre as várias dimensões. Dessa forma o personagem consegue passar uma mensagem para ele mesmo e depois para a filha só que em um tempo passado. Algo muito difícil de conceber mas que possui respaldo nas mais novas teorias científicas. A passagem linear do tempo pode ser apenas uma ilusão nossa. Talvez passado presente e futuro possam coexistir em algum “lugar”.

Finalizando?

A ideia não era explicar a física do filme. Acho que me empolguei demais e acabou ficando um texto muito longo para os dias de hoje. Mas se você conseguiu chegar até aqui agradeço a consideração e aceito de bom grado criticas e sugestões.

Espero que tenham gostado, ou que gostem do filme como eu gostei. É muito bacana quando conseguimos unir duas coisas que aparentemente parecem tão diferentes: a ciência e a arte. O pensamento racional e a imaginação.

Essas separações bobas que fazemos, acabam virando “verdades” e muitas vezes nos impedem de ir mais longe. Vamos quebrar essas amarras.

PS.: ainda poderia discutir o enredo do filme como um todo, não do ponto de vista da ciência. Mas isso é melhor quando feito em mais pessoas, fica então o poema, citado por um dos personagens, escrito pelo poeta Gales Dylan Thomas. (Obrigado Lauren).

Dylan Thomas

Dylan Thomas

Referências:

 AdoroCinema http://www.adorocinema.com/filmes/filme-114782/

Para saber mais sobre buracos negros, viagens no tempo, relatividade :

O futuro do espaço-tempo ( Stephen Hawking; kip S. Thorne; Igor Novikov; Timothy Ferris; Alan Lightman; Richard Price – Cia das Letras)

O tecido do cosmo – O espaço, o tempo e a textura da realidade (Brian Greene – cia das letras)

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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

Computador Quântico – Já é possível comprar um?

abril 11, 2013

 

Computador Quântico fabricado pela D-Wave

Computador Quântico fabricado pela D-Wave

Matéria do jornal THE NEW YORK TIMES, publicada hoje no caderno THE NEW YORK TIMES INTERNATIONAL WEEKLY, do Jornal Folha de São Paulo (8 de abril de 2013), afirma que a computação quântica já entrou na era comercial.

Como é comum nos jornais, nem sempre a manchete corresponde ao conteúdo da reportagem. Há dois anos, a empresa Lockheed Martin comprou da canadense D-Wave Systems uma versão de um computador quântico e agora afirma que utilizará essa tecnologia em escala comercial com uma versão mais moderna daquele computador.

O diretor técnico Ray Johnson, da Lockheed, afirma que usará o computador quântico para testar sistemas complexos de radares, espaçonaves e aviões.

Apesar do otimismo das duas empresas, há vários críticos que não corroboram com essas previsões. Scoott Aaronson do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), um dos mais respeitados centros de tecnologia do mundo, afirmou na reportagem que a empresa D-Wave “disse coisas simplesmente ridículas, coisas que lhe dão pouca credibilidade”, referindo-se a afirmações que a empresa tinha feito em 2007 e depois voltou atrás.

Um computador quântico não é somente uma máquina mais veloz, como se estivéssemos comparando um Fusca com uma Ferrari. Trata-se de uma mudança de paradigma, uma mudança na forma de computação.  Fazendo uma analogia grosseira, seria como comparar o transporte através de um Fusca com o teletransporte.

Em teoria, um computador quântico poderia realizar infinitos cálculos ao mesmo tempo, graças às propriedades da física quântica. Mas na prática há problemas que limitam essa possibilidade. Ainda assim, se a computação quântica se mostrar viável, cálculos, que levariam semanas ou até mesmo meses para serem feitos, poderiam ser realizados em segundos.

Mas que propriedades físicas são essas que tornam um computador quântico tão diferente dos computadores “normais”? Para explicar isso, um blog não é o local mais adequado, é preciso discutir como um computador normal funciona e algumas propriedades quânticas.

Como a proposta desse blog é explicar e discutir questões científicas e tecnológicas e não somente servir como um meio de divulgá-las, aceitei enfrentar esse desafio, mas vou pedir um pouco de paciência a vocês. Vou colocar nesse mesmo post uma matéria procurando explicar essas diferenças. Aqueles que não quiserem ou não tiverem tempo podem ignorar essa parte ou tentar ler em outro momento. Espero concluí-la até o final dessa semana.

 

Referência:

QUENTIN HARDY –  “NEW YORK TIMES”

Jornal Folha de São Paulo Dia 08/04/2013 – Disponível em:

http://www1.folha.uol.com.br/tec/1258141-computador-quantico-chega-ao-mercado.shtml

acesso em 11/04/2013

 

Cientistas brasileiros questionam modelo cosmológico mais aceito.

agosto 22, 2011

O modelo do Big Bang é o modelo que tenta explicar a formação do universo. Este modelo foi desenvolvido a partir das equações da Teoria da Relatividade Geral de Einstein.

A idéia básica do modelo é de 1927, mas a base matemática do modelo atual foi desenvolvida pelo grupo do físico russo George Gamow, nos idos de 1940.

Como todo modelo científico, o Big Bang, não é uma “verdade absoluta”, mas sim uma tentativa de entender como o universo se formou a partir de observações feitas hoje, mesmo que muitas delas correspondam a eventos que aconteceram há muito tempo.

Através da primeira versão do modelo foi possível calcular a idade do universo. O valor encontrado estava na casa de milhões de anos. Nessa época, já se conhecia a idade da Terra com boa precisão (graças à datação radioativa), e a mesma se encontrava em torno de 4 bilhões e meio de anos. Como a Terra poderia ser mais velha que o universo?

A estimativa para a idade do universo estava errada, óbvio! Isso aconteceu porque o modelo não estava pronto. Precisou ser aprimorado. Foi então desenvolvida uma correção para o modelo, o chamado modelo inflacionário, que afirma que o universo sofreu uma brutal expansão em um tempo muito pequeno. Após essa correção, um novo cálculo foi realizado e a idade do universo ficou entre 13 e 15 bilhões de anos. Bem mais coerente.

Esse exemplo mostra o que estou querendo dizer, um modelo científico vai sendo aperfeiçoado à medida que novas observações, experiências, ou modelos matemáticos são feitos.

Existem várias evidências que comprovam o modelo do Big Bang, dentre eles destaca-se a expansão do universo, observada pela primeira vez pelo astrônomo Edwin Hubble, em 1929. Há cerca de 11 anos medidas astronômicas indicaram que a taxa de expansão do universo é positiva isto é, sua aceleração está aumentando ao invés de diminuir. O que poderia estar acelerando o universo?

Postulou-se a existência de uma energia escura que seria a responsável por essa aceleração. Desde então a maioria das teorias cosmológicas fazem uso da energia escura em seus modelos.

É a existência dessa aceleração positiva que está sendo questionada por dois brasileiros, Antônio Cândido de Camargo Guimarães e José Ademir Sales de Lima, ambos pertencente ao Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da Universidade de São Paulo (IAG-USP). Os pesquisadores brasileiros analisaram vários dados utilizando um modelo que não faz uso do modelo tradicional da energia escura. O resultado desse trabalho indica que realmente houve uma expansão acelerada, mas que atualmente ela é incerta, pode até estar acelerada, mas diminuindo.

É assim que se faz ciência, colhendo dados e aperfeiçoando os modelos. Isso não significa que tudo que foi feito nesses últimos dez anos estava errado.

Para uma explicação mais didática podemos comparar a precisão de uma teoria científica com a precisão de uma arma. Vejam as imagens abaixo:


 

 

 

 

 

 

As figuras representam alvos e os pontos amarelos os locais onde os tiros (ou flechas) acertaram. A analogia com um modelo científico pode ser feito da seguinte forma. O ponto central (vermelho) representaria o valor verdadeiro, ou “verdade absoluta” (a existência ou não dessa verdade dá uma discussão filosófica interessante, mas fica para outra vez). Os pontos amarelos são os dados experimentais, usados para testar o modelo.

Na figura 1 temos um exemplo do que seria um modelo científico sem muita precisão. Vejam que há diferença entre precisão e acuidade. Há acuidade, pois alguns dados acertam o alvo (no caso do modelo científico, isso significa que o modelo permite interpretar corretamente alguns fenômenos, e fazer boas previsões. Mas alguns dados estão bem longe do alvo, mostrando que o modelo não é muito preciso, precisando ser melhorado. Alguns modelos podem parecer bons no começo, mas depois de várias medidas, ou de dados mais precisos, mostram falhas.

Melhorando-se o modelo, chegamos a uma teoria científica mais precisa, representada pela figura 2, Os dados se encaixam mais próximo do alvo, mas não é possível garantir que todos sejam certeiros (principalmente porque diferentemente de um alvo, no caso de uma teoria científica não sabemos qual é a verdade).

Na figura 3 temos o exemplo de um modelo que é preciso, mas que está baseado em premissas erradas, dessa forma leva a previsões falhas. Esse sim seria exemplo de uma teoria científica errada.

Espero que com essa analogia tenha deixado mais ou menos claro como a ciência trabalha.

É por isso que não ficamos decepcionados quando uma teoria científica é questionada, ou derrubada. Faz parte do processo. Newton reinou soberano por quase 300 anos, mas no começo do século XX, seu modelo apresentou falhas e teve que ser substituído por outros dois: A teoria da relatividade e a mecânica quântica. Assim como uma arma não tão precisa pode ser usada, se não desejamos uma medalha olímpica, a teoria de Newton continua válida para muitos casos.

Os cientistas brasileiros citados acima fizeram uso de outro modelo, que não incluía a energia escura. Resta aguardarmos novos dados para sabermos se eles descobriram um modelo mais preciso, ou se foi apenas um “tiro certeiro” conseguido na sorte.

Referências Bibliográficas:

http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=brasileiros-questionam-aceleracao-expansao-universo&id=010130110815&ebol=sim

http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=universo-nao-estar-ritmo-acelerado-expansao&id=010830110603

Could the cosmic acceleration be transient? A cosmographic evaluation.
Antonio Guimarães, José Ademir Sales de Lima
Classical and Quantum Gravity
27 Maio 2011
Vol.: 28, Number 12, p. 125026
DOI: 10.1088/0264-9381/28/12/125026

Átomo individuais podem nunca ter sido vistos

maio 18, 2011

Sou assinante do site Inovação tecnológica. Este site proporciona, semanalmente, notícias de ponta do mundo tecnológico, traduzindo e escrevendo em linguagem jornalística, as matérias das grandes revistas científicas.

O titulo da matéria de hoje é esse mesmo do post. Achei a matéria tão bem escrita que resolvi apenas indicar para vocês a leitura da mesma. É impressionante, Agostinho Rosa, autor da matéria,  disse em poucas linhas tudo, e mais um pouco, do que eu gostaria de dizer, é demais.

Vai aqui então minha indicação desse artigo intrigante, que discute não apenas se estávamos equivocados ou não ao dizer que “enxergamos” os átomos, mas discute toda a forma de se fazer e divulgar ciência.

Parabéns Agostinho.

SITE INOVAÇÃO TECNOLÓGICA. Átomos individuais podem nunca ter sido vistos. 16/05/2011. Online. Disponível em

http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=atomos-individuais-nunca-ter-sido-vistos. Capturado em 18/05/2011.

Viagem no tempo – parte I

março 27, 2011

Gosto muito de falar sobre viagem no tempo, mas sempre evitei escrever aqui sobre isso. O motivo principal é que já é difícil falar disso em um curso inteiro de um semestre. Mais ainda numa palestra de uma hora e meia. Imagina então em poucas linhas. Mas duas coisas me fizeram mudar de ideia. A notícia veiculada no site Inovação tecnológica, cujo título é:

LHC pode se tornar a primeira máquina do tempo do mundo

(http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=lhc-maquina-do-tempo&id=010130110316&ebol=sim – Capturado em 21/03/2011)

Imagem do interior do LHC (maior acelerador de partículas do mundo)

e um curta metragem que me foi enviado na semana passada, cujo link estará logo abaixo, que aborda um cientista que fica preso num loop de tempo, como o Phil do filme Feitiço do tempo (Groundhog Day, 1993, Direção: Harold Ramis, roteiro: Danny Rubin), mas diferente da comédia americana, a história do curta brasileiro não é nada divertida, pois o cientista não tem tempo para aprender nada.

Decidi então começar uma série de post abordando o assunto Viagem no tempo, tema esse abordado em meu curso de Física e Tecnologia Moderna do 2º. ano do Ensino médio do Oswald de Andrade e no curso do 3º. ano na disciplina de física.

O Tema viagem no tempo aparece primeiramente na ficção científica, o grande clássico é A máquina do tempo de 1895, escrito por H.G. Wells. Dez anos depois a ciência chega junto da ficção. Uma teoria científica abala os alicerces da física e coloca a viagem no tempo para o futuro como uma possibilidade teórica, ainda que de uma forma “sem graça”. Estou falando da Teoria da Relatividade Restrita de Albert Einstein, que afirma que observadores em referenciais diferentes, irão medir diferentes unidades de tempo. Dessa forma dois irmãos gêmeos poderão, desde que tenhamos tecnologia para isso, ter idades bem diferentes.

Em 1916 Einstein publica a Teoria da Relatividade Geral. Nessa teoria, muitas ordens de grandeza mais complexa que a Restrita, viagens no tempo para o passado são possibilidades matemáticas, mas consideradas impossíveis por vários físicos, inclusive pelo próprio Einstein. Mas uma teoria científica não é como uma obra de arte, cujo autor tem plenos poderes sobre ela, ele decide quando ela está pronta ou não. Uma teoria científica é um modelo criado por alguém, ou por um grupo de pessoas, mas que ao ser publicado cai em domínio público. Os autores perdem o direito sobre sua teoria e novas opiniões e contribuições são feitas.

Vários cientistas estão fazendo trabalhos sérios sobre a possibilidade de viagens no tempo, não apenas para o futuro, mas também para o passado. Artigos publicados em revistas científicas e livros abordando possibilidades, ainda que somente teóricas, estão disponíveis e alguns viraram até Best Sellers, como Uma breve história do tempo e O universo numa casca de noz de Stephen Hawking. Mas nos próximos posts eu indicarei livros melhores do que esses, como por exemplo: O enigma do tempo de Paul Davies (confesso que não gosto de como Stephen Hawking  escreve).

Aguardem: Viagem no tempo parte II, enquanto isso leiam o artigo sobre o LHC e assistam ao curta Loop (são apenas 6 minutos).

Nobel de física – Grafeno? Mas o que é isso?

outubro 19, 2010
Em 2002 a atriz americana Halle Berry venceu o Oscar de melhor atriz, pelo filme “A última ceia (Monster´s Ball)”,  tornando-se a primeira mulher negra a receber o prêmio principal. Mas em 2005 a mesma atriz foi agraciada com o Framboesa de Ouro (Razzie Awards), uma paródia do Oscar, que premia os piores filmes, atores, atrizes e diretores do ano, o filme em questão foi “Mulher gato  (Catwoman)” .

O físico russo Andre Geim passou por algo parecido, mas ao contrário. Em 2000 ele recebeu o prêmio IgNobel, uma sátira do Nobel que premia as pesquisas cientificas mais estranhas e bizarras do ano. Geim foi laureado por um trabalho onde mostra que mesmo substâncias não magnéticas podem ser levitadas em fortes campos magnéticos, para provar isso ele fez um sapo levitar.

Andre Geim (a esquerda) e Konstantin Novoselov

Agora em 2010 Geim e outro russo, Konstantin Novoselov, receberam o prêmio Nobel de física pelos seus trabalhos com o Grafeno.

O Grafeno é a nova menina dos olhos, não só dos físicos, mas também de todos que estão envolvidos com a tecnologia da microeletrônica e dos novos materiais. Assim como o transistor de silício substituiu a válvula, o grafeno promete substituir o silício.

No dia 13 de setembro publiquei aqui um post chamado “Brasil possui curso de engenharia em nanotecnologia”, nele eu tento explicar o que é nanotecnologia, a ciência do muito pequeno, e como essa nova técnica científica está revolucionando a produção de novos materiais. Entre eles destacam-se os famosos nanotubos de carbono e agora o grafeno.

Os nanotubos de carbono são tubos formados somente com átomos de carbono, com espessura de um único átomo. Se abrirmos um nanotubo teremos o grafeno, uma superfície plana, formada por átomos de carbono ligados numa estrutura hexagonal. O modelo estrutural assemelha-se a uma tela de galinheiro, mas só que a espessura dessa folha de carbono é de apenas um átomo.

 As propriedades do grafeno são tão notáveis que parece até ficção científica. Além de ser o material mais resistente que existe (pelo menos que o homem tenha conseguido medir), é um excelente condutor elétrico e térmico. É praticamente transparente, mas tão denso que nem o gás Hélio consegue atravessá-lo. Sua resistência é cerca de 200 vezes a do aço estrutural. Com o grafeno foi possível quebrar todos os Recordes dos melhores transistores fabricados, os mais rápidos, os menores e o mais finos já produzidos.

estrutura do grafeno

No ano passado o rápido avanço nas pesquisas do material permitia estimar que um chip de grafeno poderia atingir a freqüência de 1 THz (um tera Hertz = 1012 ciclos por segundos). No início desse ano novos métodos de obtenção do grafeno foram conseguidos, dessa forma não está longe a obtenção desse material em escala industrial, o que vai ocasionar uma verdadeira revolução tecnológica. Essa revolução se dará em componentes eletrônicos, telas sensíveis ao toque, LEDs orgânicos,  processadores mais rápidos e quiçá, mais baratos. Isso tudo num primeiro momento, mas isso será apenas o começo, pois como se trata de um novo material que serve de base para a construção de equipamentos, fica dificil imaginar o alcance das novidades.  Ainda nesse mês foi anunciada mais uma nova técnica de obtenção do mesmo, agora por uma equipe americana (a anterior era japonesa).

Outra utilidade do grafeno, está na possibilidade de uso de suas folhas no armazenamento de hidrogênio na forma sólida. O hidrogênio é um gás altamente explosivo e por esse motivo usá-lo na forma gasosa é extremamente perigoso, principalmente em tanques de automóveis. Já no estado sólido, não há o risco de explosão. Vários são os metais que armazenam hidrogênio na forma sólida, como o titânio, zircônio, vanádio, paládio e suas ligas. Ao absorver o hidrogênio eles formam compostos chamados hidretos metálicos. O problema é que praticamente todos eles exigem uma temperatura muito alta para a liberação do hidrogênio, além disso, esses materiais são pesados. O grafeno além de extremamente leve, permite a absorção e liberação do hidrogênio com vantagens em relação aos hidretos metálicos, para isso é necessário misturar ao grafeno oxigênio, oxidando as folhas de carbono. Isso pode tornar os carros movidos a hidrogênio mais baratos e viáveis.

Com todas essas propriedades, não é a toa que o grafeno tenha se tornado a bola da vez, e isso talvez explique um prêmio Nobel tão cedo. O grafeno foi descoberto em 2004, portanto em menos de 6 anos seus descobridores já foram agraciados com o maior prêmio das ciências, 10 milhões de coroas suecas (cerca de R$ 2,5 milhões). Só para efeito de comparação Einstein publicou seu trabalho sobre o efeito fotoelétrico em 1905 e recebeu o prêmio Nobel em 1921 por este trabalho. O Nobel de 2009 premiou três cientistas independentes, por trabalhos desenvolvidos na década de 60.

O artigo Electric Field Effect in Atomically Thin Carbon Films (doi: 10.1126/science.1102896), de Novoselov, Geim e outros, pode ser lido por assinantes da Science em www.sciencemag.org.

Bibliografia:

 Electric Field Effect in Atomically Thin Carbon Films
K. S. Novoselov, A. K. Geim, S. V. Morozov, D. Jiang, Y. Zhang, S. V. Dubonos, I. V. Grigorieva, A. A. Firsov
Science
22 October 2004
Vol.: 306. no. 5696, pp. 666 – 669
DOI: 10.1126/science.1102896

http://www.agencia.fapesp.br/materia/12875/especiais/nobel-de-fisica-vai-para-pesquisa-com-grafeno.htm

http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=nobel-fisica-grafeno&id=010160101005&ebol=sim

Monopolo Magnético. Cadê meu norte?

maio 27, 2010
Infelizmente são poucas as lembranças que trago da minha escolaridade infantil. Mas recordo-me de levantar da carteira e perguntar à professora, quando estava aprendendo subtração, como se fazia pra subtrair um número menor de um número maior. Não tenho certeza do que ela respondeu, mas minha lembrança é da palavra: “Não pode!”. Alguns anos depois eu seria apresentado aos números negativos.

Depois veio a radiciação e a impossibilidade de se extrair a raiz quadrada de números negativos: Mas no colegial, hoje ensino médio, o “Não existe!” foi substituído pelo “Não pertence aos números reais!”. A raiz quadrada de um número negativo pode ser representada por um número imaginário. Os números imaginários, assim como os números reais fazem parte de um conjunto maior denominado números complexos.

E a divisão por zero? Será que é realmente impossível? Sim. A divisão por zero continua indefinida, como gostam de dizer os matemáticos, mas na faculdade, quando aprendemos cálculo diferencial e integral, somos apresentados ao conceito de limite, que nos permite estudar o que acontece com um número que se aproxima muito da divisão por zero.

Estou dando exemplos da matemática, mas isso poderia valer para várias outras áreas: A pergunta tão simples: “Quem descobriu o Brasil?” Deixa de ser simples se pensarmos em quem chegou primeiro ao Brasil, será que foi mesmo Pedro Álvares Cabral? Nas aulas de história aprendi que outros navegantes parecem ter chegado aqui um pouco antes.

A mais de vinte anos explico aos meus alunos que todo imã tem dois pólos magnéticos. O interessante é que estes pólos são inseparáveis. Ao se partir um imã ao meio obtemos dois novos imãs, cada um com dois pólos. A inseparabilidade dos pólos pode ser compreendida pela Lei de Gauss para o campo magnético. Segunda essa lei, as linhas de campo magnético são contínuas e fechadas, portanto em qualquer imã, as linhas de campo, continuam por dentro dele, sendo assim, não existem pólos, pois não há um ponto onde essas linhas começam ou terminam.

Figura 1: Onde é o começo ou o fim de um de um circulo?

            Os pólos seriam então uma região onde há uma concentração de linhas de campo, nos dando uma impressão de um pólo onde elas surgem: pólo norte (por definição) e outro onde elas morrem: pólo sul.

 

Figura 2: Representação das linhas de campo magnético em um imã em forma de barra.

Figura 3: Limalhas de ferro orientando-se segundo as linhas de campo magnético

Ao se partir um imã ao meio cada pedaço continuará com linhas contínuas e fechadas, dessa maneira continuaremos tendo a impressão da existência de dois pólos.

O brilhante físico e prêmio Nobel de física em 1931, Paul Dirac, foi um dos defensores da idéia de que seria possível a existência de um monopolo magnético, da mesma maneira que existe o monopolo elétrico (podemos isolar um elétron ou um próton e com isso teremos um monopolo elétrico isolado). Dirac pensa nessa possibilidade baseando-se em algo muito forte na física, a simetria (explicarei melhor essa idéia em outro post). Segundo Dirac, os monopolos poderiam existir na extremidade de tubos que conduziriam campos magnéticos. Esses tubos ficaram conhecidos como cordas de Dirac. Apesar dos cálculos de Dirac, ninguém nunca havia detectado um monopolo magnético. Lembro-me do professor de eletrodinâmica, na pós graduação, mencionando que Dirac passou muitos anos de sua vida nessa procura, e morreu acreditando que isso seria possível.

Em 1973 nos Estados Unidos foram feitas algumas experiências que mostraram alguns indícios da existências das partículas previstas teoricamente por Dirac, mas os trabalhos não foram conclusivos, principalmente pelo fato dessas partículas serem muito energéticas, possuindo massa várias vezes maior que a de um próton.

Em setembro de 2009 uma equipe de pesquisadores alemães e ingleses publicaram um trabalho onde afirmam que conseguiram detectar a presença de monopolos magnéticos. Para isso eles utilizaram um cristal  (titanato de disprósio) que possui uma estrutura cristalina nada comum chamada piroclórica. O experimento utilizou espalhamentos de nêutrons em um reator nuclear e o cristal estava em baixa temperatura: 0,6 a 2 K.

Em abril deste ano, o mesmo fenômeno foi observado à temperatura ambiente agora numa nanoestrutura artificial.

Nano estrutura artificial, onde foi observado a presença de um só pólo magnético

Os experimentos ainda não conseguiram isolar um monopolo magnético, mas segundo os próprios autores estão a um passo disso, ao comprovar sua existência em circulação no material.

Confesso que ao ver a notícia da obtenção do monopolo magnético senti, num primeiro momento, uma certa decepção, como se tivesse sido traído. Mesmo sem ser o criador de uma determinada teoria, um físico normalmente é o defensor da mesma, principalmente se ele for também um professor. Sabemos que todas as leis são transitórias, que os modelos mudam, que os paradigmas são quebrados e que isso é essencial para o avanço da ciência. Mas há certas teorias que são norteadoras, e quando elas caem, nos sentimos inseguros, “perdemos o norte”. Mas isso geralmente é momentâneo, normalmente a teoria que a substitui consegue mostrar que não estávamos sendo enganados, mas sim tendo uma visão parcial das coisas. O modelo antigo explicava muito bem várias coisas. O modelo novo deve explicar essas mesmas coisas e mais aquilo que o antigo não conseguiu.

Também fiquei feliz em perceber que Dirac acertou mais uma vez. Em 1927 ele fez a proposta ousada da existência da antimatéria, e em 1932 foi descoberto o anti-elétron (pósitron), confirmando sua idéia original e ousada.

As possibilidades de aplicações tecnológicas que vão surgir com a existência dos monopolos magnéticos parecem enormes, mas para nós físicos, a mera existência deles já é uma grande surpresa.

Referências:

Measurement of the charge and current of magnetic monopoles in spin ice
S. T. Bramwell, S. R. Giblin, S. Calder, R. Aldus, D. Prabhakaran, T. Fennell
Nature
15 October 2009 – Vol.: 461, 956-959 – DOI: 10.1038/nature08500

Direct observation of magnetic monopole defects in an artificial spin-ice system
S. Ladak, D. E. Read, G. K. Perkins, L. F. Cohen, W. R. Branford
Nature Physics
11 April 2010 –  Vol.: Published online – DOI: 10.1038/nphys1628

 http://www.sbfisica.org.br/rbef/pdf/vol03a15.pdf – Acesso em 24 de maio de 2010.

LOST:QUANDO A FICÇÃO ENCONTRA A FÍSICA.

abril 6, 2010

Quando entrei na graduação de Física quase todos meus colegas eram fãs do seriado Star Trek (no Brasil Jornada nas estrelas). Particularmente eu era exceção, não porque não gostasse, mas porque o horário do seriado coincidia com o da novela e minha mãe não abria mão de assistir ao teledrama.

Hoje a TV a cabo possui vários seriados que fascinam amantes da ciência ou de ficção cientifica. A comédia  “The Big Bang theory” traz no próprio nome a referência de uma teoria da Física. CSI: Crime Scene Investigation (no Brasil CSI: Investigação Criminal) é um show de efeitos especiais e usa várias áreas da ciência para desvendar crimes.  Mas a sensação do momento nos últimos anos é Lost. Mistérios não faltam naquela ilha e as explicações para os mesmos têm levantado as mais variadas discussões em fóruns, blogs, twitter, Orkut e rodas de conversas.

É bastante claro que a intenção dos autores é mesclar mistério, ficção e ciência. Eletromagnetismo, viagens no tempo, armas  nucleares, professores de Química e até uma referência direta a um dos maiores físicos experimentais, Michael Faraday, que empresta seu sobrenome a um dos personagens, Daniel Faraday, que não por acaso é um físico que vai parar na ilha em busca de testar suas teorias. Agora, na última temporada da série mais uma área exótica da Física: os universos paralelos.

O seriado conquistou muita gente, aficionados ou não de ciência. Muitos alunos vêm me perguntar sobre a física de Lost e até propor uma aula sobre a série, pois acreditam que a Física possa responder aos inúmeros mistérios da ilha, inclusive a enigmática fumaça preta que desde a primeira temporada intriga a todos.

Em 2008 o seriado foi abordado à luz da Física moderna no trabalho de tese do Colégio Oswald de Andrade  intitulado Física não é só para nerds.  Os rótulos atribuídos àqueles que se dedicam à ciência. Apesar de ser um trabalho do ensino médio,  a aluna Maria Fernanda Sader Basile discute as relações da Teoria da Relatividade e da Física Quântica com os mistérios da ilha. A abordagem do trabalho não era sobre o que está errado ou certo no seriado, até porque o seriado não tem nenhuma obrigação de ser fisicamente correto, a crítica foi sobre o pré-conceito que os amantes da ciência sofrem, como se gostar de Física ou Matemática fosse sinônimo de pessoas que são completos bitolados como mostram alguns filmes caricatos. Em Lost é possível perceber como a ciência pode ser instigante e desafiadora, como um suspense de Hitchcock.

Uma crítica que pode ser feita ao seriado é o uso que se faz do eletromagnetismo. No final do século XIX, quando o mundo começava a conhecer as aplicações do eletromagnetismo, muitos fenômenos dessa área da Física eram apresentados como números de mágica ou atrações circenses. Estranhamente parece que esse modismo voltou. Palmilhas magnéticas, colchões magnéticos, garrafas térmicas magnéticas, e até calcinhas magnéticas são anunciadas para venda. O magnetismo parece estar associado a milagres impressionantes. O manual da garrafa magnética, por exemplo, diz que o magnetismo quebra as moléculas de água e com isso propriedades terapêuticas são obtidas. Bem, confesso que não sei se é possível quebrar as moléculas de água usando campos magnéticos tão fracos quanto os produzidos pelos ímãs da garrafa, mas, ainda que isto seja possível, quando estou com sede quero beber água (H2O com sais minerais) e não uma molécula de água “quebrada” (o que seria uma “molécula quebrada” de água? Hidrogênio? Oxigênio? Água oxigenada? Na dúvida fiquei com meu filtro de barro mesmo).

Por ser uma série tão inteirada com as novidades científicas, achei estranho que os autores de Lost fizessem uso justamente do eletromagnetismo como fonte de energia para provocar as viagens no tempo e outros efeitos. Autores tão imaginativos deveriam ter buscado inspiração em outras fontes de energia, mas, como já disse, o seriado é uma ficção e, portanto, não possui nenhum compromisso com as verdades científicas.

Apesar deste detalhe, a série é muito intrigante, principalmente pelas amarrações que vão acontecendo entre os personagens desde a primeira temporada. Parece que o sucesso da série foi tanto, que os autores decidiram adicionar mais uma temporada. Com isso algumas amarrações ficaram embaralhadas e confusas. A expectativa agora é saber se eles vão conseguir atar esses nós e ainda por cima solucionar todos os mistérios.  Mas para mim o principal já foi conseguido, mostrar que a ciência, principalmente a Física, não precisa ser enfadonha e cheia de fórmulas incompreensíveis. Ainda que o seriado não seja sobre ciência, ela serve como um pequeno pano de fundo para uma aventura instigante.

Um dos capítulos de que mais gostei foi o episódio 5 da quarta temporada, quando o personagem Desmond está enlouquecendo pois sua mente está viajando no tempo. Ele fica revendo momentos do passado juntamente com o presente e isso vai levá-lo ao colapso. Segundo o físico Daniel Faraday, sua única chance é encontrar uma constante para deter as viagens. Desmond então conversa por telefone com sua amada Penny e assim consegue estabilizar-se no presente. Achei genial a idéia de ser necessária uma constante para frear as viagens incessantes que caminhavam para o infinito. Na teoria do caos existe algo assim: são os chamados atratores, pontos para os quais uma série infinita pode convergir. Não importa se os autores tenham se inspirado nisso ou não, o que importa é que a forma como eles criaram esse episódio foi muito emocionante.

Arte e ciência vivem se encontrando e flertando uma com a outra. Ainda que tão diferentes na forma de operar, podem, quando na dose certa, nos brindar com uma excelente história. Desde um conto de Borges ou Cortázar a uma história de Asimov. Na literatura de Eça de Queirós ou na pintura de Picasso. Nas alucinantes obras de Escher  ou nos inventos de Da Vinci. Assim como o sal e o açúcar fornecem diferentes gostos à comida quando colocados em pratos separados, misturá-los em um mesmo prato pode nos trazer gratas surpresas.