Por que não podemos viajar ao passado?

Viajar para o futuro não só é possível, como os astronautas fazem isso o tempo todo. E voltar ao passado? Bom, aí já é querer demais. Alguns cientistas até admitem essa possibilidade, contanto que a Terra e seus arredores não sejam o ponto de partida: isso só seria possível em uma galáxia muito, muito distante. Respeitado no Brasil e no exterior, o cosmólogo Mário Novello, do Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF), é desses cientistas que conseguem fazer até leigos pensarem "fora da caixa". E, além de insistir que o Universo já existia no momento do Big Bang, ele explica que o campo gravitacional da Terra e de seus arredores é muito fraco para permitir viagens ao passado. Mas faz um porém: "É possível que haja configurações diferentes da nossa vizinhança", diz. Para entender melhor o que ele diz, é bom lembrar que, a partir das descobertas de Albert Einstein, descobriu-se que o tempo é relativo, trazendo à tona, digamos assim, várias formas de se viajar nele. Um corredor de Fórmula 1 é algumas frações de segundo mais jovem, ao final de uma corrida, que os seus colegas de mesma idade que permaneceram nos boxes. Isso foi comprovado experimentalmente com aviões a jato e relógios atômicos superprecisos", ensina o físico Cássius Anderson de Melo, professor da Universidade Federal de Alfenas - Campus Poços de Caldas e da Universidade Estadual Paulista (Unesp).

"Também quando se está em um campo gravitacional mais forte, o tempo passa mais devagar (nosso 'tic-tac' aqui é mais lento que aquele no espaço sideral, longe de tudo)", continua Melo. Isso é comprovado a todo momento pelos nossos aparelhos de GPS: se os computadores não corrigirem o tempo dos satélites (que tem um "tic-tac" mais lento que o nosso pela gravidade menor e velocidade maior), a posição marcada apresentaria erro. Astronautas da Estação Espacial Internacional também experimentam esse tipo de diferença. A propósito, o cosmonauta russo Sergei Avdeyev é conhecido como o recordista humano em viagem no tempo - ao passar 747,5 dias na estação Mir, ele viajou aproximadamente 20 milissegundos ao futuro. Teoricamente, se alguém conseguisse ultrapassar a velocidade da luz, conseguiria viajar ao passado. O problema é que, para isso se tornar possível – e muitos físicos acreditam que não é, seria preciso uma quantidade absurda de energia. 

Os buracos de minhoca seriam outro caminho para se viajar no tempo-espaço. "Entretanto, como soluções matemáticas consistentes, eles não podem violar o Princípio de Causalidade, ou seja, você não poderia viajar para o passado em um ponto do espaço tridimensional que te permita influenciar na sua própria história", afirma o professor da Universidade Federal de Alfenas. Em outras palavras, um buraco de minhoca poderia nos levar para o tempo dos dinossauros, mas somente em um ponto distante (do outro lado da nossa galáxia, digamos), de forma que jamais veríamos esses animais. Os físicos mencionam sempre o "paradoxo do avô" ao abordar o assunto: se uma pessoa voltasse ao passado e matasse seu próprio avô, ela não teria nascido e, portanto, não teria como voltar ao passado.

"Há apenas uma única possibilidade de você voltar para um evento do seu próprio 'cone de luz passado' (um evento da sua própria história): é aquela em que a sua 'linha de mundo' (sua trajetória no espaço e no tempo) forma uma 'linha de tempo fechada', ou seja, aquela em que a sua volta ao passado é a origem da sua própria história", descreve Melo. Um dos maiores especialistas do mundo em "linhas de tempo fechadas" é justamente Mário Novello, autor de "A máquina do tempo: um olhar científico" (Ed. Zahar), entre outro livros. Suas teorias partiram dos pensamentos do matemático austríaco Kurt Gödel, que mostrou ser impossível viajar ao passado com o campo gravitacional a que estamos acostumados. Gödel mostrou que, seguindo a teoria de Einstein sobre a gravitação, poderiam existir lugares no Universo nos quais o campo gravitacional é tão intenso que é capaz de permitir uma volta ao passado (o próprio Einstein, é bom dizer, não gostou muito dessas ideias, na época). O tema foi explorado em filmes e séries de ficção. Em vários episódios da série Star Trek, as naves Enterprise utilizam fortes campos gravitacionais aliados aos "motores de dobra" para viajar ao passado.

Se considerarmos que o Big Bang não foi o início do Universo, e que, de repente, existem vários Universos ou mesmo galáxias onde as leis físicas são diferentes às que conhecemos, nada impede que alguém viaje no tempo e mate seu avô sem deixar de existir, já que o avô desse universo paralelo não seria o mesmo avô que ele matou. Para Novello, o mais provável é que, no retorno ao passado, haveria perda de informação. Ou seja: a pessoa não teria consciência de que voltou no tempo. "A questão é que passado e futuro podem não estar distantes como estão na nossa vizinhança, e até esses termos teriam que ser revistos", observa. Uma realidade que, a princípio, não parece tão excitante para nós quanto a apresentada na trilogia "De Volta Para o Futuro", de Robert Zemeckis.

Sim, dá um nó na cabeça. E, acredite, não é algo que deva se limitar às obras de ficção. Novello entende que, no mundo atual, cientistas estejam mais interessados em desenvolver técnicas ou equipamentos do que em entender a natureza, como faziam Galileu e Kepler, seus grandes inspiradores. Mas ele lembra que buscar respostas para as perguntas "quem somos nós" e "de onde viemos" é o que deu origem ao pensamento científico.  "Por 30 anos, a maior parte dos cientistas propagou que o Universo surgiu há poucos bilhões de anos, com o Big Bang. Nós, cosmólogos, precisamos ir além disso - faz parte do nosso conhecimento como espécie humana", conclui.

O universo tem atalhos para se viajar no tempo e no espaço?

Com falta de água e de energia, excesso de poluição e florestas cada vez mais ameaçadas, a ideia de habitar um outro planeta e começar tudo de novo cai como uma luva. A questão é que, se o ser humano ainda não conseguiu pisar nem em Marte, imagine explorar planetas de outros sistemas solares ou galáxias.  Sem tecnologia disponível para percorrer tamanhas distâncias, a solução seria encontrar um atalho, ou melhor, um "buraco de minhoca", como mostrado no filme "Interestelar", de Christopher Nolan.  Buracos de minhoca são maneiras especiais de se dobrar o espaço-tempo de forma a conectar dois 'eventos' através de um 'intervalo' menor do que aquele que seria possível em um espaço-tempo plano", explica o físico Cássius Anderson de Melo, professor da Universidade Federal de Alfenas - Campus Poços de Caldas e da Universidade Estadual Paulista (Unesp).

Entenda como "evento" tudo o que acontece no Universo, ensina o professor. Já o "intervalo" é uma espécie de distância entre os eventos, mas que leva em conta não apenas a distância espacial entre eles, como também o tempo em que ocorreram. Para tentar ilustrar a ideia para os leigos, o físico Adilson de Oliveira, da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) sugere que você imagine um tecido esticado, como uma toalha. Pense, então, em dois pontos desenhados em cada uma das extremidades, separados por todo o comprimento do pano.  Imagine que algo extremamente pesado caia no meio do pano. Isso vai provocar uma curvatura naquele "espaço", fazendo o tecido se dobrar como uma folha de jornal. E os pontos, antes nas extremidades, passam a ficar bem próximos um do outro. Com uma agulha grossa, você pode fazer um furo para conectá-los, o que faria do objeto pontiagudo um buraco de minhoca.

VERME DE FRUTA
O nome dado a essa estrutura foi pensado por causa dos vermes das frutas ("worm", em inglês, pode ser traduzido como verme ou minhoca e "hole" significa buraco). Como esses bichos, um eventual viajante no espaço-tempo, em vez de se mover pela "superfície da maçã", pegaria um atalho para o lado oposto por meio de um túnel em seu miolo. É o que fizeram os personagens de "Interestelar" para chegar ao sistema planetário dominado por um buraco negro, chamado Gargântua.  Mesmo quem não assistiu ao filme de Nolan deve saber que ele foi feito em parceria com um pesquisador aposentado do Caltech (Instituto de Tecnologia da Califórnia), Kip Thorne. Basta dizer que Thorne foi um dos maiores estudiosos dos buracos de minhoca, e teve suas pesquisas supervisionadas por John Wheeler, físico que cunhou o nome, em 1957, em analogia aos vermes de frutas.

Albert Einstein, em parceria com outro cientista, chamado Nathan Rosen, chegou a especular sobre algo parecido com o que hoje se chama de buraco de minhoca, mas o tema não chegou a ser desenvolvido. Inicialmente, a ideia de Thorne era apenas estudar soluções de simetria cilíndrica; porém, após um telefonema de Carl Sagan, que estava escrevendo um livro de ficção (o famoso 'Contato'), Thorne percebeu que havia uma nova via teórica a ser explorada: como formar buracos de minhoca", conta o professor da Federal de Alfenas.

O fato de Thorne ter ajudado Nolan faz o filme parecer realista, do ponto de vista científico, embora vários "furos" já tenham sido criticados por especialistas, na imprensa. Mas será que buracos de minhoca são mesmo possíveis, ainda que sua existência não tenha sido comprovada?

Pelos conceitos da Física atual, não há nada que proíba essa possibilidade. Já dizer que ela existe é algo bem diferente. "A matéria necessária para isso deveria ter propriedades muito estranhas, como energia negativa, por exemplo", diz Melo.  Graças aos imensos aceleradores de partículas, hoje sabe-se que é possível provocar essa energia negativa muito rapidamente. Manter um buraco a ponto de alguém atravessá-lo é outra história.

ENORMES
Para causar tamanha deformidade no "tecido" do espaço-tempo, o objeto teria que conter uma energia considerável. "Essa matéria teria de ser diferente de tudo que conhecemos aqui na Terra, ou mesmo que já tenhamos observado pelo Universo", comenta Adilson de Oliveira.  Vale esclarecer que as deformidades no espaço-tempo são criadas o tempo todo por causa da gravidade, como previu Einstein. Cada um de nós, assim como o nosso Sol, provoca algum estrago, só que ele é desprezível.  "Para haver efeitos significativos seria necessário objetos muito massivos como buracos negros ou estrela de nêutrons para produzi-los. Mas até agora nenhum objeto como esse foi diretamente observado", diz Oliveira.

Se essa matéria bizarra, que tornaria os buracos de minhoca viáveis, realmente existisse em grandes quantidades e há bastante tempo, ela certamente produziria um efeito que já teria sido observado pelos cientistas, afirma o professor da UFSCar. Por isso, físicos como Stephen Hawking já especularam que, se os buracos de minhoca existem, eles devem ser microscópicos tanto no espaço quanto no tempo, a ponto de não produzir nenhum grande efeito. Eles seriam como as falhas que existem em qualquer tipo de tecido.

"Buracos de minhoca grandes e estáveis, de tamanho astronômico (tamanho de planetas ou maiores) ou não existem ou são tão raros que seria mais fácil alguém ganhar na Mega Sena dez vezes seguidas (sem maracutaia!); os microscópicos também precisariam ser tão pequenos e breves que não alterariam nada daquilo que observamos usualmente", defende Melo. "Dizer se isto ou aquilo será observado algum dia é muita especulação para um cientista profissional.  Dá para perceber que o assunto é tão complexo, que a solução encontrada no filme de Nolan foi a de que uma civilização extraterrena avançada teria sido a responsável pela abertura do túnel no espaço-tempo. Transferindo a "batata quente" para a ficção, fica mais fácil justificar a existência de um buraco tão profundo.

Flare gigantesca é emitida por buraco negro

O comportamentos estranhos e desconcertantes dos buracos negros tornam-se cada dia menos misteriosos, com as novas observações feitas com as missões Swift e NuSTAR da NASA. Os dois telescópios espaciais registraram um buraco negro supermassivo no meio de uma gigantesca explosão de luz de raio-X, ajudando os astrônomos a tentarem resolver um grande quebra-cabeça: Como os buracos negros supermassivos emitem flares?
Os resultados sugerem que os buracos negros supermassivos emitem flares de raios-X, quando suas coroas circundantes, fontes de partículas extremamente energéticas, são atiradas ou lançadas para fora dos buracos negros. Essa é a primeira vez que nós somos capazes de linkar o lançamento da coroa com uma flare”, disse Dan Wilkins, da Universidade de Saint Mary em Halifax, no Canadá e principal autor do artigo que descreve os resultados na revista Monthly Notices of The Royal Astronomical Society. “Isso nos ajudará a entender como os buracos negros supermassivos alimentam alguns dos objetos mais brilhantes do universo. Os buracos negros supermassivos não emitem luz por si só, mas eles as vezes são circundados por discos de material quente e brilhante. A gravidade do buraco negro puxa o gás ao redor, aquecendo esse material e fazendo com que ele brilhe com diferentes tipos de luz. Outra fonte da radiação perto do buraco negro é a coroa. As coroas são feitas de partículas altamente energéticas que geram luz de raio-X, mas os detalhes sobre sua aparência, ou como elas se formam, ainda não são claros.

Os astrônomos acreditam que as coroas possuem duas prováveis configurações. O modelo do poste de luz, diz que elas são fontes compactas de luz, similar a lâmpadas, que localizam-se acima e abaixo do buraco negro, ao longo do seu eixo de rotação. O outro modelo propõem que as coroas são espalhadas de forma mais difusa, como uma nuvem maior ao redor do buraco negro, ou como um sanduiche que envelopa o disco circundante de material como fatias de pão. É possível que as coroas possam variar entre as duas configurações. Os novos dados suportam o modelo do poste de luz, e demonstram, com detalhes finos, como as coroas em forma de lâmpada se movem. As observações começaram quando o Swift, que monitora o céu por explosões cósmicas de raios-X e de raios-gamma, registrou a flare vindo de um buraco negro supermassivo, chamado de Markarian 335, ou Mrk 335, localizado a cerca de 324 milhões de anos-luz de distância da Terra, na direção da constelação de Pegasus. Esse buraco negro supermassivo, que localiza-se no centro de uma galáxia, foi, uma vez, uma das fontes de raios-X mais brilhantes no céu.

“Algo muito estranho aconteceu em 2007, quando o Mrk 335 apagou por um fator de 30. O que nós descobrimos é que ele continuou expelindo flares mas não com a mesma intensidade de brilho e com tanta estabilidade como antes”, disse Luigi Gallo, o principal pesquisador para o projeto na Universidade Saint Mary. Outro coautor, Dirk Grupe, da Universidade Estadual de Morehead, no Kentucky, tem usado o Swift para regularmente monitorar o buraco negro desde 2007. Em Setembro de 2014, o Swift registrou uma grande flare no Mrk 335. Uma vez que Gallo descobriu, ele enviou um pedido para a equipe do NuSTAR para rapidamente seguir o objeto como parte do programa de oportunidade de alvo, onde as observações previamente planejadas são interrompidas por eventos importantes. Oito dias depois, o NuSTAR virou seus olhos de raios-X para o alvo e testemunhou a metade final do evento de flare.

Após uma análise cuidadosa dos dados, os astrônomos perceberam que eles estavam vendo uma ejeção, e um colapso eventual, da coroa do buraco negro. A coroa se encolheu num primeiro momento e então se lançou para fora do buraco negro como um jato”, disse Wilkins. “Nós ainda não sabemos como os jatos nos buracos negros se formam, mas é interessante a possibilidade de que a coroa do buraco negro estava começando a formar a base do jato antes dela colapsar. Como os pesquisadores puderam dizer que a coroa se moveu? A coroa emitiu luz de raio-X que tem um espectro levemente diferente (cores de raio-X), do espectro proveniente do disco ao redor de um buraco negro. Analisando um espectro de luz de raio-X do Mrk 335, através de um intervalo de comprimentos de onda observado tanto pelo Swift como pelo NuSTAR, os pesquisadores puderam dizer que a coroa tinha brilhado na luz de raio-X, e que esse brilho foi devido ao movimento da coroa.

As coroas podem se mover rapidamente. A coroa associada com o Mrk 335, de acordo com os cientistas, estava viajando a cerca de 20% da velocidade da luz. Quando isso acontece, e a coroa é lançada em nossa direção, sua luz brilha num efeito denominado de Explosão Relativística Doppler. Colocando tudo isso junto, os resultados mostraram que o flare de raio-X desse buraco negro foi causado pela ejeção da coroa. A natureza da fonte energética de raios-X que nós chamamos de coroa é misteriosa, mas agora com a habilidade de ver as mudanças como essa, nós pudemos obter pistas sobre seu tamanho e sua estrutura”, disse Fiona Harrison, a principal pesquisadora do NuSTAR no Instituto de Tecnologia da Califórnia, em Pasadena, que não estava afiliada com o estudo. Muitos outros mistérios dos buracos negros permanecem sem resposta ainda. Por exemplo, os astrônomos querem entender o que causa a ejeção da coroa em primeiro lugar.

O NuSTAR é uma missão do projeto Small Mission liderada pelo Caltech e gerenciado pelo Laboratório de Propulsão a Jato da NASA em Pasadena, na Califórnia, para o Science Mission Directorate da Agência em Washington. O NuSTAR foi desenvolvido em parceria com a Danish Technical University e a ASI (Agência Espacial Italiana). A sonda foi construída pela empresa Orbital Sciences Corp., em Dulles, na Virginia. O centro de operações da missão NuSTAR está na Universidade da Califórnia Berkeley, e os arquivos de dados oficiais estão no High Energy Astrophysics Science Archive Research Center. A ASI fornece a estação em Terra da missão e um espelhamento do arquivo. O JPL é gerenciado pelo Caltech para a NASA.

Primeiros resultados do rastreio KiDS (matéria escura)

Foram divulgados os primeiros resultados de um novo rastreio importante de matéria escura no céu austral, levado a cabo pelo VLT Survey Telescope do ESO (VST), montado no Observatório do Paranal, no Chile.

O projeto, chamado Kilo-Degree Survey (KiDS), faz uso de imagens do VLT Survey Telescope e da sua enorme câmera, a OmegaCAM, para analisar mais de dois milhões de galáxias. A equipe KiDS estudou a distorção da radiação emitida por estas galáxias, a qual se curva quando passa através de enormes halos de matéria escura no seu percurso até à Terra. Os resultados obtidos através do efeito de lente gravitacional mostram que estas galáxias contêm cerca de 30 vezes mais matéria escura que matéria visível.

Na imagem vemos a matéria escura invisível (a cor de rosa) sobreposta à imagem no visível.

Crédito: Kilo-Degree Survey Collaboration/A. Tudorica & C. Heymans/ESO

A formação estelar chamada M57 também é conhecida como Nebulosa do Anel.

O anel central da nebulosa tem cerca de um ano-luz de diâmetro e fica a 2300 anos-luz da Terra, na constelação de Lira, ao norte do céu. 

Quando vista da perspectiva da Terra, o seu formato arredondado a torna extremamente parecida com um anel.

Existe uma partícula feita puramente de força nuclear?

Cientistas da Universidade Técnica de Viena, na Áustria, fizeram um cálculo no qual descobriram que há dois tipos de mésons que podem ser a glueball ("bola de cola"), uma partícula composta de força pura há muito tempo procurada por cientistas.

Ela consiste em uma partícula de glúon sem valência de quarks. Além disso, é “grudenta” e mantém as partículas nucleares juntas. As glueballs são instáveis e só podem ser detectadas indiretamente, por meio da análise de sua decomposição. Por muito tempo, os cientistas não conseguiram entender esse processo completamente.

O professor Anton Rebhan, da Universidade Técnica de Viena, criou uma nova abordagem para realizar esse cálculo. Os resultados bateram com os dos experimentos realizados no acelerador de partículas LHC.

Há fortes evidências de que uma ressonância chamada f0(1710), que foi encontrada em várias dessas experiências, seja a suposta partícula glueball. Mais experimentos nesse âmbito serão realizados nos próximos meses.

Mas o que de fato significa a força pura? Bem, prótons e nêutrons são compostos por partículas elementares ainda menores, chamadas de quarks. Estes ficam juntos por conta de uma força nuclear. “Na física de partículas, toda força é mediada por um tipo especial de força de partícula e a força de partícula da força forte nuclear é o glúon”, explica Anton Rebhan.

Enquanto os fótons são partículas mediadoras das forças eletromagnéticas, os glúons têm a mesma função na força forte. No entanto, os glúons são sujeitos de sua própria força, os fótons não. Por isso não há forma conjuntas de fótons, mas uma partícula que consiste em glúons juntos feitas de força nuclear é possível.

Os cálculos de Rebhan ainda não são os mais precisos possível. Até agora os resultados mostram que há dois candidatos a glueball: mésons chamados de f0(1500) e f0(1710). Mais experiências precisam ser feitas para chegar a mais conclusões.

Há conexões fundamentais entre teorias quânticas que descrevem o comportamento das partículas em nosso mundo tridimensional e certos tipos de teorias gravitacionais em outras dimensões. Isso significa que algumas questões da física quântica podem ser respondidas usando ferramentas da física gravitacional.

A Nebulosa da Águia

A Nebulosa da Águia, M16 do catálogo de Messier, ou ainda NGC 6611, é uma espetacular nebulosa de emissão com densas nuvens formadas principalmente por gás hidrogênio e situada a cerca de 7 mil anos-luz de nós.

É uma região de intensa formação de estrelas localizada na direção da constelação da Serpente e está situada próxima ao plano da Via Láctea. 

Essa nebulosa foi fotografada algumas vezes pelo Telescópio Espacial Hubble em imagens esplêndidas cheias de informação e beleza, no seu centro podem ser vistos a silhueta da cabeça da águia, e os famosos Pilares da Criação (no centro da imagem).

Essa imagem foi registrada pelo astrofotógrafo brasileiro Leandro Fornaziero utilizando um telescópio de 200mm de abertura, filtros de cores RGB e filtros de Hidrogênio Alpha, e utilizou câmeras astronômicas (CCD) dedicadas para imageamento de objetos de céu profundo. O tempo total dessa imagem é de cerca de 9h20 minutos.

Partículas Elementares da Matéria - O Elétron

Primeira partícula elementar a ser descoberta e ter suas características identificadas (massa, carga, spin), o elétron causou uma série de mudanças na ciência. A própria idéia do átomo como o constituinte último da matéria, algo indivisível, imutável e indestrutível, foi derrubada a partir desta descoberta. A identificação desta partícula também modificou completamente o modo como a ciência explicava a causa dos fenômenos eletromagnéticos, pois o portador de carga elétrica passou a ser reconhecido como elétron, uma partícula constituinte do átomo, mudando a terminologia da eletrostática de fluido elétrico para carga elétrica.

O elétron é uma das principais partículas elementares, responsável por uma série de comportamentos da matéria, como a emissão de luz, os fenômenos elétricos e as propriedades químicas. É considerado uma partícula elementar porque não é constituído de partes. É também uma partícula estável, ou seja, não decai em nenhuma outra. Sua carga elétrica constituiu uma propriedade fundamental na física, pois é a unidade base de medida de carga elétrica, ou seja, a carga elétrica de todas as partículas é dada em função da carga elétrica do elétron (carga elementar e). Ele faz parte da família dos léptons, um grupo de partículas que constitui o Modelo Padrão. No átomo, os elétrons se encontram em nuvens ao redor do núcleo atômico.

O nome elétron foi usado pela primeira vez pelo físico irlandês George Johnestone Stoney em 1891. Porém, foi descoberto em 1897 por Joseph John Thomson, em experimentos com raios catódicos.

Partículas Elementares da Matéria - O Fóton

O fóton foi a segunda partícula elementar descoberta. Ele havia sido proposto por Albert Einstein, em 1905 para resolver o problema do efeito fotoelétrico observado desde 1888 e que consiste basicamente no seguinte fenômeno: quando uma luz de alta freqüência ilumina certos metais, eles emitem partículas negativas (elétrons). A explicação para este fenômeno veio com Einstein, que propôs que a luz seria formada de pequenas partículas denominadas fótons (pacotes de energia). Estes fótons forneceriam energia para os elétrons poderem escapar dos metais. A energia fornecida pelo fóton depende diretamente de sua frequência e é dada por E = hf (onde E é a energia; h é a constante de Planck e f é a frequência da luz).
Por essa proposta, Einstein ganhou o prêmio Nobel em 1921. Porém, somente em 1923, dezessete anos depois da proposta teórica de Einstein, o fóton foi confirmado na experiência do efeito Compton.

O fóton é uma partícula elementar que não tem carga elétrica e sua massa de repouso é nula, por ser uma partícula mediadora de uma interação, seu spin é inteiro e igual a 1 (h/2p). Ele é o quantum do campo eletromagnético, ou seja, a partícula mediadora da interação eletromagnética.

O efeito fotoelétrico é utilizado em diversos equipamentos do cotidiano, como as portas automáticas de hospitais, supermercados e aeroportos; as portas de elevadores que têm um sensor óptico para que pessoas não fiquem presas; em conversores de energia solar em energia elétrica, como é o caso das calculadoras sem bateria e até mesmo nas esteiras de caixa de supermercados.

Partículas Elementares da Matéria - Neutrino do Elétron

Esta foi a terceira partícula elementar a ser estudada. Surgiu da proposta teórica do alemão Wolfgang Pauli em 1930 para explicar a violação da conservação de energia no decaimento beta (b) com a emissão de elétrons de alguns núcleos radioativos. No entanto, foi detectada vinte seis anos depois, apesar do fato de que os cientistas já tivessem determinado suas características em estudos teóricos.

A teoria associava ao neutrino uma partícula de massa quase nula. Segundo o modelo teórico que acomoda as partículas elementares, conhecido como Modelo Padrão, esta partícula elementar é desprovida de massa. Medidas experimentais atuais têm mostrado que a massa do neutrino do elétron seja em torno de 54000 vezes menor do que a massa do elétron, sem carga e com spin fracionário. Assim, interagiria pouquíssimo com a matéria, podendo atravessar toda a Terra sem interagir com uma única partícula o que torna sua detecção muito difícil. Nesse instante, a Terra está sendo atravessada por milhões de neutrinos, que passam sem serem detectados.

O neutrino, assim como o elétron, é uma das partículas mais abundantes do Universo. Os dois pertencem à mesma família: a dos léptons. Essa partícula está presente nos processos de geração de energia do Sol, nos reatores nucleares e em todos os processos onde há decaimento beta de núcleos instáveis. O corpo humano também emite neutrinos, devido ao decaimento do potássio 40 que é radioativo.

A determinação da massa do neutrino tem implicações profundas na cosmologia, podendo modificar totalmente as previsões teóricas sobre a evolução do Universo.

Vizinha Brilhante!

Por seu brilho, a galáxia de Andrômeda é há muito pelos astrônomos - as primeiras observações registradas datam do séc. IX d.C. Desde então, foi objeto de intenso interesse. No séc. XX, os estudos de Edwin Hubble levaram a estimativas muito maiores do tamanho total do universo.

Partículas Elementares da Matéria - O Múon

Primeira partícula elementar instável a ser estudada. O múon pode ser considerado um irmão mais pesado do elétron, pois ambos têm a mesma carga elétrica e também outras características semelhantes. A massa do múon, porém, é cerca de 207 vezes maior do que a do elétron.

Sua descoberta aconteceu em função de investigações dos físicos para tentar entender as partículas responsáveis pela força forte, que permitem a coesão do núcleo atômico como resultado da repulsão entre os prótons. Ele havia sido proposto alguns anos antes e, na ocasião da sua descoberta, foi confundido com a partícula da interação forte. Ao ser descoberto, o múon recebeu o nome de mesótron e depois méson múon, porque previa-se que sua massa teria um valor intermediário entre a do próton e a do elétron.

Junto com o elétron, forma a família das partículas denominada de léptons. Apesar de ser uma partícula elementar, ele é instável - sofre decaimento até chegar no elétron, porque sua massa é maior do que a dele.

O que é a teoria quântica de campos?

A teoria quântica de campos é a aplicação conjunta da mecânica quântica e da relatividade aos campos que fornece uma estrutura teórica usada na física de partículas e na física da matéria condensada. Em particular, a teoria quântica do campo eletromagnético, conhecida como eletrodinâmica quântica (tradicionalmente abreviada como QED, do inglês “Quantum EletroDynamics”), é a teoria provada experimentalmente com maior precisão na Física. Resumidamente, pode-se dizer que a teoria quantica dos campos é uma teoria que, na denominação mais antiga, se chama segunda quantização, isto é, realiza a quantização dos campos, ao passo que a mecânica quântica apenas realiza a quantização da matéria. A teoria quântica dos campos considera tanto a matéria (hadrons e leptons) quanto os condutores de força (bosons mensageiros) como excitações de um campo fundamental de energia mínima não-nula (vácuo).

Foto : Supernova Kepler

O Telescópio do Observatório de Raios X Chandra, da Nasa, fotografou a supernova Kepler, uma explosão violenta que resulta na morte de uma estrela de elevada massa.

A imagem mostra variações nos níveis de energia capturados por meio de Raios X pelas cores: vermelho, amarelo, verde, azul e roxo.

Constelação ao norte de Leão

Esta pequena constelação ao norte de Leão representa um filhote de Leão, embora tal forma não seja sugerida pelas as estrelas. Uma das constelação introduzidas no fim do séc. XVII pelo astrônomo polonês Johnnes Hevelins. Não contém objetos de interesse para usuários de telescópio pequeno

Traços de interesse!

A constelação Leão Menor tem um traço inusitado: não tem uma estrela chamada Alfa (α), embora a segunda mais brilhante se chama Beta (β). Isso se deve a um erro do astrônomo inglês Freancis Baily, que ao atribuir letras gregas ás estrelas da constelação no séc. XIX, deixou passar 46LMi, que deveria ser alfa.

Nebulosa Rho Ophiuchi!

Fotografia e imagens de CCD mostram nebulosidade complexa em torno de Rho (ρ) Ophíuchi (alto da foto) estendendo-se para o sul até Atares., a estrela brilhante embaixo, à esquerda. Nada disso é visível com telescópio amador.

Como fazer uma plantação em Marte melhor do que no filme “Perdido em Marte”

Em Perdido em Marte, Mark Watney diz ser o melhor botânico de Marte – ele está sozinho no planeta vermelho, afinal! O astronauta teve que se virar com recursos escassos, mas como a humanidade poderá criar plantas por lá também? Conversamos com Ray Wheeler, que lidera o sistema de suporte à vida do Centro Espacial Kennedy da NASA, para saber mais.

O que é necessário para criar uma plantação em Marte?

Assim como na Terra, uma plantação marciana depende dos mesmos ingredientes básicos para as plantas crescerem: espaço, água, solo, algum tipo de fertilizante, e muita luz. Infelizmente, nenhuma dessas coisas é facilmente encontrada por lá. Ray Wheeler nos explicou como fazer para ir atrás dessas coisas.

A água na nossa plantação fictícia seria um pouco mais fácil de se obter para nós do que foi para a fazenda fictícia de Watney por um motivo: agora sabemos onde há água líquida em Marte. A parte difícil é que ela faz parte de uma solução de perclorato que provavelmente mata qualquer planta que tocar. Ainda assim, se der para limpar, é um dos elementos mais importantes que podemos riscar da nossa lista de ingredientes de fazenda.

Em relação ao solo, estudos mostraram que, ao menos em versões simuladas, o solo marciano é adequado para o crescimento de plantas. E qualquer missão que tenha isso em seus planos vai incluir um bom fertilizante em sua carga.

Mas e a solução improvisada de Perdido em Marte? “Ele identificou a necessidade”, explicou Wheeler”, mas acho que você provavelmente precisaria de mais. E na verdade se você reciclar os dejetos humanos, muitos estudos mostraram que a urina tem muito mais nutrientes. Também há muito nitrogênio e outros elementos úteis para plantas. Mas também há sódio, que as plantas não querem.”

O que está errado na fazenda de Watney, e um dos maiores desafios para colonizarmos Marte, é conseguir a iluminação adequada. “Se você quer que as coisas cresçam rapidamente,” diz Wheeler”, “você vai precisar de muita luz. Pense no sol batendo em um campo durante o verão. E se você vai precisar gerar isso eletricamente, não será nada fácil.”

OK, mas não vamos plantar apenas batatas, certo?

Se você só puder ter uma colheita, não é má ideia ir de batata. “Batatas são fontes de carboidratos e têm proteína,” explicou Wheeler. “Elas não são tão ricas em proteína quanto a soja e não são uma boa fonte de ácidos graxos, então não servem como uma dieta completa. Mas elas são bastante produtivas e podem canalizar muito do crescimento para a parte comestível, o tubérculo.”

Até 80% de uma planta de batata é comestível, em comparação com 40% de outras sementes. Também há a facilidade no processamento: é só aquecer e servir como comida.

Claro, a escolha por batatas em Perdido em Marte não foi exatamente opcional – era o que tinha naquele momento. Então como Wheeler sugere que seja feita uma plantação em Marte que seja resultado de planejamento, e não improviso? Tomates e morangos. O motivo é que, pelo menos para as primeiras plantações em Marte, as operações provavelmente serão de pequena escala, possivelmente apenas uma pequena estufa.

Assim como os astronautas a bordo da Estação Espacial Internacional estão testando sua primeira colheita de alface espacial, os primeiros colonos de Marte provavelmente vão levar a maior parte das refeições empacotadas da Terra. Frutas e vegetais plantados por lá vão servir mais como complemento do que como a base da alimentação. Quanto mais tempo ficarmos por lá, no entanto, mais elaboradas e completas ficarão essas fazendas.

Partículas Elementares da Matéria - O Quark Estranho

O quark estranho foi inicialmente associado a uma nova lei de conservação proposta anos antes da ideia dos quarks, - a estranheza, lei que só seria conservada em interações fortes. Apesar de esta ideia ter sido proposta em 1964, o quark estranho só foi detectado em 1974.

A massa do estranho é, aproximadamente, 200 vezes a massa do elétron. Tem carga elétrica igual a -1/3 da carga do elétron e seu spin fracionário.

Partículas que têm o quark estranho em sua composição possuem a propriedade (número quântico) da estranheza que faz com que elas tenham um comportamento distintos dos outros hádrons em seus decaimentos.

Depois da descoberta do quark estranho, buscando uma simetria entre as quantidades de léptons e quarks, os físicos começaram a procurar o quarto quark, pois quatro léptons já eram conhecidos.

Partículas Elementares da Matéria - Neutrino do Múon

O neutrino do múon é uma partícula elementar da família do elétron. Sua descoberta sugeriu que para cada lépton existiria um neutrino associado, o que mais tarde seria de grande importância para a Física de Partículas.

Assim como seu irmão mais leve, o neutrino do múon tem uma massa muito pequena, que é aproximadamente a metade da massa do elétron (essa ainda é uma previsão sobre a massa desse neutrino), mas no Modelo Padrão o neutrino do múon tem massa nula. O neutrino do múon apresenta spin fracionário, carga elétrica nula e é instável, apesar de ser elementar.

Partículas Elementares da Matéria - Quark Up

Inúmeras partículas, supostamente elementares, foram descobertas na década de 1950. Foi proposta então uma maneira de compô-las de uma forma mais simples, através de algumas poucas partículas de fato elementares. Essas partículas elementares foram chamadas de quarks. Inicialmente foram propostos três quarks, divididos em up, down e strange (estranho). Esse modelo ganhou força, quando novas partículas não elementares que haviam sido previstas foram posteriormente descobertas, confirmando sua composição como elementares.

O quark up tem a menor massa dentre os quarks e está presente nas partículas que constituem a matéria à nossa volta. Ele compõe partículas como o próton e o nêutron, fazendo com que elas perdessem seu status de elementar, como se acreditava anteriormente. A massa desse quark é cerca de seis vezes a massa do elétron. Sua carga elétrica equivale a +2/3 da carga elétrica do elétron e seu spin é fracionário.

Apesar de ser considerado uma partícula elementar, o quark up, assim como todos os outros quarks, ainda não foram detectados separadamente, há evidências de sua existência enquanto constituintes de outras partículas. Esta peculiaridade é denominada de estado de confinamento dos quarks.

A visão grega do céu!

O conhecimento da astronomia babilônia chegou a Grécia de 500 a.C. Os babilônios interessavam-se sobretudo por adivinhar augúrios celestes - o que chamaríamos de astrologia -, mas os gregos procuravam compreende os princípios físicos segundo os quais o Universo funcionava, começando a separar a ciência da superstição. Eudóxio, um astrônomo grego do séc.IV a.C., desenvolver um sistema de 27 esferas cristalinas, aninhadas umas dentro das outras, girando em torno de diferente eixos e em diferente velocidades, que transportavam os corpos celestes ao redor de uma Terra esférica.

Astronomia árabe e turcos!

Após o declínio da civilização greco-romana, o centro da investigação astronômica transferiu-se para Bagdá, onde a obra de Ptolomeu foi traduzida para o árabe. Pouco antes do ano mil d.C., o astrônomo árabe Al-Sulfi produziu uma versão revista do catálogo de estrelas de Ptolomeu com desenhos de todas as constelações, o "Livro das estrelas fixas". Amplamente copiado e reeditado com várias ilustrações , tornou-se um dos mais populares livros árabes de astronomia. Entre os séc.X e XIII, as obras gregas antigas foram reintroduzidas na Europa através da Espanha denominada pelos árabes.

Esta ilustração do séc.XVI de um observatório fundado por Solimão e Magnífico mostra as tradições da astronomia árabe perpetuas por seus sucessores, os turcos otomanos.

Nem todos os irmãos da Terra nasceram

Se o Sol queimasse por mais 6 bilhões de anos, não seria tempo o suficiente para todos os planetas semelhantes a Terra nascerem – ainda faltam 92%. 

Nosso Sistema Solar nasceu a 4,6 bilhões de anos atrás e apenas 8% dos planetas potencialmente habitáveis existem. Esta conclusão foi feita a partir de dados coletados do Telescópio Hubble, da Nasa. Ou seja, a Terra é uma formação muito precoce comparada com os planetas que ainda vão vir.

Para a festa da vida no Universo, a Terra chegou cedo demais.

Partículas Elementares da Matéria - Quark Down

Assim como o quark up, o quark down está presente em toda matéria visível em nosso entorno, pois constitui as partículas encontradas no núcleo dos átomos. Sua massa é aproximadamente o dobro do quark up, ou seja, 12 vezes a massa do elétron. Sua carga elétrica é de -1/3 da carga elétrica do elétron e seu spin é fracionário.

Junto com o quark up, eles formam a primeira geração de quarks do Modelo Padrão.

Partículas Elementares da Matéria - Quark Charme -c

A busca pela simetria entre as quantidades iguais de quarks e léptons, levou os físicos a proporem a existência de um quarto quarks, que foi denominado de quark charme (charm).

A esse novo quark foi associado a um novo número quântico denominado charmoso, que só poderia ser violado nas interações fracas. Essa partícula foi observada a primeira vez em 1974, por dois grupos que trabalhavam em laboratórios distintos e conseguiram detectar a mesma partícula. Porém, cada grupo atribuiu um nome diferente para partícula. A primeira partícula detectada, que forneceu evidências para o quark charme, é chamada de J/Psi (lê-se: jota psi).

O quark charmoso tem carga elétrica de +2/3 a carga do elétron, spin fracionários como todos os outros e massa cerca de 2500 vezes a massa do elétron.

Partículas Elementares da Matéria - Bóson de Gauge(W+E+W-)

Os bósons de gauge carregados W+ e W- são responsáveis pela interação fraca. Essa interação acontece no interior das partículas e muda o sabor (características quânticas) dos quarks. Com isso, os quarks são modificados e, em seguida, sofrem decaimento e emitindo um neutrino.

Tanto a massa do W+ como a do W- é muito grande, da ordem de 80 GeV (a do elétron tem cerca de 0,0005 GeV). Essas são as únicas partículas mediadoras de interações que possuem tanto carga elétrica como massa.

Como mediadoras da interação fraca, elas possuem spin inteiro, carga elétrica positiva ou negativa e, daí a necessidade de se elaborar um mecanismo propondo o bóson de Higgs, responsável pela geração da massa nas partículas.

Partículas Elementares da Matéria - Bóson de Gauge (Z°)

A descoberta dessa partícula coroou a teoria da interação fraca. O bóson de gauge tem seu decaimento de diversas formas, sendo que todas elas incluem o neutrino.

Junto com os W- e W+ a partícula Z0 vem completar os bósons mediadores da interação fraca, chamados de bósons de gauge, que são responsáveis pela mudança de sabores dos quarks (os sabores dos quarks são up, down, strange, charm, bottom e top).

Partículas Elementares da Matéria - Glúons (g)

São as partículas responsáveis pela interação entre os quarks no interior das partículas (hádrons), funcionando como uma espécie de cola entre eles. É através da troca de glúons que os quarks modificam suas carga cor.

A carga cor foi proposta em 1964 para que os quarks, enquanto constituintes dos hádrons, pudessem obedecer ao princípio da exclusão de Pauli (atribuindo um novo número quântico aos quarks - ou seja, a carga cor). Então, um hádron que tivesse os três quarks de mesmo sabor, teria seus quarks de cores distintas (verde, vermelho e azul). Desta forma, cada sabor dos quarks pode se apresentar nas três cores. A carga cor representa somente mais um número quântico, não tendo qualquer semelhança com as cores do espectro de luz visível.

Uma nova teoria sobre o campo dos glúons foi elaborada e hoje é conhecida como Cromodinâmica Quântica (QCD, em sua sigla em inglês).

Os glúons são partículas de massa e carga elétrica nula, são coloridos (carga cor) portadores de uma cor (azul, vermelho e verde) e uma anticor (ciano, amarelo e magenta). Desta forma, os glúons são os mediadores da interação forte entre os quarks no interior das partículas. Essas partículas possuem um comportamento bem singular, são as únicas partículas que podem interagir com elas mesmas, porque possuem a carga cor.

O que é a Força Forte?

O que mantém o núcleo de um átomo unido? Lembre-se que o núcleo atômico é formado por prótons e neutrons. Os neutrons não possuem carga elétrica mas os prótons são partículas dotadas de carga positiva. Deste modo, existe uma intensa força de repulsão eletromagnética entre os prótons. Porque motivo, então, o núcleo de um átomo é estável? 

Na verdade, os físicos notaram que a estabilidade nuclear é produzida pela presença de um novo tipo de interação entre partículas, a força nuclear forte, também chamada de força nuclear, de interação nuclear ou de força forte. É esta interação que mantém o núcleo atômico unido.

A estabilidade nuclear está associada à força forte. Se ela não existisse, os núcleos atômicos não existiriam pois é ela que mantém o núcleo unido. Na ausência da força forte, a força dominante no núcleo seria a interação eletromagnética. Como os prótons possuem a mesma carga positiva, eles sofreriam uma intensa repulsão que provocaria o seu rápido afastamento impedindo que eles se aglutinassem para, juntamente com os neutrons, produzirem os núcleos. E, obviamente, se os núcleos atômicos não existissem, os átomos não existiriam, nem as moléculas (que são formadas por átomos).

Deste modo, os seres humanos, que são formados por moléculas, também não existiriam. Pior ainda, se a força forte não existisse a matéria que forma o Universo, tal como o conhecemos, também não existiria uma vez que até mesmo os prótons e os neutrons não conseguiriam se formar. Lembre-se que os prótons e nêutrons são formados por quarks e a interação entre os quarks se dá por meio da força forte.

Se a força forte não existisse o Universo ainda poderia existir só que ele seria formado por um enorme conjunto de partículas que se deslocariam através ele, eventualmente interagindo mas não produzindo as formas de matéria que hoje conhecemos.

O que é a Constante de Planck

A constante de Planck, representada por h, é uma das constantes fundamentais da Física, usada para descrever o tamanho dos quanta. Essa contante tem um papel fundamental na teoria da Mecânica quântica, e aparece sempre que fenômenos relacionados à esta são estudados.
Tem o seu nome em homenagem a Max Planck, um dos fundadores da Teoria Quântica. O seu valor (em unidades do sistema internacional) é de aproximadamente:

h = 6,6260693(11) x 10-34 J . s

Uma das utilizações para esta constante é na equação que permite determinar a energia do fóton. Essa equação traduz-se pela seguinte fórmula:

E = h . ν

em que:
E = energia do fóton, denominada quantum;
h = constante de Planck;
ν = frequência da radiação (Letra do alfabeto grego, que tem som de "niu")

Partículas Elementares da Matéria - Tau

Essa partícula deu origem à terceira geração de partículas da família dos léptons. Ela tem a mesma carga do elétron, porém com uma massa quase 3500 vezes superior. O tau foi a primeira descoberta de partícula genuinamente elementar mais pesada que o próton. Possui praticamente as mesmas características do que seu primo mais leve, o elétron. Isso significa que tem carga elétrica e spin iguais ao do elétron, diferenciando somente com o valor de sua massa.

Devido à simetria que se acredita haver no mundo das partículas, faltaria um neutrino companheiro para essa partícula, de tal maneira que se completassem as duplas (dubletos) de partículas e neutrinos associados a elas. Isso só ocorreu algumas décadas depois.

Por não ser o lépton mais leve, o tau é instável, ou seja, ele decai em outras partículas, tendo o seu decaimento final no elétron (o mais leve entre eles). Junto com o elétron, o múon e os neutrinos associados compõem a família dos léptons.

Foto : As sete irmãs!

Fotografia e imagens de CCD mostram que as Plêiades estão imersas numa névoa azul de poeira que reflete a luz das estrelas mais brilhantes.

Partículas Elementares da Matéria - Quark Bottom (b)

Depois da descoberta do tau, especulou-se que poderia haver mais quarks. Então, em 1977, foi descoberto o quinto quark, o bottom (esse quark também pode ser denominado de beauty).

Esse quark é muito pesado: sua massa equivale a um pouco mais de 4 prótons (maior do que a massa de um átomo de hélio), ou cerca de oito mil e quinhentas vezes a massa do elétron, e mesmo assim é uma partícula elementar. Tem carga elétrica igual a -1/3 da carga do elétron e spin fracionário igual aos demais.

Devido a sua grande massa, a sua detectação foi difícil. Acredita-se que essa partícula elementar existiu em condições singulares no início do Universo e hoje pode ser criada em aceleradores de altas energias.

O que é a Eletrodinâmica Quântica ?

A eletrodinâmica quântica é uma das teorias mais bem construídas da física. Os equipamentos eletrônicos que você usa em sua casa possuem circuitos integrados cuja construção se baseia na eletrodinâmica quântica. A precisão verificada entre os resultados previstos teoricamente e aqueles obtidos no laboratório é realmente surpreendente.
A eletrodinâmica quântica nos diz que existe uma partícula que é a mediadora de todas as interações eletromagnéticas. Esta partícula é o fóton.

Sempre que ocorre um processo entre partículas carregadas há uma incessante troca de fótons.
Lembre-se que vemos as estrelas porque elas emitem radiação e esta radiação nada mais é do que fótons produzidos por processos quânticos que ocorrem no interior da estrela.

Partículas Elementares da Matéria - Quark Top

O quark top foi o último quark a ter a sua existência confirmada e sua comprovação só foi possível com o desenvolvimento dos aceleradores de partículas, capazes de acelerá-las a altas energias. Ao contrário do que parece, quanto maior é a massa de uma partícula, mais difícil é detectá-la, pois maior é a quantidade de energia necessária no experimento.

A massa do top é cerca de 190 vezes a massa do próton, comparável com a massa de um átomo de ouro. Mas mesmo assim, é considerada uma partícula elementar, pois não é constituída de nenhuma outra. Sua carga elétrica é de +2/3 da carga elétrica do elétron e seu spin é igual aos demais quarks.

É importante notar que o que define uma partícula elementar não é sua massa, mas sim o fato de ela não ser constituída por partes menores. Esse é o caso dos quarks. Apesar de alguns terem a massa comparável a de alguns átomos, eles ainda são considerado elementares, pois não são constituídos de partes.

Partículas Elementares da Matéria - Neutrino do Tau

A detecção dessa partícula coroou a ideia de que há simetria entre as partículas elementares e mostrou que na natureza existe uma certa ordem nas quantidades de partículas.

Como os cientistas já haviam descoberto e comprovado a existência de seis quarks, esperava-se que houvesse também seis léptons para completar a simetria entre as quantidades de partículas. Procurou-se então o neutrino associado ao tau, e este foi encontrado no ano 2000, depois de mais de três anos de pesquisa.

Como os cientistas já haviam descoberto e comprovado a existência de seis quarks, esperava-se que houvesse também seis léptons para completar a simetria entre as quantidades de partículas. Procurou-se então o neutrino associado ao tau, e este foi encontrado no ano 2000, depois de mais de três anos de pesquisa.

Foto : Via Láctea

Esta é a fotografia mais completa já tirada da Via Láctea !
Esta foto parece ser mais uma imagem do espaço, porém é muito especial: ela é tão grande que, só ao tirá-la, astrônomos descobriram 50.000 novas estrelas e outros objetos espaciais brilhantes.

A imagem veio de astrônomos da Universidade de Ruhr-Bochum, na Alemanha. Mas claro que não foi tirada de um jeito simples como pegar a câmera, apontar e fotografar. Em vez disso, para conseguir todo esse alcance, os pesquisadores passaram cinco anos tirando fotos, e juntaram todas em uma imagem de meros 46 bilhões de pixels.

A imagem completa ficou tão grande que só pôde ser divulgada em partes, como a seção acima que mostra a estrela Eta Carinae. Em sua forma completa, a foto revela vários objetos nunca vistos antes na nossa galáxia. Na verdade, os 50.000 novos objetos brilhantes são tão novos que pesquisadores até acham que a maioria é estrelas, mas não têm certeza. Alguns deles podem ser sistemas estelares inteiros, ou outros corpos celestes excepcionalmente brilhantes.

Theophilus, Cyrilus e Catharina!

Altos muros cercam esta cratera de impacto (no alto a direita). Rochas que ricochetearam após o impacto formam suas montanhas centrais. A imagem ilustra ali três crateras a Teophilus, a Cyrilus e a Catharina, essas três crateras possuem aproximadamente 100 quilômetros de diâmetro e ilustram os estágios de degradação.

Foto : Bacia Caloris

Caloris, ainda não fotografada, está sob a borda inferior deste mosaico de 10 imagens do Mariner. A borda da bacia e as cristas estão marcadas por crateras mais recentes.

Grande Carl Sagan!

Para quem não conhece Carl Edward Sagan foi um cientista, astrobiólogo, astrônomo, astrofísico, cosmólogo, escritor e divulgador científico norte-americano.

Sagan é autor de mais de 600 publicações científicas e também autor de mais de 20 livros de ciência e ficção científica. 

Foi durante a vida um grande defensor do ceticismo e do uso do método científico, promoveu a busca por inteligência extraterrestre através do projeto SETI e instituiu o envio de mensagens a bordo de sondas espaciais, destinados a informar possíveis civilizações extraterrestres sobre a existência humana.

Mediante suas observações da atmosfera de Vênus, foi um dos primeiros cientistas a estudar o efeito estufa em escala planetária. Também fundou a organização não-governamental Sociedade Planetária e foi pioneiro no ramo da ciência exobiologia.

Sagan é conhecido por seus livros de divulgação científica e pela premiada série televisiva de 1980 Cosmos: Uma Viagem Pessoal, que ele mesmo narrou e co-escreveu.

Experiência Química

Nessa demonstração feita em laboratório um béquer com cera foi aquecido até pegar fogo. Então foi jogada uma pequena quantidade de água dentro do béquer. Neste caso a água vaporiza rapidamente ejetando uma grande quantidade de cera em chamas. 

Isto foi feito para alertar sobre o perigo de se tentar apagar fogo em uma panela cheia de azeite quente. NÃO use água diretamente sobre a panela com azeite quente. O azeite será projetado para fora da panela resultando em uma imensa labareda. 

PS: Fogo em azeite pode ser apagado usando o abafamento com um pano grande (cuidando para não entornar o azeite quente). E lembre que o telefone dos bombeiros é o 193.

Partículas Elementares da Matéria - Próton

O próton é a uma das partículas que compõem o núcleo dos átomos. Apesar de ser estável, não é considerados uma partícula elementar. O próton é constituído por quarks (up e down). Ele tem carga igual ao do elétron, porém positiva, e sua massa é cerca de 2000 vezes maior do que a do elétron. É a partícula de menor massa da sua família, por isso, todas as outras partículas de sua família (bárions) tem o seu decaimento final em um próton, que acredita-se atualmente que seja uma partícula estável.

Por muito tempo, imaginou-se que o próton fosse uma partícula elementar, mas nos meados da década de 1960 essa concepção foi por água abaixo. Foi elaborada uma teoria, rapidamente comprovada, que dizia que, na verdade, o próton era composto por outras partículas, os quarks. A partir daí, o próton perdeu de vez o seu status de partícula elementar. Viu-se que, como ele é composto por três quarks, são os quarks os realmente elementares, pois não são compostos por mais partícula nenhuma.

Partículas Elementares da Matéria - Pósitron

Esta foi a quarta partícula elementar a ser descoberta e, na verdade, é a antipartícula do elétron, ou seja, um elétron positivo.

Ele foi proposto por Dirac em 1930, quando o cientista buscava uma equação relativística para o movimento do elétron, mas acabou se defrontando com uma solução que descrevia um nível de energia negativo. Ele interpretou esse nível de energia como sendo uma partícula idêntica ao elétron, porém com sinal contrário. Essa partícula foi detectada mais tarde, fornecendo evidências irrefutáveis para a proposta de Dirac. A descoberta dessa partícula fez com que o conceito de vácuo fosse modificado, passando a ser considerado uma região do espaço com a menor energia possível.

Assim, o pósitron tornou-se a primeira antipartícula conhecida - com as mesmas características do elétron, porém com carga elétrica positiva. Por isso, é uma partícula tão real quanto as outras.

Partículas Elementares da Matéria - Nêutron

Assim como o próton, o nêutron também constitui o núcleo dos átomos da matéria à nossa volta (com exceção do átomo de hidrogênio, que é formado somente pelo próton) . Não é considerado uma partícula elementar, pois assim como o próton, é constituído de quarks (up e down). Sua massa é um pouco maior do que a do próton, o que tem grandes consequências para a evolução do Universo e a formação da matéria.

O nêutron é formado pelos quarks (udd) é mais pesado do que o próton (uud). Se essa desigualdade não existisse, o mundo seria totalmente diferente: o Sol não brilharia, e não estaríamos aqui para ver a beleza do arco-íris riscando o céu.

É uma partícula neutra, ou seja, não possui carga elétrica, pois as cargas elétricas dos quarks constituintes se cancelam. O nêutron e o próton são chamados genericamente de núcleons por serem os constituintes dos núcleos atômicos. Depois do próton é o bárion mais leve, sendo instável e decaindo em um próton.

Partículas Elementares da Matéria - Píon

Para um melhor entendimento sobre a força forte entre os núcleons, uma nova partícula foi prevista. Mas, para que a hipótese fosse aceita, essa partícula prevista deveria ser detectada.
Assim foi feito. Em 1947, a partícula prevista pela proposta da interação forte foi descoberta por uma equipe de pesquisadores (entre eles havia uma físico brasileiro, César Lattes, que teve uma contribuição fundamental nessa descoberta ao acrescentar bórax na emulsão das chapas fotográficas). Primeiro, a partícula foi detectada nos Andes chilenos, no monte Chacaltaia a 5.500 metros de altitude, onde as chapas ficaram por um mês. A continuação de sua busca pelos píons aconteceu no acelerador Cosmic, na Califórnia, que havia sido usado na Segunda Guerra para beneficiar urânio.

O píon foi, então, observado em laboratório e sua existência acabou confirmada. Essa partícula foi denominada de méson pi (por ter massa intermediária entre a massa do próton e do elétron) ou simplesmente píon. Ele é constituída de dois quarks (um quark e um antiquark). Assim, a teoria proposta para a força entre as partículas do núcleo foi aceita e começou a desfrutar de grande prestígio na física.

O píon pode ser detectado em três versões (tripleto) uma positiva (p+), uma negativa (p-) e a outra neutra (p0).