Por incrível que pareça a área mais fria da atmosfera terrestre não está sobre os pólos mas sim sobre o equador! A tropopausa (fronteira entre as duas camadas mais baixas da atmosfera) varia em altitude entre apenas 9 km, acima dos pólos, e 18 km, sobre o equador. A temperatura do ar diminui gradualmente até o extremo superior da tropopausa. Assim as temperaturas chegam muitas vezes abaixo de -80 graus celsius acima do equador, enquanto sobre os pólos norte e sul raramente são inferiores a 55 graus celsius.
Fonte: Reader's Digest
Divulgar ciência de forma simples. Aulas e complementos
quinta-feira, 9 de agosto de 2012
sábado, 28 de julho de 2012
sexta-feira, 27 de julho de 2012
O Universo é: (a)finito (b)infinito (c)finito e ilimitado
O
que sabemos hoje do Universo? Muita coisa, mas nosso conhecimento não é
verdadeiro e absoluto sobre o que é e como é o Universo. Tentarei expor em
parte cada item acima com uma cronologia de pensadores e o que estava
acontecendo na época.
O
Universo é: a alternativa (a) FINITO
Podemos
responder a letra (a) FINITO, e estaremos de acordo com muitas religiões e
civilizações do passado que diziam que a
Terra era plana e sustentada por quatro elefantes e esses sustentados por
uma tartaruga gigante(fig.1)! Claro que isso era uma alegoria para explicar como a
Terra era sustentada. As especulações de verdade sobre a Natureza do Universo
remontam aos tempos pré-históricos, por isso a Astronomia é considerada uma das
ciências mais antigas. Os registros Astronômicos datam aproximadamente 5 mil
anos atrás e se devem aos chineses (sempre eles!), aos babilônios, assírios e
egípcios. Nessa época os astros eram estudados com o objetivo relacionados à
Astrologia, para fazer previsões futuras de reis e senhores de terra. Quem
detinha o conhecimento da Astronomia (e também da Astrologia) eram muitas vezes
sacerdotes, druidas, magos, etc. pois eles tinham o “poder”de prever
acontecimentos como eclipses (lunares e solares); também conseguiam definir a
melhor época para o plantio pois eles perceberam que a Terra completava ciclos
regulares de chuvas e secas, essa regularidade do planeta parecia se completar
a cada 365 dias e isso foi muito bem observado por essas antigas civilizações.
Vários historiadores descobriram que antigas civilizações espalhadas pelo mundo
tinham esse conhecimento da regularidade das estações do ano, do período lunar,
e da previsão de eventos astronômicos. Isso fazia com que se especulasse a
respeito da origem da Vida e do Universo.
 |
| (fig1) |
O
desenvolvimento especulativo da ciência antiga se deu na Grécia quando
filósofos-viajantes começaram a especular sobre a origem do Universo. A ideia
dos filósofos gregos era achar uma ordem na origem de tudo. A palavra
“cosmologia” deriva da antiga palavra grega kosmeo,
que significa “ordenar”ou “organizar”, pois o céu apresentava padrões que
podiam ser compreendidos de uma forma analítica e sistemática.
Começou
a surgir conceitos como o da Esfera Celeste, uma esfera de material
cristalino(fig2), incrustada de estrelas, tendo a Terra como centro. Eles naquela
época não tinham conhecimento da rotação da Terra, imaginavam que a esfera
celeste girava em torno de um eixo passando pela Terra. Observaram que todas as
estrelas giram em torno de um ponto fixo no céu(fig3), e consideraram esse
ponto como uma das extremidades do eixo de rotação da Esfera Celeste. Eles
sabiam que o Sol muda de posição no céu ao longo do ano (no hemisfério Sul no
inverno o Sol está mais ao Norte e no verão o Sol está mais ao Sul) e nasce
sempre no leste e se opõe ao oeste. Esse caminho aparente do Sol no céu durante
o ano define a eclíptica(fig4) (assim chamada porque os eclipses ocorrem
somente quando a Lua está próxima da eclíptica). A Lua e os planetas percorrem
o céu em uma região de dezoito graus centrada na eclíptica, essa região é
definida como o Zodíaco, hoje dividida em 13 constelações(fig5) (a mais nova é
a Serpente 29 de Novembro à 17 de
Dezembro).
(fig2)
(fig3)
(fig4)
(fig5)
Como os gregos deduziram que a Terra é esférica, ficaram com uma dúvida que ainda assombra muita gente nos dias de hoje: “O que impede as pessoas de caírem?” A solução aristotélica (se é que podemos dizer assim) é dizer que como tudo tem a tendência de ir para o centro da Terra, então o centro da Terra é o centro do Universo. Portanto, a Terra é estática e tudo sobre a sua superfície é projetada para o centro, por isso que nós somos “presos” e não caímos fora da Terra.
Fica
muito simples a explicação de que a Terra é o centro do Universo, pois nós
somos o centro de todas as coisas, pois Deus (ou Deuses) quis assim, é a sua
criação. O Sol, a Lua, os astros errantes (planetas) todos giram em torno da
Terra. E depois dos planetas há o que se acredita a morada dos Deuses, é o que
os antigos chamavam de esfera de cristal o lugar das estrelas fixas.
Portanto, o Universo gira em torno da Terra!
Tudo
isso fica muito claro com o modelo geocêntrico(fig6) proposto por Ptolomeu(fig7)
no seu livro Almagesto que trabalhou na biblioteca de Alexandria no
Egito (século II d.C.). Com o calendário juliano e as navegações era
preciso conhecer muito bem o céu noturno e Ptolomeu estudou e catalogou muitas
estrelas e propôs um modelo já conhecido mas muito bem estruturado por ele. Mas
o modelo geocêntrico já existia, mas não conseguia explicar o movimento dos
“corpos errantes” principalmente o planeta Marte. Eis que Ptolomeu apresenta
uma elaborada explicação matemática para o movimento dos planetas o chamado ciclos
e epiciclos(fig8), já conhecido por Arquimedes. O cristianismo em ascensão
precisava de um “modelo matemático” para justificar seus dogmas bíblicos e o
modelo aristotélico-ptolomaico do geocentrismo foi muito bem aceito pelo cristianismo.
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| (fig6) |
 |
| (fig7) |
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| (fig8) |
Portanto,
no inicio da era cristão a imagem do universo como sendo o modelo geocêntrico
(ptolomaico-aristotélico) era o que melhor se ajustava nessa época. Mas esse
sistema era usado somente no Ocidente, outras culturas tinham outras imagens para
o Universo.
quinta-feira, 19 de janeiro de 2012
Einstein e a Religião
Einstein e a Religião: Física e Teologia
Por Max Jammer Ed. Contraponto ano:2000
223 páginas
Resenha: Daniel B. Bertoglio email: prof_salsicha@hotmail.com Blog: www.valordaciencia.blogspot.com
O resumo está no Scribd no link: http://pt.scribd.com/doc/78809573/Einstein-e-a-Religiao
Seu livro mostra uma pequena biografia de Einstein sua vida desde a infância, suas influências na juventude seus pensamentos sobre religião, ciência e filosofia. Essa é uma resenha que fiz sobre os principais pensamentos dessa personalidade que em sua vida, sempre buscou as coisas mais simples.
Seu livro mostra uma pequena biografia de Einstein sua vida desde a infância, suas influências na juventude seus pensamentos sobre religião, ciência e filosofia. Essa é uma resenha que fiz sobre os principais pensamentos dessa personalidade que em sua vida, sempre buscou as coisas mais simples.
Foi um livre pensador, sempre certo em suas idéias científica e pronto para mudá-las caso fosse necessário. Mas suas convicções filosóficas eram muito fortes, ele acreditava num determinismo, por isso dizia que a Mecânica Quântica era incompleta. Depois de escrever a Relatividade Especial e Geral (1905 e 1916, respectivamente) não desistiu de buscar o seu maior sonho que foi a Teoria do Campo Unificado, onde buscava unir a Teoria Geral da Relatividade com a nova física que ajudou a fundar: a Mecânica Quântica. Sua mente era inquieta, falava com todos que o cercava. Sempre falando de política, filosofia, religião e o que ele mais gostava: Ciência. Foi um divulgador de sua própria teoria para o público leigo. Ele dizia que para entender o mundo (e a física) ela tem que ser explicada de uma maneira que até criança entenda. Apaixonado por música, sempre com seu violino adorava tocar para as pessoas e convidados. Foi um estudante que adorava a vida boêmia, nunca foi um homem de família, ele se dizia muito descontente com isso, afastou-se por um tempo de sua primeira esposa e filhos. Mas nunca os deixou na mão; é que sua mente estava sempre voltada para o mundo.
O livro é dividido em três capítulos. Escrevi a resenha dos dois primeiros capítulos. O terceiro vou deixar para o leitor se deliciar integralmente, pois fala das idéias filosóficas após Einstein e todas são boas, e faltaria tempo para descrevê-las. Quis pegar a essência dos dois primeiros capítulos nas quais dividi em algumas partes, onde, por exemplo, ele fala de Religião, Filosofia, etc.
Esse livro dá uma idéia do quanto esse “homem do mundo” via sobre a Religião. O livro não traz só as suas idéias, no Capítulo 2 há uma discussão de religiosos e teólogos contra (e a favor) do seu pensamento religioso, até um filósofo escreve detalhadamente que Einstein se contradiz em sua “Religião Cósmica”.
O que Einstein não queria, mas acabou acontecendo é que muitos usam o seu nome para defender o ateismo, ou uma Religião. Fica muito claro que Einstein não tinha religião (apesar dele ser judeu não praticante), o que o físico fazia era combater os governos que reprimissem práticas sejam elas religiosas, filosóficas ou científicas. Einstein não se considerava ateu (como veremos mais abaixo), muito menos místico.
A leitura do livro é essencial para quem busca uma visão para conciliar “Ciência e Religião” (título de um dos principais artigos de Einstein). Espero que gostem dessa pequena resenha. E desculpa se acabei esquecendo algo, aceito sugestões.
OBS: O que está em negrito e itálico é frase do próprio Einstein (ou de outro autor). E o que está em itálico é extraído de Max Jammer
O autor Max Jammer (1915-2010) foi professor emérito de Física e reitor da Universidade de Bar-Ilan (Israel) e colega de Einstein em Princeton (EUA).
domingo, 29 de maio de 2011
O big bang da evolução
Extraído do Blog Ciência Hoje:
O big bang da evolução: "
O título, extraído de textos do bioquímico britânico James Barber, refere-se ao surgimento na Terra, há aproximadamente dois bilhões de anos, de um dos componentes do processo de fotossíntese.
Se você não é especialista do ramo, provavelmente vai dizer que a clorofila é a responsável pela cor verde da vegetação. Isso é apenas uma parte da história desse fenômeno, que é responsável por todas as formas de vida em nosso planeta.
Expresso em termos gerais, a fotossíntese aparenta ser muito simples. Ao incidir sobre a folha de uma planta, a luz solar produz uma reação fotoquímica, tendo água e gás carbônico como reagentes e oxigênio e glicose como produtos da reação. É o início da produção de biomassa.
Mas bastam umas poucas perguntas sobre detalhes do processo e logo se descobre sua complexidade. Não é por nada que mais de três séculos depois de sua descoberta, a fotossíntese continua desafiando nossa inteligência para entender muitos de seus aspectos.
No início do mês, a prestigiosa revista Science publicou artigo assinado por 18 pesquisadores de famosas universidades de vários países com o único objetivo de comparar cálculos de eficiência na fotossíntese e nos sistemas fotovoltaicos, uma tarefa tão difícil quanto necessária para o desenvolvimento tecnológico da energia solar.
Uma parte da dificuldade em calcular a eficiência energética da fotossíntese reside na falta de conhecimento detalhado do processo. Um alerta contundente para algumas lacunas nesse conhecimento foi dado recentemente por Marco Sacilotti e colaboradores do Departamento de Física da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE).
Não resta mais dúvida de que o mecanismo da fotossíntese é controlado pela mecânica quântica. No entanto, a literatura atual não apresenta elementos quantitativos ou mesmo qualitativos para justificar essa hipótese, afirmam os pesquisadores da UFPE ao propor modelos para sanar essa dificuldade.
Uma das principais deficiências dos modelos atuais é a falta de uma boa compreensão das forças que determinam o movimento de cargas elétricas positivas e negativas no interior dos sistemas fotossintetizantes.
Se por um lado o tratamento quântico da fotossíntese tem muito a evoluir – o que representa um vasto campo de trabalho para biólogos, físicos e químicos –, por outro, o cenário geral do processo já está bem estabelecido.
Não há mais questionamento na literatura sobre a natureza inicial do processo, que ocorre quando a luz solar atinge a clorofila e outros pigmentos fotossensíveis presentes nas folhas de plantas e algas.
A energia absorvida nessa interação é transferida para uma enzima estruturalmente complexa, conhecida como fotossistema II (PSII, na sigla em inglês). O surgimento dessa enzima na Terra é considerado o “big bang da evolução”.
Ela é responsável pela quebra da molécula da água, que resulta na produção de elétrons e prótons por meio de um processo termodinâmico com eficiência de aproximadamente 70% na conversão da energia associada à luz solar incidente em energia armazenada nas ligações químicas dos produtos formados.
Para se ter ideia do quão alta é essa eficiência, basta compará-la com os 18% da mais eficiente célula solar disponível hoje comercialmente. Todavia, até chegar ao estágio energético utilizável, os sistemas naturais dissipam energia sob diferentes formas e, ao final, a eficiência teórica não ultrapassa 4,5%, e os melhores resultados experimentais não ultrapassam 3%.
Biólogos, físicos e químicos que trabalham na área acreditam que procedimentos de engenharia genética possam contribuir para aumentar essa eficiência. Uma possibilidade seria alargar artificialmente a faixa do espectro solar absorvido por pigmentos fotossensíveis.
É que os sistemas naturais captam apenas luz na faixa visível para realizar a fotossíntese. Então, se for possível manipular esses materiais para incluir pigmentos absorvedores de outras faixas, a eficiência poderá ser maior, na medida em que mais energia será captada para a mesma intensidade de radiação solar.
O processo inverso da fotossíntese é a fotorrespiração, produzida pela ação de oxigênio sobre glicose, que libera energia sob a forma de água e gás carbônico. A fotorrespiração chega a consumir até 25% da energia inicialmente armazenada na fotossíntese.
Para enfrentar essa limitação, a natureza desenvolveu em algumas plantas a fotossíntese C4, na qual o gás carbônico é fixado em um ácido com quatro átomos de carbono. O resultado disso é que ao apresentar maior eficiência na fixação do gás carbônico e pequena perda de água, as plantas C4 praticamente dispensam a fotorrespiração. Já existem pesquisas em andamento na tentativa de incorporar materiais fotossintetizantes do tipo C4 em plantas nas quais inexistem esses componentes.
Outras opções consideradas pela engenharia genética encontram-se em estudo, e as mais instigantes têm a ver com o uso tecnológico dos conceitos da teoria quântica para o estabelecimento da biologia sintética.
O amadurecimento das ferramentas teóricas e experimentais da biologia e da física chegou ao ponto de aplicação das ideias lançadas no início dos anos 1940 pelo físico austríaco Erwin Schrödinger (1887-1961), que ao referir-se aos organismos multicelulares disse que sua “singular engrenagem não é de grosseira manufatura humana, mas a mais requintada obra-prima já conseguida pelas leis da mecânica quântica”.
Carlos Alberto dos Santos
Professor-visitante sênior da Universidade Federal da Integração Latino-americana
"
O big bang da evolução: "
O título, extraído de textos do bioquímico britânico James Barber, refere-se ao surgimento na Terra, há aproximadamente dois bilhões de anos, de um dos componentes do processo de fotossíntese.
Se você não é especialista do ramo, provavelmente vai dizer que a clorofila é a responsável pela cor verde da vegetação. Isso é apenas uma parte da história desse fenômeno, que é responsável por todas as formas de vida em nosso planeta.
A fotossíntese continua desafiando nossa inteligência para entender muitos de seus aspectos
Expresso em termos gerais, a fotossíntese aparenta ser muito simples. Ao incidir sobre a folha de uma planta, a luz solar produz uma reação fotoquímica, tendo água e gás carbônico como reagentes e oxigênio e glicose como produtos da reação. É o início da produção de biomassa.
Mas bastam umas poucas perguntas sobre detalhes do processo e logo se descobre sua complexidade. Não é por nada que mais de três séculos depois de sua descoberta, a fotossíntese continua desafiando nossa inteligência para entender muitos de seus aspectos.
No início do mês, a prestigiosa revista Science publicou artigo assinado por 18 pesquisadores de famosas universidades de vários países com o único objetivo de comparar cálculos de eficiência na fotossíntese e nos sistemas fotovoltaicos, uma tarefa tão difícil quanto necessária para o desenvolvimento tecnológico da energia solar.
- Usina solar PS10, na Espanha. Pesquisadores tentam comparar a eficiência na fotossíntese e nos sistemas fotovoltaicos, uma tarefa difícil, porém necessária, para o desenvolvimento tecnológico da energia solar. (foto: Wikimedia Commons/ afloresm – CC BY 2.0)
Uma parte da dificuldade em calcular a eficiência energética da fotossíntese reside na falta de conhecimento detalhado do processo. Um alerta contundente para algumas lacunas nesse conhecimento foi dado recentemente por Marco Sacilotti e colaboradores do Departamento de Física da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE).
Não resta mais dúvida de que o mecanismo da fotossíntese é controlado pela mecânica quântica. No entanto, a literatura atual não apresenta elementos quantitativos ou mesmo qualitativos para justificar essa hipótese, afirmam os pesquisadores da UFPE ao propor modelos para sanar essa dificuldade.
Uma das principais deficiências dos modelos atuais é a falta de uma boa compreensão das forças que determinam o movimento de cargas elétricas positivas e negativas no interior dos sistemas fotossintetizantes.
Eficiência natural
Se por um lado o tratamento quântico da fotossíntese tem muito a evoluir – o que representa um vasto campo de trabalho para biólogos, físicos e químicos –, por outro, o cenário geral do processo já está bem estabelecido.
Não há mais questionamento na literatura sobre a natureza inicial do processo, que ocorre quando a luz solar atinge a clorofila e outros pigmentos fotossensíveis presentes nas folhas de plantas e algas.
A energia absorvida nessa interação é transferida para uma enzima estruturalmente complexa, conhecida como fotossistema II (PSII, na sigla em inglês). O surgimento dessa enzima na Terra é considerado o “big bang da evolução”.
Pesquisadores acreditam que
procedimentos de engenharia genética possam contribuir para aumentar a eficiência energética de sistemas naturais
procedimentos de engenharia genética possam contribuir para aumentar a eficiência energética de sistemas naturais
Ela é responsável pela quebra da molécula da água, que resulta na produção de elétrons e prótons por meio de um processo termodinâmico com eficiência de aproximadamente 70% na conversão da energia associada à luz solar incidente em energia armazenada nas ligações químicas dos produtos formados.
Para se ter ideia do quão alta é essa eficiência, basta compará-la com os 18% da mais eficiente célula solar disponível hoje comercialmente. Todavia, até chegar ao estágio energético utilizável, os sistemas naturais dissipam energia sob diferentes formas e, ao final, a eficiência teórica não ultrapassa 4,5%, e os melhores resultados experimentais não ultrapassam 3%.
Biólogos, físicos e químicos que trabalham na área acreditam que procedimentos de engenharia genética possam contribuir para aumentar essa eficiência. Uma possibilidade seria alargar artificialmente a faixa do espectro solar absorvido por pigmentos fotossensíveis.
É que os sistemas naturais captam apenas luz na faixa visível para realizar a fotossíntese. Então, se for possível manipular esses materiais para incluir pigmentos absorvedores de outras faixas, a eficiência poderá ser maior, na medida em que mais energia será captada para a mesma intensidade de radiação solar.
Física quântica & biologia sintética
O processo inverso da fotossíntese é a fotorrespiração, produzida pela ação de oxigênio sobre glicose, que libera energia sob a forma de água e gás carbônico. A fotorrespiração chega a consumir até 25% da energia inicialmente armazenada na fotossíntese.
Para enfrentar essa limitação, a natureza desenvolveu em algumas plantas a fotossíntese C4, na qual o gás carbônico é fixado em um ácido com quatro átomos de carbono. O resultado disso é que ao apresentar maior eficiência na fixação do gás carbônico e pequena perda de água, as plantas C4 praticamente dispensam a fotorrespiração. Já existem pesquisas em andamento na tentativa de incorporar materiais fotossintetizantes do tipo C4 em plantas nas quais inexistem esses componentes.
- 'Fimbristylis dichotoma'. Nas plantas do gênero 'Fimbristylis', ocorre a fotossíntese C4. Nesse processo, o gás carbônico é fixado em um ácido com quatro átomos de carbono, o que resulta em maior eficiência energética. (Keisotyo/ CC BY-SA 3.0)
Outras opções consideradas pela engenharia genética encontram-se em estudo, e as mais instigantes têm a ver com o uso tecnológico dos conceitos da teoria quântica para o estabelecimento da biologia sintética.
O amadurecimento das ferramentas teóricas e experimentais da biologia e da física chegou ao ponto de aplicação das ideias lançadas no início dos anos 1940 pelo físico austríaco Erwin Schrödinger (1887-1961), que ao referir-se aos organismos multicelulares disse que sua “singular engrenagem não é de grosseira manufatura humana, mas a mais requintada obra-prima já conseguida pelas leis da mecânica quântica”.
Carlos Alberto dos Santos
Professor-visitante sênior da Universidade Federal da Integração Latino-americana
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sexta-feira, 18 de março de 2011
Terremoto exigirá ajuste do sistema GPS para o Japão
Terremoto exigirá ajuste do sistema GPS para o Japão: "O maior terremoto da história do Japão moveu a costa do país, alterou o equilíbrio da Terra e reduziu a duração dos dias."
sábado, 12 de março de 2011
UFSC - TERREMOTO
Vestibular UFSC 2009
Questão 27
Questão 27
Uma das aplicações dos logaritmos é na medida da intensidade de terremotos. Na escala Richter,
Tentem responder essa!
Mais tarde o resultado...
a intensidade I de um terremoto é definida por:
I=2/3 log〖E/E0〗
em que E é a energia liberada pelo terremoto, em kWh, e E0 = (10)^-3kWh (dez elevado na
I=2/3 log〖E/E0〗
em que E é a energia liberada pelo terremoto, em kWh, e E0 = (10)^-3kWh (dez elevado na
menos três). Assim, aumentando em uma unidade a intensidade do terremoto, a energia
liberada fica multiplicada
por...
Tentem responder essa!
Mais tarde o resultado...
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