Physics News Update nº 843
TERMODINÂMICA RELATIVÍSTICA. A Teoria da Relatividade Restrita de Einstein tem fórmulas, chamadas Transformações de Lorentz, que convertem intervalos de tempo ou distância de um referencial inercial para um referencial veloz, próximo da velocidade da luz. Mas, como fica a temperatura? Ou seja, se uma observadora em altíssima velocidade, levando consigo seu termômetro, tentar medir a temperatura de um gás em uma garrafa estacionária, que temperatura ela leria?
Uma nova abordagem para este assunto controverso sugere que a temperatura seria a mesma que a medida em um referencial estacionário. Em outras palavras, corpos em movimento não pareceriam mais quentes ou mais frios.
Seria o caso de se pensar que uma questão como essa já tivesse sido estabelecida a décadas atrás, mas não é o caso. Einstein e Planck pensaram, uma vez, que o termômetro veloz mediria uma temperatura mais baixa, enquanto outros pensavam que a temperatura seria mais alta.
Um problema é como definir ou medir a temperatura de um gás, em primeiro lugar. James Clerk Maxwell, em 1866, enunciou sua famosa fórmula que predizia que a distribuição das velocidades das partículas do gás teriam o aspecto de uma curva Gaussiana. Mas qual seria a aparência dessa curva para alguém que passasse ventando por ela? O que seria a temperatura média do gás para este outro observador?
Jorn Dunkel e seus colegas da Universitat Augsburg (Alemanha) e da Universidad de Sevilla (Espanha) não poderiam realizar, exatamente, medições diretas (ninguém conseguiu imaginar como manter um gás em um recipiente em velocidades relativísticas em um laboratório terrestre), porém realizaram uma extensiva simulação da matéria.
Dunkel diz que alguns sistemas astrofísicos podem, eventualmente, oferecer uma chance de julgar experimentalmente a questão. No geral, o esforço para casar a termodinâmica com a Relatividade Restrita ainda está na fase inicial. Não se sabe com exatidão como vários parâmetros termodinâmicos mudarão em altas velocidades. Dunkel diz que o Zero Absoluto será sempre o Zero Absoluto, mesmo para observadores em altas velocidades. Mas produzir as transformações de Lorentz adequadas para outras velocidades, vai ser algo bem mais complicado de fazer. (Cubero et al., Physical Review Letters, 26 de outubro de 2007)
XAROPE NUCLAER. Uma nova medição de quanto tempo leva para que certos núcleos se fissionem em grandes fragmentos, sugere que o modelo “gota de líquido” para os núcleos deve ser substituído por um novo modelo “xarope nuclear”.
A fissão é a mais dramática forma de radiatividade, quando um núcleo perde não apenas um pequeno fragmento — tal como um elétron, um raio gama ou uma patícula alfa — mas realmente se parte em dois. A fissão de muitos núcleos vem sendo estudada a anos, sendo o mais famoso o Urânio-235.
Ainda em 1939, Niels Bohr e John Wheeler tentaram estabelecer um modelo para a natureza da fissão, afirmando que o núcleo é como uma gota d’água, na qual a tendência da gota em se separar é restrita pela força da tensão superficial; algo assim, diziam eles, mantinha um núcleo intacto, até que algo como as rápidas oscilações de um núcleo instável se tornavam tão grandes que a “tensão superficial”, que normalmente mantinha o núcleo junto, era vencida.
Algumas vezes, como em um prelúdio à fissão, o núcleo libera um pouco de sua instabilidade e, efetivamente, reduz sua “temperatura nuclear” expelindo nêutrons ou raios gama. De fato, a duração da “vida” para fissão foi medida indiretamente pela observação desses nêutrons emitidos. Os resultados sugeriam que o velho modelo de “gota de líquido” apresentava um fator de erro de dez, ou cerca disto, na previsão das “vidas”. Alguns cientistas começaram a pensar que deveria haver um outro “grude” em ação que freasse o processo de fissão.
Uma experiência no Oak Ridge National Laboratory sondou esta proposta, criando artificialmente vários núcleos fissionáveis, mediante o bombardeamento de um alvo de Tungstênio com um feixe de íons pesados; os projeteis e os núcleos alvo se fundiam temporariamente. viajavam por uma curta distância através do cristal de Tungstênio e, então, fissionavam.
O espaçamento entre os átomos no cristal é usado como referência para medir o recuo dos núcleos compostos antes da fissão. De acordo com o membro da equipe, Jens Andersen da Universidade de Aarhus na Dinamarca, a experiência de Oak Ridge sugere que as “vidas” antes da fissão são ainda mais longas (um fator adicional de dez a cem vezes) do que os derivados pelo processo mais indireto de medição da emissão de nêutrons.
Isto pode implicar em que o formato nuclear não oscile tão rápido como uma gotícula d’água, mas, em vez disso, se deforme muito lentamente, tal como uma gota de xarope. (Andersen et al., Physical Review Letters, 19 de outubro de 2007)
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PHYSICS NEWS UPDATE é um resumo de notícias sobre física que aparecem em convenções de física, publicações de física e outras fontes de notícias. É fornecida de graça, como um meio de disseminar informações acerca da física e dos físicos. Por isso, sinta-se à vontade para publicá-la, se quiser, onde outros possam ler, desde que conceda o crédito ao AIP (American Institute of Physics = Instituto Americano de Física). O boletim Physics News Update é publicado, mais ou menos, uma vez por semana.
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Como divulgado no numero anterior, este boletim é traduzido por um curioso, com um domínio apenas razoável de inglês e menos ainda de física. Correções são bem-vindas.
Entre Piratas e Corsários…
Mas será esta uma moeda com uma só face?… Então, me valendo do “Aulete Digital” vou apresentar dois verbetes:
Pirata:
(pi.ra.ta)
s2g.
1 Ladrão que cruza os mares unicamente para roubar e pilhar.
2 P.ext. Indivíduo que rouba ou assalta ; LADRÃO; GATUNO.
3 Lus. Indivíduo que seqüestra avião para fazer exigências em troca ; TERRORISTA.
4 Bras. Indivíduo astucioso, espertalhão, tratante
5 Fig. Fantasia carnavalesca baseada nas vestes do pirata dos mares.
6 Fig. Indivíduo galanteador, sedutor.
7 Fig. Indivíduo que enriquece por meios ilícitos, fraudulentos e/ou violentos, como tráfico de influência e extorsão.
a2g.
8 Copiado sem autorização legal (CD pirata, software pirata). [Antôn.: autêntico, original.]
9 Rád. Telv. Que opera ou faz transmissões clandestinamente (rádio pirata) ; CLANDESTINO.
10 Que opera numa linha de transporte coletivo sem autorização legal (ônibus pirata).
11 Ref. ou pertencente a pirata (navio pirata).
[F.: Do it. pirata, der. do lat. pirata, ae < gr. peiratés.]
Pirata do ar
1 Pessoa que se apodera pela força de uma aeronave (subjugando com armas a tripulação e os passageiros) para, por meio de chantagem, impor certas condições e exigências.
Pirata eletrônico
1 Ver cracker e hacker.
Corsário
(cor.sá.ri:o)
a.
1 Ref. a corso¹ (navio corsário)
2 Diz-se de calça justa feminina que chega até o meio da perna
sm.
3 Navio destinado ao corso¹
4 Comandante desse tipo de navio
5 Navio destinado à pirataria
6 Pirata, bucaneiro, flibusteiro
[F.: Do it. corsaro]
corso¹ (cor.so) [ô] Mar.
sm.
1 Operação de guerra naval em que um comandante de navio mercante recebe do Estado a missão de atacar o tráfego do inimigo
Ou seja, o “corsário” é um “pirata com carteira assinada”. Mas, a propósito do que eu estou me atendo a essas “firulas”?
Porque o artigo referido não leva em conta o verdadeiro “corso” que todos os governos (e o brasileiro, em particular) praticam. E praticam seja descaradamente (e.g: a miríade de impostos “embutidos” em todo produto ou serviço que o babaca cidadão consome), seja por fazer vista grossa nas práticas flibusteiras dos ditos fabricantes/fornecedores formais (afinal, quanto maior o faturamento dos ditos, maior a arrecadação dos impostos).
Outro dia mesmo eu dizia ao Osame, em um comentário no “Roda de Ciência”, que os bancos estão cobrando dos otários clientes uma “Taxa de Antecipação” para a quitação antecipada de empréstimos. Legal, né?… Você antecipa o pagamento, e paga mais por isso… E o Banco Central acha isso perfeitamente natural!… Claro!… Mais CPMF para o bolsinho da viúva!… E mais “Superavit Primário” para o governo fazer demagogia…
Hoje, eu me deparei com mais uma forma de “assalto oficializado” (não bastasse o logro que foi a mudança da forma de cobrança da telefonia, de “impulsos” para “minutos” que, traduzida em miúdos, significou 40% de reajuste nas tarifas telefônicas, com direito a um imposto de 33,333…% para os pobrezinhos dos Estados, que nunca têm dinheiro para escolas, hospitais, delegacias e viaturas de serviços…): a Companhia Estadual de Águas e Esgotos (CEDAE) veio trocar o hidrômetro da velha casa de vila onde estou morando.
A desculpa apresentada (e fartamente endossada pela mídia) é que “os velhos hidrômetros enguiçavam e não mediam corretamente o consumo”. Invariavelmente, as novas contas de água e esgoto (calculado sobre o consumo d’água) “vão para o espaço”! Só que eu descobri o truque: trata-se do “golpe da pasta de dentes”, em nova versão…
Não conhecem?… Foi um artifício inventado pela indústria de dentifrícios para aumentar o consumo, sem que o consumidor percebesse: aumentar, em cerca de um milímetro, o diâmetro do orifício de vazão do tubo de pasta de dentes. Acostumado a espalhar uma tripa de um certo comprimento na escova, o luser nem percebe que está gastando mais…
Pois é!… A CEDAE está aumentando a bitola dos hidrômetros. Resultado: aumento da pressão na rede e maior desperdício… Claro que a conta vai subir! Mas o trouxa consumidor vai pensar que seu hidrômetro velho é que estava sempre registrando “a menor”…
Considerando que está em curso uma grande estiagem e – pior ainda! – que é sobejamente conhecido que a água é um bem escasso, um tal artifício só pode ser taxado de escrotice falta de bom-senso.
Então – querem saber de uma coisa? – eu estou içando minha “Jolly Rogers”!… Forçado pelos “corsários”, eu dou “vivas” aos “piratas”! Se eu vou ser roubado, que seja por um “pé-de-chinelo” marginalizado por essa indecência que passa por “governo”. Eu sei o quanto me custou, em termos de sacrifício de minha saúde e de minha família, meus proventos de reformado. E não obrigo ninguém a ganhar meu dinheiro. Já que ele vai acabar parando na mão dos desonestos, que o faça pela via mais curta.
Dixit!
O Diabo nem sempre veste “Prada”…
FOI ELA A MANDANTE DO ASSASSINATO DE JEAN CHARLES DE MENEZES! Esta mesma senhora que atende pelo nome de Cressida Dick, que é Oficial Superior da Scotland Yard, que, mesmo sabendo que a Equipe de Vigilância não tinha uma identificação positiva do “alvo”, mesmo sabendo que uma equipe de polícia desarmada estava pronta para abordar o “suspeito” (aliás, quase que o primeiro policial que abordou Jean quase foi assassinado, também, pelas hienas da Polícia Armada), autorizou a execução, sem qualquer outra consideração sobre legalidade, segurança dos demais passageiros do metro, ou mera decência, de um desconhecido, cujo único “crime” era morar no mesmo edifício de suspeitos de terrorismo.
Sabem o que vai “pegar” para ela?… Nada!… Sabem por que?… Porque na Grã-Bretanha ninguém faz filminhos tipo “Tropa de Elite”. Porque, para os civilizadíssimos britânicos, Jean era apenas um “estrangeiro” (leia-se um “ser inferior” cuja permanência na Grã-Bretanha se devia apenas à “generosidade” do Governo de Sua Majestade).
Isso me leva a concluir que os britânicos sabem bem porque sua Polícia habitualmente anda desarmada. Ponha uma arma na mão de um “hooligan” e você terá uma “Bloody Tuesday”, como os norte-irlandeses já sabem…
Vamos lá, Krishnamurti: estou aguardando um comentário…
Adendo em 16/10/07 — Notícia da BBC-Brasil: Policial chora durante em depoimento sobre Jean Charles. ‘Tá vendo só!… E eu que pensei que as hienas só rissem… Vá chorar na cama que é lugar quente!
Dicionário Digital
Já instalei o meu. E é tão raro eu escrever alguma coisa aqui para elogiar que eu estou com medo de ter alguma reação alérgica…
Muito obrigado, Maria Guimarães por esta “trouvaille”!
Physics News Update nº 842
PHYSICS NEWS UPDATE
O PRÊMIO NOBEL DE FÍSICA DE 2007 VAI PARA… Albert Fert (Université Paris-Sud, Orsay, França) e Peter Grünberg (Forschungszentrum Jülich, Alemanha) pela descoberta da Magnetoresistência Gigante (giant magnetoresistance = GMR). A GMR é um processo pelo qual um pequeno campo magnético, tal como um espaço orientado na superfície de um disco rígido de computador, pode, quando o cabeçote apropriado é trazido a seu entorno, disparar uma grande mudança em uma resistência elétrica, “lendo” assim os dados guardados na orientação magnética. Isto é a própria essência da moderna indústria de discos rígidos de armazenagem de dados.
Fert e Grünberg foram os pioneiros na feitura de “pilhas” (“stacks”) que consistem em alternar finas camadas de átomos magnéticos e não-magnéticos, necessários a produção do efeito da GMR. A GMR é um exemplo proeminente de como efeitos quânticos (uma grande resposta elétrica a um pequeno input magnético) aparecem através do confinamento (devido ao fato das camadas atômicas serem tão finas); isto é, os átomos interagem de maneira diferente entre si quando estão confinados a um pequeno volume ou a uma pequena espessura.
Todas estas interações magnéticas envolvem o spin de um elétron. O spin é um atributo quântico que não deve ser mentalmente associado com uma rotação literal do elétron (ou seja, o giro de um pião).
Tecnologias ainda mais inovativas podem ser esperadas, a partir de efeitos quânticos associados ao spin dos elétrons. A maior parte da indústria eletrônica é baseada na manipulação das cargas de elétrons que se movem através de circuitos. Mas os spins dos elétrons podem também ser explorados para obter um novo controle sobre armazenagem e processamento de dados. O nome genérico para esse florescente ramo da eletrônica é chamado de “Spintrônica”. (ver aqui o website do Prêmio Nobel)
UMA NOVA TEORIA EXPLICA COMO AS BÚSSOLAS CELULARES FUNCIONAM. Cientistas do Politecnico di Torino, na Itália e do Instituto Landau de Física Teórica, na Rússia, inferiram uma nova teoria para descrever como células eucarióticas (tais como as encontradas em todos os organismos mais evoluídos) respondem aos sinais químicos em suas vizinhanças.
Considerando que a coordenação de sensibilidade e movimentação na direção de sinais químicos, é um processo vital em embriologia (como as células sabem para onde ir na montagem de um organismo), inflamações e respostas do sistema imunológico, a manobra direcional ao nível celular é de grande importância.
A coisa acontece assim. Primeiro, os receptores nas membranas das células se tornam ativados pela presença de vestígios de substâncias químicas — mesmo tão pouco como o nível nano-molecular ou cerca de uma molécula em um mícron cúbico — nas proximidades da célula. Não só os receptores sentem a presença dos atratores, como, através da ativação diferenciada de 10.000 ou mais receptores distribuídos ao longo do corpo da célula, a direção da fonte do atrator pode ser localizada em um ângulo de poucos graus. A capacidade de estabelecer um gradiente químico de 5% permite à célula saber para onde ir, seja para encontrar nutrientes, antígenos, ou ocupar seu lugar em uma estrutura multi-celular maior.
Segundo, uma “cascata” de passos de polimerização é iniciada, dentro de poucos minutos. Subseqüentemente, a célula desenvolve uma estrutura dotada de dianteira e traseira*, a mais adequada para tornar possível o deslocamento na direção do gradiente químico (quimiotaxia). Na natureza, também se conhece o fenômeno das células planejarem seus deslocamentos explorando gradientes térmicos (termotaxia) e gradientes elétricos (galvanotaxia).
De acordo com Andrea Gamba e os co-autores, os novos resultados consistem em sermos capazes, agora, de demonstrar de uma maneira mecanicista, como o senso direcional e sua resposta ocorrem, através de uma transição de fase auto-organizada; quando o gradiente químico excede um determinado nível limite, o crescimento dinâmico de aglomerados de moléculas sinalizadoras na superfície da célula realiza a sintonia fina para sensorear o pequeno desbalanceamento nos receptores ativados e fornece uma rápida polarização na direção do gradiente, fornecendo, assim, uma “leitura de rumo” capaz de iniciar uma modificação na estrutura celular.
Os cientistas argumentam que o espaço físico necessário, ao longo do corpo das grandes células eucarióticas, para produzir uma astuta avaliação direcional, pode explicar por que as bactérias (que têm corpos muito menores) não tenham um sistema de sensoreamento direcional espacial. (Gamba et al., Physical Review Letters, 12 de outubro de 2007)
* Nota do tradutor (em 13/10): eu modifiquei a tradução do original “head and tail” de “cabeça e cauda” para “dianteira e traseira”, por causa das conotações erradas que “cabeça” (como órgão pensante) e “cauda” (como se crescesse uma verdadeira “cauda”, como nos flagelados). Aliás, o original teria feito melhor se usasse os termos no plural: “heads and tails”, que têm a conotação de “o que vai à frente e o que vai atrás”.
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Physics News Update nº 841
O VÁCUO CONTRA-ATACA. A física moderna demonstrou que o vácuo, antes considerado como um estado de total nulidade, é, na verdade, um ativo pano de fundo de partículas virtuais, entrando e saindo continuamente da existência, até que obtenham energia suficiente para se materializar como partículas “reais”.
Em colisões de alta energia em aceleradores de laboratório, parte da energia original do feixe pode ser consumida em arrancar pares partícula-antipartícula do vácuo. Algumas vezes este processo é o real motivo para a realização da experiência, mas em outras é apenas um desperdício. Por exemplo, no Large Hadron Collider (LHC), em construção no CERN em Genebra, acredita-se que uma das principais fontes de perdas nos feixes (partículas que deixam o feixe utilizável) para a colisão de íons pesados, seja uma classe de eventos na qual os íons com sentidos contrários passem uns pelos outros sem interagir, a não ser para gerar um par de partículas — um elétron e um posítron
— uma das quais (o posítron) desapareça do espaço, enquanto que a outra (o elétron) se agarre a um dos íons.
Este íon, carregando uma carga elétrica extra, vai, então, se comportar de maneira ligeiramente diferente, à medida em que corre através das correntes de possantes magnetos que normalmente guiam as partículas em torno do acelerador. Percorrendo uma certa distância, o íon modificado vai se dissociar de seus companheiros e se espatifar de encontro ao tubo guia que porta os feixes, aquecendo, assim, o tubo e as bobinas magnéticas circundantes.
Com receio dessas futuras perdas nos feixes, os físicos dos aceleradores pensaram em observar este efeito em uma máquina existente, o Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) no Laboratório Brookhaven em Long Island. E eles acharam o que procuravam, uma pequena “mancha” de energia, com valor no entorno de 0,0002 Watts, ou seja, cerca da energia irradiada por um vagalume.
O feixe do RHIC para estes testes consistia de íons de Cobre, cada um portando 6,3 TeV de energia (cerca de 100 GeV por núcleon).
De acordo com o cientista do CERN, John Jowett, esta problemática classe de eventos, chamada de produção de par acoplado-livre (bound-free-pair production = BFPP, o “acoplado” se referindo ao elétron e o “livre” ao posítron) será muito mais formidável no LHC do que no RHIC.
Antes de mais nada, a produção de pares cresce em uma razão direta do número atômico do núcleo (ou a carga do núcleo, denotada pela letra Z) elevada à sétima potência. As colisões de íons pesados no LHC usarão feixes compostos de íons de Chumbo. Os núcleos mais carregados e as maiores energias (574 TeV por núcleo de Chumbo) significam que o processo de BFPP deverá ser 100.000 vezes mais intenso do que no teste do RHIC. Isso chegaria a cerca de 25 Watts, o equivalente a uma lâmpada de leitura. Não parece ser muita coisa mas, quando depositados nos magnetos ultra-resfriados (1,9°K) do LHC, poderia levá-los à beira da “saturação” que os tiraria de seu estado de supercondutor, interrompendo o funcionamento da colossal máquina. (Bruce et al., Physical Review Letters, 5 de outubro de 2007; mais dados disponíveis em:
arxiv.org/abs/0706.3356v2),
http://cern.ch/AccelConf/e04/PAPERS/MOPLT020.PDF,
e no Vol. I, Capítulo 21 do LHC Design Report)
RAIOS GAMA EM NUVENS DE TEMPESTADE foram observados por detectores com base em terra, o que provê novos enfoques para mecanismos para acelerar elétrons a altas energias, altas como 10 MeV, na atmosfera.
Observações de terra de raios gama em nuvens de tempestade foram feitas antes, como parte do monitoramento regular do funcionamento de usinas de energia nucleares. As novas medições, entretanto, representam a primeira vez que esses estudos dos raios gama foram realizados com objetivos científicos detalhados em mente, inclusive a determinação das espécies das partículas, direção de chegada e espectro de energia.
Na noite de 6 de janeiro de 2007 duas poderosas massas atmosféricas de baixa pressão colidiram sobre o Mar do Japão. Uma rede próxima de detectores de raios gama forneceu informações sobre a energia e o “timing” dos raios gama que são a mais alta categoria de radiação eletromagnética. Esta rede é operada pela Universidade de Tóquio e pelo Laboratório de Radiação Cósmica de RIKIEN, no Japão.
A produção de raios gama, acreditam os pesquisadores, funciona assim: um elétron-semente energético, provavelmente liberado de um átomo por um ráio cósmico invasor, ioniza várias moléculas de ar, que, por sua vez, são aceleradas pelos altos campos elétricos presentes nas nuvens de tempestade. Este enxame de elétrons rápidos pode, então, emitir radiação gama (bremsstrahlung, ou “radiação de frenagem”) à medida em que são freados pelo ar circundante. A produção de raios gama na verdade ocorre antes da queda do raio, diz Teruaki Enoto, da Universidade de Tóquio, e a razão para isso não é inteiramente conhecida.
A emissão de raios gama associados a nuvens de tempestade foi estudada anteriormente por satélites e só foram medidas em pulsos extremamente breves, com a duração de mseg. Em contraste, o trabalho Tóquio-RIKIEN indica um comportamento de emissão de rajadas que podem durar minutos, testemunho da natureza quase-estática dos mecanismos de aceleração que funciona dentro das nuvens. Os campos elétricos dentro das nuvens podem ser de até 10 milhões de Volts. (Tsuchiya et al., Physical Review Letters, artigo em publicação)
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Physics News Update nº 840
CONTROLANDO O CAOS CARDÍACO – uma abordagem mais suave. A física pode salvar vidas: um novo tipo de desfibrilação tem como objetivo reduzir a voltagem necessária para, por meio da aplicação de choques em corações descontrolados, trazê-los de volta a um padrão normal de batimentos.
Normalmente o batimento cardíaco é um processo ordeiro (chamado de sístole) no qual as células dos músculos cardíacos se contraem cooperativamente para asseguar que o sangue seja bombeado cerca de uma vez por segundo. Entretanto, se algumas porções do tecido cardíaco forem disparadas por impulsos elétricos em uma maneira não coordenada, a atividade total do coração pode se tornar caótica.
Uma sístole irregular (fibrilação) nas aurículas pode ser tolerada por algum tempo, mas a fibrilação dos ventrículos pode matar uma pessoa em poucos minutos. O remédio mais extremo para a fibrilação ventricular (FV) é a aplicação de um grande choque elétrico (administrado por eletrodos aplicados sobre o tórax). Desfibriladores convencionais podem aplicar uma voltagem de até 5000 Volts e uma corrente de até 20 Amperes. O choque aplicado por desfibriladores implantados é muito menor, mas ainda podem resultar em trauma. O objetivo do choque é sobrepujar o ambiente elétrico de todo o coração — causar disrupção das ondas elétricas até nas partes do coração que estão batendo normalmente — na esperança de que um ritmo global coordenado se reestabeleça. (Se pode comparar isto ao método de força bruta da quimioterapia, no qual as substâncias químicas tóxicas, destinadas a matar as células cancerosas, também irão matar muitas células saudáveis, o que resulta em desagradáveis efeitos colaterais).
Para visualizar como o ataque genérico sobre a fibrilação pode ser modificado, considere-se que as ameaçadoras arritmias tomam a forma de ondas rotatórias (espirais) de excitação elétrica que passam através do volume do coração. Essas espirais são ampliadas (e perigosamente fixadas em posição) pela presença de cicatrizes (tecido morto) no coração, causadas no cenário por ataques anteriores ou mesmo por outras “heterogeneidades” presentes em corações saudáveis, tais como vasos sanguíneos, tecidos conjuntivos e emaranhados orientados de fibras de músculos cardíacos.
Alain Pumir e Valentin Krinsky e seus colegas da Universidade de Nice, França, e do Instituto Não-linear no Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), tentam desfazer os vórtices ameaçadores, não sobressaltando todo o coração, mas mirando suas contramedidas exclusivamente sobre os vórtices. Isto permite que seja empregada uma voltagem muito menor e, desta forma, haja menos trauma para o paciente e menos danos ao próprio coração.
Um de seus primeiros esforços nessa direção (Physical Review Letters, 30 de julho de 2004) conseguia que um vórtice rotativo no coração fosse removido com o uso da aplicação de uma energia elétrica 20 vezes menor. Mais tarde, a abordagem teve sua eficácia confirmada com o uso de corações de coelhos.
Agora, Pumir e Krinsky projetaram um esquema ainda melhor, um que contra-ataca uma crise cardíaca caótica, constituída de vários vórtices. Além disso, esta abordagem permite que a energia seja reduzida em um fator de centenas a milhares dos níveis atuais.
Um dispositivo de implante sofisticado, programado para mitigar potenciais fibrilações com o novo método de choque, seria praticamente imperceptível para o paciente. Equipes lideradas por R. Gilmour (Cornell) e E. Bodenschatz (Instituto Max Planck, Goettingen) estão correntemente testando o método.
Estima-se que 250.000 pessoas tenham desfibriladores implantados, de forma que o escopo dos benefícios médicos sejam enormes (Pumir et al., Physical Review Letters, artigo a ser publicado)
PORTAS LÓGICAS TÉRMICAS. O processamento de informação no mundo dos computadores é, na sua maior parte, realizado em compactos dispositivos eletrônicos que usam o fluxo de elétrons, tanto para transportar, como para controlar a informação.
Entretanto, existem outros potenciais portadores de informação, tais como fótons, que são pacotes de luz. Em verdade, uma importante indústria, a fotônica, se desenvolveu em torno do envio de mensagens codificadas em luz em pulsos. Pulsos de calor, ou fônons, ondulando através de cristais, também podem se tornar um importante portador, diz Baowen Li da Universidade Nacional de Singapura.
Li, com seu colega Lei Wang, agora demonstraram como os circuitos poderiam utilizar calor — uma energia já presente em abundância em dispositivos eletrônicos — para transportar e processar informações.
Eles sugerem que transistores térmicos (também propostos pelo grupo de Li na edição de 3 de abril de 2006 de Applied Physics Letters) podem ser combinados em todos os tipos de porta lógica
— tais como “OU”, “E”, “NÃO”, etc — usadas em processadores convencionais e que, portanto, um computador térmico, um que manipule o calor em nível microscópico, deve ser possível.
Dado o fato de que um retificador térmico de estado sólido ter sido demonstrado experimentalmente em nanotubos por um grupo da Universidade da Califórnia em Berkeley (Chang et al., Science, 17 de novembro de 2006), somente poucos anos após a proposição teórica de um “diodo térmico”, o análogo térmico de um diodo elétrico, que obriga o calor a fluir em uma direção preferencial (Li et al, Physical Review Letters, 29 de outubro de 2004), Li está confiante de que dispositivos térmicos podem ser implementados com sucesso em um futuro vislumbrável. (Wang e Li, Physical Review Letters, artigo em publicação)
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Como divulgado no numero anterior, este boletim é traduzido por um curioso, com um domínio apenas razoável de inglês e menos ainda de física. Correções são bem-vindas.
É melhor começar a construir a arca logo…
“Pelo que eu tenho acompanhado nas manchetes de estudos ambientais pelo EurekAlert , da AAAS (American Association for the Advance of Science = Associação Americana para o Avanço da Ciência), o Protocolo de Kioto já veio tarde e, mesmo que tivesse sido cumprido ao pé da letra, os danos ao ambiente já são quase irreversíveis.
Não se trata mais de consertar os estragos que a chuva causou, mas de construir uma nova “Arca de Noé” para salvar o que puder…”
Hoje, aparece a seguinte notícia no “The Guardian”:
Como as mudanças climáticas vão afetar o mundo
Por David Adam
The GuardianQuarta-feira, 19 de setembro de 2007 Os efeitos das alterações climáticas vão se fazer sentir antes do que os cientistas esperavam e o mundo precisa aprender a viver com os efeitos, disseram ontem os experts.
Martin Parry, um climatologista do Met Office, falou que mudanças destrutivas nas temperaturas, regime de chuvas e agricultura, agora são previstas para acontecer muitas décadas mais cedo do que se pensava antes. Ele disse que populações vulneráveis tais como a do velho mundo e do terceiro mundo serão as mais fortemente afetadas, e que os líderes mundiais ainda não aceitaram que seus países terão que se adaptar para as prováveis conseqüências.
Falando em um encontro para o lançamento do relatório completo sobre os impactos do aquecimento global, feito pelo Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (Intergovernmental Panel on Climate Change = IPCC), o Professor Parry, co-diretor do grupo de trabalho do IPCC que escreveu o relatório, declarou: “Nós todos estamos acostumados a falar sobre esses impactos como vindouros, nas épocas da vida de nossos filhos e netos. Agora, sabemos que é conosco”.
Ele acrescentou que os políticos desperdiçaram uma década, se focalizando apenas em meios de cortar as emissões, e somente agora acordaram para o fato da necessidade em se adaptar. “A mitigação ficou com toda a atenção, mas não é possível mitigar este problema. Nós agora temos uma escolha entre um futuro com um mundo danificado, ou um mundo severamente danificado”.
A resposta internacional para o problema falhou em compreender as sérias conseqüências, tais como quebras de safras e falta de água, que agora são inevitáveis, disse ele. Países como a Grã-Bretanha precisam se concentrar em ajudar nações no mundo em desenvolvimento a suportar os impactos previstos, ajudando-as a introduzir tecnologia de irrigação e gerenciamento da água, colheitas resistentes a secas e novas técnicas de construção.
Rajendra Pachauri, diretor do IPCC, declarou: “A produção de trigo na Índia já começou a diminuir, por nenhuma outra razão que não a mudança climática. Todo o mundo pensava que não tínhamos que nos preocupar com a agricultura indiana por muitas décadas. Agora sabemos que ela está sendo afetada agora”. Existem sinais de que uma mudança similar está acontecendo na China, ele acrescentou.
O capítulo “sumário” do relatório de ontem foi publicado em abril, depois de discussões entre cientistas e políticos em cargos públicos sobre seu conteúdo. O Professor Parry declarou: “Governos não gostam de números, de forma que alguns números foram removidos dele”.
O relatório avisa que a África e o Ártico suportarão a maior parte dos impactos climáticos, junto com pequenos arquipélagos como Fiji e os mega-deltas dos rios asiáticos, inclusive o Mekong.
O relatório diz que eventos climáticos extremos têm grandes possibilidades de se tornarem mais intensos e mais freqüentes, e o efeito sobre os ecossistemas pode ser sério, com a morte de até 30% das espécies vegetais e animais em risco de extinção, se o aumento médio na temperatura global subir além da faixa entre 1,5 a 2,5 °C. As conseqüências da elevação das temperaturas já estão se fazendo sentir em todos os continentes, acrescenta ele.
O Professor Parry declarou que será “extremamente improvável” que o aumento da temperatura média possa ser limitado a 2°C, como pensado pelos governos europeus. Isto colocaria mais 2 bilhões de pessoas em risco de falta de água e centenas de milhões mais se defrontarão com a fome. diz o relatório.
Está de bom tamanho, ou a notícia podia ser pior?… Eu devia ficar calado…
Errando nas contas
University of Chicago Press Journals
Quando 2 + 2 não é igual a 4: Como os consumidores erram nos cálculos dos preços de vendas
Responda rápido: Você está passando pela vitrine de uma loja e vê um cartaz onde se lê: “desconto de 20% sobre o preço original, mais um desconto adiconal de 25% sobre o preço com desconto”, Agora, me diga: de quanto é o desconto total? Os consumidores freqüentemente pensam, erradamente, que o desconto é de 45% sobre o preço original, quando, de fato, o desconto real é de 40%. Um novo estudo que provoca reflexão e vai aparecer na edição de outubro do Journal of Consumer Research (Jornal de Pesquisa do Consumidor), explora o motivo pelo qual os consumidores freqüentemente pensam que um duplo desconto é melhor do que um desconto único da mesma magnitude total.
“Os varejistas freqüentemente usam a estratégia dos duplos descontos para suas promoções normais ou para induzir os consumidores a adquirir um cartão de crédito da loja. Tais erros de julgamento sobre o efeito líquido total dos descontos sobre descontos (…) têm implicações sobre várias estratégias de marketing, inclusive anúncios, promoções, fixação de preços e políticas para o público”, escrevem Haipeng (Allan) Chen (Universidade de Miami) e Akshay R. Rao (Universidade de Minnesota).
Estudos anteriores mostraram que até professores de matemática freqüentemente têm problemas no cálculo de porcentagens. Na primeira experiência, os pesquisadores descobriram que 59 % dos entrevistados – estudantes de uma grande universidade – adicionavam erradamente as duas porcentagens para calcular o desconto total. Somente 26% dos estudantes acertaram a resposta.
Como nem todos estavam inclinados ao efeito de erro de cálculo, os pesquisadores, então, tentaram identificar as situações que ajudam a confundir os cálculos. Primeiro, eles incentivaram um grupo de participantes, oferecendo $2 pela resposta correta. A taxa de erro de cálculo foi de 26%, comparada aos 44% de erro para estudantes aos quais não foi oferecido dinheiro por respostas corretas.
Os participantes também se mostraram menos inclinados a erros de cálculo quando os problemas eram mais simples, ou os resultados pareciam ilógicos. Estudantes aos quais se apresentou um preço inicial de $100, a partir do qual deveriam calcular os descontos duplos, erraram menos do que aqueles a quem se apresentou um preço inicial de $80. Similarmente, os pesquisadores pediram aos participantes para calcular uma dupla porcentagem de 70% e 45%, ou um aumento de preços nas mesmas porcentagens. Os que erradamente somavam os números eram confrontados com um decréscimo de 115% e tinham maior tendência a errar, do que aqueles confrontados com um aumento de 115% (“explicado” como um aumento nos preços da gasolina).
“Já que este erro de cálculo pode potencialmente influenciar o julgamento das pessoas em várias situações, o impacto de tais erros no bem-estar dos consumidores pode ser substancial”, afirmam Chen e Rao.
Os pesquisadores também apontam as implicações políticas deste tipo de erro de cálculo de porcentagens fora do âmbito do consumo, tal como quando uma melhoria de 70% nos resultados de avaliações escolares em um estado é seguida de uma piora de 60%, o que é considerado “positivo”, embora o resultado líquido seja uma piora geral das médias em 32%.###
Para que eu me dei ao trabalho de traduzir uma matéria aparentemente tão óbvia?
Alguém aí já parou para pensar nas “taxas de inflação acumuladas” anuais?… E percebeu que são juros compostos?…
Entenderam por que as taxas de inflação “caem” e cada vez o seu dinheiro compra menos?…
Physics News Update nº 839
OBJETO MACROSCÓPICO RESFRIADO POR RÁDIO. Há muito tempo se usa lasers para resfriar átomos em armadilhas. Usando-se uma luz ligeiramente defasada com os níveis quânticos de energia internos dos átomos, a luz pode progressivamente frear os átomos, quase os fazendo parar. O mesmo princípio pode ser aplicado a objetos maiores, feitos de trilhões de átomos, tais como um fino cantilever de Silício.
Embora o resfriamento de um cantilever — especificamente o movimento oscilatório do cantilever — já tenha sido obtido anteriormente, os cientistas do Laboratório do NIST, em Boulder, Colorado, foram os primeiros a fazê-lo usando circuitos de simples rádio-freqüência.
Na experiência do NIST, um cantilever com tamanho de mícrons foi resfriado da temperatura ambiente até 45°K por um processo chamado de refrigeração capacitiva, no qual o cantilever, bombardeado com ondas de rádio, freia (ou seja, vibra menos), transferindo sua energia para o circuito ressonante de rádio-freqüência que o circunda.
Um dos cientistas do NIST, Kenton Brown, afirma que a vantagem potencial existente é que o resfriamento do cantilever pode ser conseguido com a tecnologia padrão de rádio-freqüência, em lugar de elementos ópticos de precisão ou lasers, tornando mais fácil inserir todo o aparato em um chip e imergir o chip em um ambiente criogênico.
Por que resfriar o cantilever (pense em um trampolim pequenininho, vibrando para cima e para baixo) em primeiro lugar? Porque um cantilever frio o bastante pode demonstrar comportamento quântico em um objeto macroscópico. Além do interesse fundamental em tal feito, ele pode pavimentar o caminho para detectores ultra-sensíveis. (Brown et al., Physical Review Letters, artigo em publicação; website do Laboratório da Divisão de Tempo e Freqüência do NIST)
UMA MUDANÇA NA REFLETIVIDADE, ULTRA RÁPIDA E EXCEPCIONALMENTE GRANDE, pode ser conseguida com lasers de femtossegundos. Em uma recente experiência, pulsos curtos de laser, atingindo um alvo de sal orgânico, momentaneamente transformaram o material de isolante (um mau refletor de luz) em um semi-metal (bom refletor de luz). Uma mudança na refletividade desse grau — mais de 100% — nunca tinha sido conseguida em um material fotônico; as mudanças foto-induzidas são, usualmente, de poucos por cento.
O pulso laser nem tem que ser particularmente intenso para causar essa mudança. Assim, o trabalho sobre essa foto-resposta gigantesca começou como uma colaboração Tokio-Kioto, mas agora inclui o LBL e Oxford. O novo avanço é que a mudança na refletividade pode ser causada em dezenas de femtossegundos, ao invés de 150 nseg.
Os novos resultados serão relatados nesta semana no encontro “Fronteiras na Óptica” em San Jose por Jiro Itatani, que tem uma comissão conjunta no LBL e na Agência Japonesa de Ciência e Tecnologia. Ele afirma que essas dramáticas mudanças na refletividade serão úteis para criar comutações ultr-rápidas óptico para óptico. (Vide website do encontro)
EXPLICANDO UMA VERSÃO PLASMÔNICA DA EXPERIÊNCIA DE YOUNG. Quando uma luz bate em um dispositivo metálico de aberturas abaixo do comprimento de onda, podem ser criados plasmons de superfície. Um fenômeno eletromagnético tal como a própria luz, os plasmons se propagam no plano do metal, porém com um comprimento de onda menor, algumas vezes consideravelmente menor, do que a luz incidente.
Da mesma forma que a luz pode ser acoplada aos plasmons de superfície, esses plasmons que se propagam entre as aberturas podem, também, serem reconstituídos como luz. O efeito geral é que luz “de banda larga” pode passar por pequenos orifícios.
Se, então, limitarmos o número de aberturas a duas, teremos a versão plasmônica da famosa experiência de Young, aquela experiência do início do século XIX na qual a luz que passava por duas fendas em um anteparo, produzia um padrão de interferência — revelando a natureza ondulatória da luz.
Diversas experiências foram agora realizadas nesta exata versão da experiência de Young. No encontro “Fronteiras na Óptica”, C. H. Gan, da Universidade da Carolina do Norte (Charlotte), relata sobre novas previsões teóricas sobre as propriedades de coerência da luz transmitida através das fendas.
Suas simulações detalhadas, realizadas com os colaboradores G. Gbur da UNC-Charlotte e T.D. Visser da Universidade Livre de Amsterdam (Vrije Universiteit), mostram como os plasmons que passam entre as aberturas resultam em uma correlação entre os campos luminosos emitidos pelas aberturas.
Gan mostra como este efeito pode ser sintonizado (tal como fazendo variar o tamanho ou o espaçamento entre as fendas) para obter graus variáveis de coerência espacial (ou seja, o quanto as ondas estão “em fase”) com as ondas luminosas emergentes reconstituídas.
Esta “capacidade de sintonia” (“tunability”), por sua vez, tem potencial a ser explorado em novas formas de captação de imagens por relacionamento-por-coerência, tais como a microscopia de espalhamento de coerência variável (“variable coherence scattering microscopy”).
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PHYSICS NEWS UPDATE é um resumo de notícias sobre física que aparecem em convenções de física, publicações de física e outras fontes de notícias. É fornecida de graça, como um meio de disseminar informações acerca da física e dos físicos. Por isso, sinta-se à vontade para publicá-la, se quiser, onde outros possam ler, desde que conceda o crédito ao AIP (American Institute of Physics = Instituto Americano de Física). O boletim Physics News Update é publicado, mais ou menos, uma vez por semana.
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Como divulgado no numero anterior, este boletim é traduzido por um curioso, com um domínio apenas razoável de inglês e menos ainda de física. Correções são bem-vindas.
