O Sonho de Einstein - Parte I , sábado, 31 de outubro de 2009 at 20:15, in

Parte VII

Cinquenta anos atrás, esta casa era o cenário de um dos maiores mistérios da Ciência Moderna, um mistério tão profundo que, hoje, centenas de cientistas nos limites tecnológicos da Física, ainda tentam resolvê-lo. Albert Einstein passou as suas duas últimas decadas na sua modesta casa em Princeton, New Jersey, e no seu segundo andar de estudo, Einstein incansavelmente trabalhou numa única teoria, tão poderosa que descreveria o funcionamento de todo o universo
Até perto do fim da sua vida, Einstein manteve o seu caderno por perto, furiosamente tentando encontrar as equações do que seria conhecido como a "teoria de Tudo". Convencido que estaria no limite da descoberta mais importante da história da ciência, Einstein ficou sem tempo, e seu sonho incompleto. Agora, quase meio século mais tarde, o objetivo de Einstein de unificar as leis do universo, numa única teoria tornou-se o Santo Graal da Física Moderna. e pensamos que finalmente podemos ter alcançado o sonho de Einstein com um novo e radical conjunto de idéias chamado de "Teoria das Cordas".

MOMENTO DIVERSÃO , quarta-feira, 28 de outubro de 2009 at 10:30, in

Big-TV Shayne Ward from Simon Woodcock on Vimeo.

Cadeia Alimentar , terça-feira, 27 de outubro de 2009 at 09:34, in

Cadeia alimentar, este termo ecológico representa o vínculo existente entre um grupo de organismos presentes em um ecossistema, os quais são regulados pela relação predador-presa. É através da cadeia alimentar, ou cadeia trófica, que é possível a transferência de energia entre os seres vivos. É a unidade fundamental da teia trófica.

Existem basicamente dois tipos de cadeia alimentar, as que começam a partir das plantas fotossintetizantes e as originadas através da matéria orgânica animal e vegetal morta. As plantas são consumidas por animais herbívoros enquanto que a matéria orgânica morta é consumida pelos animais detritívoros. A cadeia alimentar é constituída pelos seguintes níveis:

PRODUTORES - São os organismos capazes de fazer fotossíntese ou quimiossíntese. Produzem e acumulam energia através de processos bioquímicos utilizando como matéria prima a água, gás carbônico e luz. Em ambientes afóticos (sem luz), também existem produtores, mas neste caso a fonte utilizada para a síntese de matéria orgânica não é luz mas a energia liberada nas reações químicas de oxidação efetuadas nas células (como por exemplo em reações de oxidação de compostos de enxofre). Este processo denominado quimiossíntese é realizado por muitas bactérias terrestres e aquáticas.

CONSUMIDORES PRIMÁRIOS - São os animais que se alimentam dos produtores, ou seja, são as espécies herbívoras. Milhares de espécies presentes em terra ou na água, se adaptaram para consumir vegetais, sem dúvida a maior fonte de alimento do planeta. Os consumidores primários podem ser desde microscópicas larvas planctônicas, ou invertebrados bentônicos (de fundo) pastadores, até grandes mamíferos terrestres como a girafa e o elefante.

CONSUMIDORES SECUNDÁRIOS - São os animais que se alimentam dos herbívoros, a primeira categoria de animais carnívoros.

CONSUMIDORES TERCIÁRIOS - São os grandes predadores como os tubarões, orcas e leões, os quais capturam grandes presas, sendo considerados os predadores de topo de cadeia. Tem como característica, normalmente, o grande tamanho e menores densidades populacionais.

DECOMPOSITORES OU BIOREDUTORES - São os organismos responsáveis pela decomposição da matéria orgânica, transformando-a em nutrientes minerais que se tornam novamente disponíveis no ambiente. Os decompositores, representados pelas bactérias e fungos, são o último elo da cadeia trófica, fechando o ciclo. A seqüência de organismos relacionados pela predação constitui uma cadeia alimentar, cuja estrutura é simples, unidirecional e não ramificada.

A transferência do alimento (energia) de nível para nível trófico a partir dos produtores faz-se através de cadeias alimentares, cuja complexidade é variável. Na maioria das comunidades, cada consumidor utiliza como alimento seres vivos de vários níveis tróficos. Daí resulta que na Natureza não há cadeias alimentares isoladas. Apresentam sempre vários pontos de cruzamento, formando redes ou teias alimentares, geralmente de elevada complexidade.

Produtores, consumidores, decompositores ou microconsumidores são componentes bióticos que integram um ecossistema.
De modo geral, podemos afirmar que nos ecossistemas, os organismos cujo alimento é obtido a partir das plantas, através de um número de passagens, pertencem ao mesmo nível trófico.
Os níveis tróficos são os mesmos nos diversos ecossistemas, apesar de se observarem variações quanto a seus componentes.
Os seres vivos precisam de uma fonte de energia potencial para executar a tarefa de viver: a energia química existente nos compostos orgânicos.

O Sol representa a fonte de energia para os seres vivos. Sem a luz solar, os ecossistemas não conseguem manter-se. A energia penetra no ecossistema através dos seres autótrofos. Estes, pela fotossíntese, utilizam a energia solar para a síntese de compostos orgânicos.

A partir dos açúcares produzidos na fotossíntese, o vegetal sintetiza outras substâncias orgânicas que fazem parte da sua estrutura, como proteínas e lipídios. Os vegetais, sendo capazes de sintetizar compostos orgânicos, não precisam "comer". A energia que utilizam nessa síntese não é perdida, pis fica armazenada na forma de energia química, conclui-se que, quando a planta produz compostos orgânicos, armazena e condensa energia.
Os animais não são capazes de utilizar diretamente a energia proveniente do Sol. Sendo heterótrofos, vêem-se obrigados a utilizar os compostos orgânicos produzidos pelos vegetais, assim, ao se alimentarem de vegetais ou de outros animais, na verdade estão ingerindo energia química condensada nas ligações dos compostos orgânicos.
Uma vez no organismo, os compostos orgânicos chegam às células, onde são degradados; nessa ocasião liberam energia, que é, então, utilizada para realizar trabalho.
O processo da liberação de energia a partir de compostos orgânicos é denominado respiração.
As cadeias alimentares são linhas de transferência de energia dos produtores em direção aos consumidores e aos decompositores, no qual, podemos ressaltar:
Em cada transferência de energia de um organismo para outro ou de um nível tróficos para outro, uma grande parte de energia é transformada em calor, portanto, a quantidade de energia disponível diminui à medida que é transferida de um nível a outro.
A partir dessa afirmação, conclui-se que quanto mais curta é a cadeia alimentar, ou quanto mais próxima estiver do organismo do início da cadeias, maior será a energia disponível.
Pode-se dizer que é possível a sobrevivência de um maior número de seres, a partir dos produtos de uma determinada área, desde que funcionem como consumidores primários em vez de secundários.
Alguns ecologistas consideram que cada elo da cadeia alimentar recebe aproximadamente 10% da energia que o elo anterior recebeu.
É importante observar que a energia, uma vez utilizada por um organismo em seus processos vitais, não é reaproveitada. Assim, a energia gasta não retorna aos produtores para ser novamente utilizada; isso permite dizer que a energia possui um fluxo unidirecional.
O mesmo não ocorre com a matéria. Esta, ao contrário, tem um comportamento cíclico, voltando aos produtores e sendo reaproveitada. Portanto, a matéria circula de forma cíclica.

Importante:

o A energia é unidirecional

o A matéria é cíclica

Qualidade de Energia
Como já foi visto anteriormente, energia define-se como capacidade de realizar trabalho, evidentemente que obedecendo as leis termodinâmicas.
Além da quantidade, a energia tem qualidade. Quantidades iguais de formas diferentes de energia são variáveis em seu potencial de trabalho, ou seja, a qualidade está diretamente relacionada à menor quantidade gasta no menor espaço de tempo empregado (e.g. potencial de trabalho do petróleo é maior que o potencial da energia solar).
Veja o quadro abaixo:

1.	1.000.000			10.000	1.000	100
	SOL			PLANTAS	HERBÍVOROS	PREDADORES
2.	1			100	1.000	10.000
1: Quantidade Crescente
2: Qualidade Crescente

Quanto mais se degrada a quantidade utilizada, mais se eleva a qualidade; quando gasta-se muito para produzir pouco em muito tempo tem-se baixa qualidade; ao contrário, quando gasta-se pouco para produzir muito em pouco tempo tem-se alta qualidade.

Importância de se conhecer as cadeias alimentares.

Deve-se perguntar qual a importância de se conhecer uma cadeia alimentar. Com a praticidade com a qual estamos lidando com a natureza e a tecnologia que sempre e cada vez mais "de ponta", as pessoas tendem cada vez mais a lidar com a natureza de forma mecanicista. Existe, porém uma grande importância em se conhecer as cadeias ecológicas. Basicamente, a observação nos leva a entender toda a seqüência de alimentação dos animais que ali vivem. Podemos também examinar o conteúdo estomacal de animais e assim percebermos essa seqüência. A importância disto está baseada no uso natural de animais ou plantas que possam controlar ou equilibrar no ecossistema de forma a evitar o uso de pesticidas e quaisquer outras formas artificiais que possam desequilibrar em longo prazo o ambiente, ou ainda, provocar sérias reações nos animais e até os seres humanos que ali habitam.

Controle biológico

As medidas naturais utilizadas para o controle de pragas e restabelecimento para de ecossistemas são chamados controles biológicos. Podemos citar como exemplo de controle biológico:

• - peixes no controle da esquistossomose

• - peixes no controle de larvas de Aedes aegypti

• - besouros o controle da mosca do chifre

• - bactérias e vírus no controle de pragas e insetos

Todas essas medidas são viáveis economicamente e tecnicamente. E quando tomadas podem, de forma muito mais barata, controlar um grande número de pragas que são na verdade desequilíbrios de ecossistemas.

Níveis Tróficos

O conjunto de indivíduos que se nutre no mesmo patamar alimentar, ou seja, alimentam se basicamente dos mesmos nutrientes estão colocados em um mesmo nível trófico.

• Os produtores estão colocados no 1º nível trófico

• Os consumidores primários, aqueles que se alimentam dos produtores, são herbívoros e constituem o 2º nível trófico.

• Os consumidores secundários compõem o 3º nível trófico, sendo os carnívoros

Após esses existe o 4º nível trófico e assim por diante.
Os decompositores ocupam sempre o último nível da transferência de energia formando um grupo especial que degrada tanto produtores quanto consumidores.
Princípio de Gauss (ou princípio da exclusão competitiva):
O Princípio de Gauss diz respeito ao processo de competição inter específica que acontece quando duas espécies diferentes habitam um mesmo ambiente. Assim duas espécies não podem ocupar um mesmo nicho por muito tempo, uma delas irá sempre prevalecer, pois é mais adaptada àquele habitat. É também conhecido como princípio da exclusão competitiva.

Metabolismo e Tamanho de Indivíduos
A biomassa existente é o peso seco total, ou conteúdo calórico total dos organismos presentes em um determinado momento/local. A biomassa depende do tamanho dos indivíduos: quanto menos o organismo, maior seu metabolismo por grama (ou caloria) de biomassa. Algas, bactérias e protozoários podem ter taxa de metabolismo por grama (calorias) maior que a de grandes organismos (e.g. árvores e vertebrados). Isto aplica-se, tanto à fotossíntese, quanto à respiração.

http://www.achetudoeregiao.com.br/ANIMAIS/cadeia_alimentar.htm

ECOSSISTEMA , at 08:56, in

Por Caroline Faria

O ecossistema é a unidade principal de estudo da ecologia e pode ser definido como um sistema composto pelos seres vivos (meio biótico) e o local onde eles vivem (meio abiótico, onde estão inseridos todos os componentes não vivos do ecossistema como os minerais, as pedras, o clima, a própria luz solar, e etc.) e todas as relações destes com o meio e entre si.

Para que se possa delimitar um “sistema ecológico” ou ecossistema é necessário que haja quatro componentes principais: fatores abióticos, que são os componentes básicos do ecossistema; os seres autótrofos, geralmente as plantas verdes, capazes de produzir seu próprio alimento através da síntese de substâncias inorgânicas simples; os consumidores, heterotróficos – que não são capazes de produzir seu próprio alimento, ou seja, os animais que se alimentam das plantas ou de outros animais; e os decompositores, também heterotróficos, mas que se alimentam de matéria morta.

A totalidade destes organismos interagindo em um determinado local de forma a criar um ciclo de energia (do meio abiótico para os seres autótrofos, destes para os heterótrofos e destes para o meio abiótico novamente) caracterizando os níveis tróficos da cadeia alimentar constitui um sistema ecológico ou ecossistema, independentemente da dimensão do local onde ocorrem essas relações.

As dimensões de um ecossistema podem variar consideravelmente desde uma poça de água até a totalidade do planeta terra que pode ser considerado como um imenso ecossistema composto por todos os ecossistemas existentes (ecosfera).

Mas não se deve confundir “ecossistema” com “bioma”. O bioma é geograficamente mais abrangente e é predominantemente definido de acordo com um conjunto de vegetações com características semelhantes além de outros requisitos (como a Mata Atlântica).
Entretanto, como o ecossistema pode ser considerado em grande escala, as definições ficam um pouco confusas. Mas, geralmente para grandes extensões de território (de dimensões regionais) usa-se a denominação “bioma”.

Os ecossistemas são classificados de duas formas: em ecossistemas terrestres e ecossistemas aquáticos. Ambos possuem o funcionamento parecido com apenas a diferença óbvia da quantidade de água entre um e outro o que faz com que comportem formas de vida completamente diferentes embora algumas possam compartilhar ou migrar de um meio para o outro. Aos locais onde os dois tipos de ecossistemas se encontram dá-se o nome de “wetlands”, no termo em inglês, que podemos chamar de “terras alagadas”. São regiões como o Pantanal Matogrossense e as regiões alagadas da Amazônia.

http://www.infoescola.com/biologia/ecossistema/

Fontes
http://www.portaldomeioambiente.org.br/
http://campus.fortunecity.com/
http://www.ibge.gov.br/

Faz mal dormir com plantas no quarto? , sábado, 24 de outubro de 2009 at 20:31, in

Em média, oito em cada dez pessoas responderia que “sim” à esta questão. Já faz parte do senso comum, trata-se de um tipo de informação que percorre gerações. A maioria das pessoas acredita que realmente faz mal dormir com plantas dentro do quarto, e a explicação, na maioria das vezes, parece ser óbvia.

Como durante a noite, devido à ausência de luz, as plantas diminuem o processo de fotossíntese, a taxa de respiração é mais elevada, consequentemente (por estarem respirando) as plantas aumentam o nível de gás carbônico e fazem diminuir o nível de oxigênio dentro do quarto. Essa conclusão se fundamenta no fato de que algumas pessoas, ao dormirem com plantas dentro do quarto, sentem uma sensação de falta de ar, garganta seca, fadiga ou náuseas.

Mas será que realmente faz mal dormir com plantas dentro do quarto, ou trata-se de mais um dos muitos mitos que rodeiam o senso comum?

E se é verdade, será pelo motivo apresentado?

Pensem um pouco…

Uma pessoa normal consome ao respirar em média vinte vezes mais oxigênio que uma planta. Portanto, libera cerca de vinte vezes mais gás carbônico que uma planta. Logo, se a explicação apresentada para o problema fosse verdadeira, seria muito mais prejudicial dormir com outro ser humano no quarto do que com uma planta (dependendo da pessoa pode ser muito pior mesmo).

Este argumento apesar de desbancar a explicação proposta para o problema de dormir com plantas no quarto, não responde à pergunta: faz mal dormir com plantas dentro do quarto fechado?

A verdade é que dormir com plantas dentro do quarto realmente não é muito recomendável. Mas o motivo não é porque elas respiram durante a noite e podem competir pelo oxigênio. Acontece que durante o processo de evolução, algumas plantas desenvolveram mecanismos que permitem escapar da ação de insetos fitófagos. Tais insetos são parasitas que inserem seus aparelhos sugadores para se alimentar da seiva dessas plantas, e com isso podem transmitir vírus e bactérias que provocam doenças nas plantas. Para prevenirem-se, algumas plantas liberam durante a noite piretrinas, substâncias que são repelentes naturais contra insetos. São essas substâncias que, no quarto fechado durante a noite, provocam a tal sensação de falta de ar.

São essas mesmas substâncias que dão base aos repelentes e inseticidas produzidos pela indústria química.

correiociencia.wordpress.com/2009/06/17/

Camada de Ozônio , at 17:24, in

CICLO SOLAR , at 16:16, in

www.multiversos.blogspot.com

Gases Poluentes , at 16:14, in

O Ciclo do Oxigenio , at 16:03, in

Ciclo do Nitrogênio (legendado) , at 15:51, in

Ciclo do carbono e efeito estufa , at 15:39, in

Matéria e Antimatéria , at 11:03, in

O ramo da física que estuda os constituintes básicos da matéria é a Física de Partículas Elementares. Neste campo existe uma teoria chamada de Modelo Padrão que é compatível com todos os resultados experimentais atualmente conhecidos. Segundo essa teoria a matéria tem dois tipos de constituintes, os quarks e os léptons. Os primeiros nunca são observados isoladamente mas se agregam para formar os hádrons. Os hádrons mais conhecidos são o próton e o nêutron, formados por três quarks e principais constituintes dos núcleos atômicos. Os quarks mais abundantes na natureza são o up e o down. O próton é formado por dois quarks up e um quark down enquanto que o nêutron se constitui de um up e dois do tipo down. O lépton mais conhecido é o elétron, responsável pela ligação entre os átomos e, consequentemente, pela formação de moléculas. Há um outro lépton, chamado neutrino que não possui carga elétrica e é muito difícil de ser observado.

Essas quatro partículas formam a chamada primeira geração e constituem todos os corpos que nos rodeiam. O Modelo Padrão não impede ou exige que existam outras gerações de quarks e léptons, a única restrição é que cada geração deve ter dois quarks e dois léptons como a primeira. Medidas experimentais realizadas no CERN indicam que existem três gerações.

O Modelo Padrão também prevê a existência de antipartículas, antiquarks e antiléptons. Uma antipartícula tem a carga elétrica oposta à da partícula, para o caso dos quarks e do lépton carregado, e se aniquila ao se chocar com seu parceiro, transformando massa em energia. Assim, as antipartículas da primeira geração são os antiquarks - antiup e antidown - e os antiléptons - antielétron (também chamado pósitron) e antineutrino. Da mesma forma que os quarks se agregam constitundo hádrons, que por sua vez formam átomos se juntando a elétrons, os antiquarks podem constituir antihádrons e antiátomos.

Antihádrons e antiléptons são produzidos tanto em colisões realizadas em aceleradores de partículas quanto em chuveiros de partículas produzidos por raios cósmicos. A primeira antipartícula foi observada em 1933 por C. D. Anderson¹ ao analisar emulsões fotográficas expostas a raios cósmicos.

O único mecanismo conhecido de criação de partículas e antipartículas é a produção de pares, que é o inverso do processo de aniquilação। No momento da produção, uma certa quantidade de energia é usada para criar simultaneamente uma partícula e sua antipartícula.

Por que existe mais matéria do que antimatéria?

LHCb - Um experimento para responder a essa pergunta

Leandro de Paula e Miriam Gandelman

Uma das perguntas mais interessantes para a qual a física atual procura resposta é: onde está parte da antimatéria criada no Big Bang? Com o objetivo de encontrar ao menos parte da resposta, está sendo preparado, com a contribuição de pesquisadores brasileiros, um experimento a ser realizado no Laboratório Europeu de Partículas Elementares (CERN).

Onde está a antimatéria?

A teoria mais aceita para a criação do universo é a do Big Bang que diz que tudo se iniciou em uma grande explosão. Nos primeiros instantes o universo não era constituído por matéria mas sim por energia sob forma de radiação. O universo então passou a se expandir e, conseqüentemente, a se resfriar. Pares de partícula-antipartícula eram criados e aniquilados em grande quantidade. Com a queda de temperatura a matéria pôde começar a formar hádrons, assim como a antimatéria a formar antihádrons, pois matéria e antimatéria foram criadas em quantidades iguais. Atualmente, no entanto, parece que vivemos em um universo onde só há matéria. O que aconteceu, então, à antimatéria que foi criada em associação a esta matéria?

Na realidade, já é estranho que o universo exista, pois, quando a matéria e a antimatéria se encontram, o processo inverso da criação ocorre, ou seja, elas se aniquilam gerando apenas energia nesse processo. Seria altamente provável, portanto, que logo após terem sido criadas, partículas e antipartículas se aniquilassem, impedindo que corpos mais complexos como hádrons, átomos, moléculas, minerais e seres vivos pudessem se formar. Acredita-se que esse processo de criação e aniquilação realmente ocorreu para quase toda a matéria criada durante o início da expansão do universo, mas o simples fato de existirmos indica que ao menos uma pequena fração de matéria escapou a esse extermínio precoce.

É possível que algum processo, de origem desconhecida, tenha provocado uma separação entre a matéria e a antimatéria. Neste caso existiriam regiões do universo em que a antimatéria e não a matéria seria mais abundante. Planejam-se alguns experimentos no espaço para procurar essas regiões. No entanto, como até hoje não se conhece um processo capaz de gerar tal separação, a maioria dos cientistas não acredita nessa hipótese.

Por outro lado, existe a possibilidade de que a natureza trate de forma ligeiramente diferente a matéria e a antimatéria. Se isto for verdade seria possível que uma pequena fração da matéria inicialmente criada tenha sobrevivido e formado o universo conhecido hoje. Há resultados experimentais e teóricos que apontam nesta direção.

Em 1966, um físico russo de nome Andrei Sakharov² delineou três condições necessárias para que aparecesse esse desequilíbrio entre matéria e antimatéria. A primeira diz que os prótons devem decair, a segunda restringe a maneira como o universo esfriou após o Big Bang e a terceira descreve uma diferença de propriedade, mensurável, entre matéria e antimatéria. Até hoje não houve nenhuma observação experimental do decaimento de um próton, entretanto espera-se que isto seja um evento tão raro que não estaria ao alcance dos métodos experimentais atuais. As condições de não equilíbrio do esfriamento do universo são compatíveis com os modelos teóricos existentes e com as observações realizadas. O ponto

crucial para comprovar a hipótese de Sakharov é o estudo da diferença de comportamento entre a matéria e a antimatéria. Isto está no limitede nossa capacidade experimental e existem, no momento, vários experimentos em preparação para tentar observá-la.

Simetrias e Física de Partículas

Na Física de Partículas as simetrias desempen ham um papel muito importante, pois elas podem dar informações sobre os processos que estamos interessados em estudar. Antes de tentar entender como isto pode ser feito, vam os apresentar algumas simetrias.

• Reversão temporal (T). A rev ersão temporal consiste em inverter a direção do eixo do tempo. Para entender como esta operaçã o pode ser uma simetria conservada ou violada vamos recorrer a dois exemplos. Uma bola é lançada em direç ão a uma das tabelas de uma mesa de sinuca, colide com ela e volta ao ponto de saída. Este processo é filmado mas o filme se inicia com a bola já em movimento. Uma pessoa assiste ao filme duas vezes, na primeira ele é projetado como foi filmado e na segunda é passado de trás para frente. Esse espectador não poderá dizer quais das duas projeções corresponde ao sentido real. Neste caso, dizemos que a simetria T é conservada. Agora imagine o filme de um jarro que cai de uma mesa e se quebra ao atingi r o chão. Não ha verá dificuldade em diferenciar a seqüência projetada na direção em que foi filmada da passada na direção oposta. Este é um processo para o qual a reversão temporal não é válida, dizemos que ne ste caso a simetria टी é violada।
  

Figura 1: A o peração de inversão de paridade corresponde a realizar uma observação através de um espelho que inverta as três coordenadas espaciais.

• Paridade (P). A paridade é a inversão das coordenadas espaciais. Corresponde a observar um fenômeno através de um espelho especial que produz uma imagem que não só inverte os corpos de trás para frente, como é o caso dos espelhos usuais, mas também da esquerda para a direita e de baixo pa ra cima. Para saber se a paridade P é conservada devemos realizar uma experiência e observar o que ocorre através do espelho. Por exemplo, uma pessoa acena com a mão direita na frente de um espelho e isto é filmado por duas câmaras, uma focaliza diretamente a pessoa e a outra através do espelho. Ao projetar o primeiro filme veremos a imagem de uma pessoa acenando com a mão direita enquanto que a projeção do filme feito através do espelho mostrará uma pessoa acenando com a mão esquerda. Neste caso dizemos que a simetria P é violada. Já ao observarmos imagens de uma esfera perfeita, não poderemos diferenciar uma foto tirada diretamente do objeto de uma tirada através de um espelho. Neste caso teremos a co nservação da simetria P.
• Conjugação de carga (C). Esta simetria consiste em trocar uma partícula por sua antipartícula. Testar esta simetria é mais complicado, pois é necessário observar o comportamento de partículas e antipartículas. Podemos exemplificar com o decaimento do nêutron. Esta partícula, quando fora de um núcleo atômico, decai emitindo um próton, um elétron e um antineutrino. No processo em que o antinêutron decai emitindo um antipróton, um pósitron e um neutrino a conjugação de carga é conservada.

Pegue uma partícula, substitua-a por sua antipartícula, olhe-a através do espelho especial citado acima e reverta a direção do tempo. Essa receita aplicada a qualquer partícula deveria resultar em algo indistinguível da partícula inicial. Em linguagem um pouco mais técnica diríamos, aplique a operação CPT e observe que isto é uma simetria conservada. Parece algo muito abstrato, mas essa é a chave para se entender a falta de antimatéria no universo. Acredita-se que a simetria CPT seja conservada pois além de todas as teorias aceitas serem invariantes por esta simetria, não foi encontrado nenhum sinal de violação em qualquer dos experimentos até hoje realizados com o objetivo de testá-la.

Para ilustrar a capacidade da simetria de fornecer informações sobre a natureza, podemos recorrer a mais um exemplo. Imagine uma esfera perfeita sendo observada através de um espelho: não é possível distinguir

o objeto de sua imagem e temos um caso de conservação da simetria P. Já, se houver uma pequena imperfeição na esfera (uma palavra escrita nela), haverá uma diferença clara entre ela e sua imagem. Logo, a observação da violação de uma simetria pode indicar diferenças entre objetos. Para explicar a existência de um universo em que existe mais matéria do que antimatéria é necessário encontrar uma violação de simetria entre partículas e antipartículas.

Durante certo tempo, os físicos pensavam que as três simetrias descritas acima aplicadas separadamente a qualquer interação entre partículas não mudaria o resultado, ou seja, que essas simetrias seriam conservadas.

No entanto, resultados de experimentos mostraram que nas interações fracas P e C não se conservam. Do mesmo modo, a combinação CP (CP corresponde a olhar a partícula pelo espelho descrito acima e em seguida troca-lá por sua antipartícula) não se conserva também. É essa violação de CP, vista pela primeira vez no laboratório de Brookhaven³ nos Estados Unidos, que é a base da terceira condição de Sakharov. A violação de CP, segundo ele, é necessária para termos o desequilíbrio entre matéria e antimatéria.

Figura 2: A diferença entre estas duas curvas, uma mostrando o decaimento de partículas chamadas káons neutros e a outra o decaimento de antikáons neutros, indica a preferência da natureza pela matéria. A violação de CP foi descoberta pela primeira vez nos decaimentos dos káons. A unidade de tempo usada no gráfico acima equivale a, aproximadamente, 100 ps (100 picosegundos ou 10^-10 segundos).

Fazer experimentos para medir a violação de CP não é uma tarefa fácil. Trata-se de um efeito pequeno, comparável a uma pessoa que acenasse para si própria na frente do espelho mil vezes e só uma vez visse sua reflexão acenando de volta com a outra mão.

A teoria atualmente usada para descrever as interações entre as partículas, o Modelo Padrão, pode acomodar a violação de CP, mas não a explica. Existem até indícios de que o grau de violação de CP possível no Modelo Padrão não seria grande o suficiente para explicar o desequilíbrio matéria-antimatéria. Dessa maneira, os experimentos projetados para estudar a violação de CP não só contribuirão para elucidar o problema do excesso de matéria no universo, como poderão indicar o caminho para novas teorias sobre as interações fundamentais.

http://omnis.if.ufrj.br/~leandro/divulga/cp/node1.html

Ele nasceu do outro lado do mundo, em uma cidade do Japão chamada Kyoto. O ano era 1997. Mas só em 16 de fevereiro de 2005 entrou em vigor. Estamos falando de um acordo entre vários países do mundo que tem o objetivo de reduzir a quantidade de seis tipos de gases que são lançados diariamente na atmosfera. Gases que estão relacionados ao aumento recente da temperatura da Terra e às mudanças no clima do planeta.

Acordo internacional firmado até hoje por 171 nações, entre elas o Brasil, o Protocolo de Kyoto prevê que, até 2012, se reduza a quantidade de gás carbônico e de outros cinco gases: metano, óxido nitroso e três gases com flúor em sua composição. Mas reduzir quanto? Um pouco mais de 5% do que foi emitido em 1990. Imagine que, em 1990, toda a produção dos gases que estão no alvo do Protocolo de Kyoto coubesse em cem compartimentos iguais. Em 2012, o objetivo é que a produção desses gases, no total, não ocupe mais do que 95 compartimentos.

Para atingir essa meta, os países devem alterar seus sistemas de transporte e de uso de energia para diminuir, principalmente, a produção de gás carbônico, que, de todos os gases citados, é o mais relacionado à atividade humana, logo o mais dependente de nossas ações para ser reduzido. Muito gás carbônico é produzido no mundo, por exemplo, com o uso de carros em vez da utilização do transporte de massa (como trem ou metrô). Mudar essa situação é uma das propostas do Protocolo de Kyoto, que incentiva o uso de energia renovável, como a solar e a dos ventos, no lugar de combustíveis, como o petróleo e o carvão.

Alguns países europeus, por exemplo, têm conseguido diminuir ou frear as suas emissões de gás carbônico nos últimos anos. São iniciativas aparentemente de pequena proporção que estão ajudando, como a criação de condomínios inteligentes, que aproveitam ao máximo a energia solar e propõem um uso mais racional da água, com o aproveitamento até da que vem da chuva. Na contramão dessa tendência, porém, estão países como Estados Unidos, que se recusam a cumprir o Protocolo de Kyoto, com o argumento de que não estaria provado que o clima da Terra está mudando e que isso estaria ligado à emissão dos gases mencionados.

Ruim é saber que, enquanto as evidências não convencem alguns países a pôr em prática as ações previstas pelo protocolo de Kyoto, o tempo passa e a situação se agrava. Dados têm mostrado que a diminuição proposta pelo acordo internacional pode não ser mais suficiente para garantir a segurança do planeta. Isso porque oceanos não têm conseguido absorver o gás carbônico presente na atmosfera e o solo ainda tem liberado mais e mais. Mas essa notícia não deve nos desanimar. Ao contrário, ela deve nos incentivar a agir o quanto antes. Você não acha?

Jean Remy Davée Guimarães
Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho,
Universidade Federal do Rio de Janeiro

http://cienciahoje.uol.com.br/101758

Aurora Boreal - O que é? , terça-feira, 20 de outubro de 2009 at 17:09, in

A aurora boreal (luzes do norte) e a aurora austral (luzes do sul) sempre fascinaram a humanidade. Algumas pessoas chegam a viajar milhares de quilômetros apenas para observar o espetáculo de luzes brilhantes na atmosfera terrestre. As auroras que circundam o pólo magnético norte (boreal) e o pólo magnético sul (austral) ocorrem quando elétrons de carga elevada provenientes do vento solar interagem com elementos da atmosfera terrestre. Os ventos solares fluem escapando do Sol com velocidades de cerca de 1,6 milhões de quilômetros por hora. Quando alcançam a Terra cerca de 40 horas depois de deixarem o Sol, seguem linhas de força magnética geradas pelo núcleo da Terra, fluindo através da magnetosfera por uma área com formato de lágrima constituída de campos magnéticos e elétricos de alta carga.

Os elétrons, quando penetram na atmosfera terrestre superior, encontram átomos de oxigênio e de nitrogênio em altitudes de 32 a 320 quilômetros acima da superfície terrestre. A cor da aurora depende do átomo que colide com o elétron e da altitude em que se dá essa colisão.

• Oxigênio - verde, até 240 quilômetros de altitude
• Oxigênio - vermelha, até 240 quilômetros de altitude
• Nitrogênio - azul, até 96 quilômetros de altitude
• Nitrogênio - púrpura/violeta, acima de 96 quilômetros de altitude

Todas forças elétricas e magnéticas reagem entre si, em combinações constantemente mutáveis. Essas mudanças e fluxos se apresentam como a "dança" das auroras, movendo-se ao longo de correntes atmosféricas e podendo alcançar 20.000.000 amperes a 50.000 volts (como comparação, os disjuntores de uma residência são desconectados quando a corrente ultrapassa 15-30 amperes a 120 volts).

As auroras geralmente ocorrem ao longo das "auroras ovais" que têm centros nos pólos magnéticos e não nos pólos geográficos. De uma forma aproximada, correspondem aos círculos ártico e antártico. Em certas ocasiões, entretanto, as luzes ficam ao Sul, mais distantes, geralmente quando ocorrem muitas manchas solares. A atividade das manchas solares segue um ciclo de 11 anos. O próximo pico ocorrerá em 2012 e 2013, com boa probabilidade de ocorrência de auroras fora da faixa usual.

Através das histórias, as pessoas vêm escrevendo e falando sobre sons que estariam associados às auroras, embora nada tenha sido registrado nesse sentido. Os cientistas não conseguiram ainda chegar a um acordo sobre o que produz sons durante a aurora.

http://ciencia.hsw.uol.com.br/framed.htm?parent=question471.htm&url=http://www.geo.mtu.edu/weather/aurora/

Leiam mais em http://pt.wikipedia.org/wiki/Aurora_polar