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terça-feira, 30 de setembro de 2014

Água da Terra é mais velha do que o Sol - Inovação Tecnológica

Redação do Site Inovação Tecnológica - 30/09/2014

A água dos oceanos da Terra parece ter uma história bem mais antiga do que se acreditava. [Imagem: Bill Saxton/NSF/AUI/NRAO]
Idade da água
Uma equipe de astrofísicos analisou o gás hidrogênio e seu isótopo deutério, espalhados pelo Sistema Solar e concluiu que a água da Terra é mais antiga do que o próprio Sol.
Isótopos são átomos do mesmo elemento que têm o mesmo número de prótons, mas um número diferente de nêutrons. A diferença de massa entre os isótopos resulta em diferenças sutis em seu comportamento durante as reações químicas.
Como resultado, a razão entre hidrogênio e deutério nas moléculas de água pode mostrar sob quais condições as moléculas de água se formaram.
Por exemplo, a água interestelar tem uma alta relação deutério/hidrogênio por causa das temperaturas muito baixas nas quais se formam, dizem os cientistas.
Até agora, não se sabia o quanto desse enriquecimento de deutério foi removido por processamento químico durante o nascimento do Sol, ou quanto de água rica em deutério o Sistema Solar recém-nascido foi capaz de produzir.
A equipe criou então modelos que simulam um disco protoplanetário nos quais todo o deutério do gelo do espaço já foi eliminado por transformação química, e o sistema tem que começar de novo "do zero" a produzir gelo com deutério em um período de milhões de anos.
Eles fizeram isso para ver se o Sistema Solar poderia produzir água com as proporções de deutério e hidrogênio encontradas em amostras de meteoritos, na água dos oceanos da Terra e nos cometas.
A equipe concluiu que não, que o Sistema Solar não produziria água desse tipo, o que foi interpretado como uma mostra de que pelo menos um pouco da água em nosso Sistema Solar - incluídos aí os oceanos da Terra - tem origem no espaço interestelar anterior ao nascimento do Sol.
A constatação é crucial para a busca de vida fora da Terra porque, se isso aconteceu aqui, deve acontecer em outros sistemas planetários, que podem nascer em ambientes bastante adequados a servir como base de uma futura vida orgânica.
Bibliografia:

The ancient heritage of water ice in the solar system
L. Ilsedore Cleeves, Edwin A. Bergin, Conel M. O D. Alexander, Fujun Du, Dawn Graninger, Karin I. Oberg, Tim J. Harries
Science
Vol.: 345 no. 6204 pp. 1590-1593
DOI: 10.1126/science.1258055
Texto e imagem extraídos do site Inovação Tecnológica.
http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=agua-terra-mais-velha-sol&id=010130140930#.VCqkhPldVu4

segunda-feira, 29 de setembro de 2014

Construa seu próprio manto da invisibilidade - Inovação Tecnológica

Redação do Site Inovação Tecnológica - 29/09/2014

Finalmente um manto da invisibilidade que você mesmo pode construir. [Imagem: J. Adam Fenster/University of Rochester]

Como construir um manto da invisibilidade
Que tal construir seu próprio "manto da invisibilidade"?
Não é exatamente um manto, mas este é o primeiro experimento de invisibilidade que utiliza apenas materiais comuns - lentes -, o que permite que ele seja reconstruído por qualquer pessoa com um conhecimento básico de óptica - ou com a ajuda de um professor.
Os mantos da invisibilidade desenvolvidos até agora consistem em fazer a luz passar por materiais artificiais, construídos seguindo cálculos matemáticos muito precisos, de forma a forçar a luz a fazer caminhos não usuais, o que permite fazer os objetos desaparecerem.
John Howell e Joseph Choi, da Universidade de Rochester, nos Estados Unidos, surpreenderam toda essa área de pesquisas criando um dispositivo de invisibilidade baseado unicamente em lentes comuns.
A combinação de quatro lentes mantém o objeto por trás delas invisível. Além disso, a invisibilidade se mantém conforme o observador move-se vários graus além do ângulo correspondente à posição ótima de visão - a maioria dos mantos de invisibilidade só funciona de um ângulo muito preciso.
"Este é o primeiro aparelho de nosso conhecimento que consegue gerar uma invisibilidade tridimensional contínua, e que funciona para transmitir luz no espectro visível," disse Choi.

A camuflagem permite que um cirurgião olhe através de suas próprias mãos e veja o corpo do paciente. [Imagem: J. Adam Fenster/University of Rochester]

Camuflagem multidirecional paraxial
A fim de encobrir o objeto e deixar o plano de fundo intocado, os pesquisadores determinaram o tipo de lente e a capacidade de ampliação necessária, bem como a distância precisa separando as quatro lentes.
Segundo eles, o dispositivo é uma "camuflagem multidirecional para-axial" - ou paraxial, a qualidade de algo que fica ao longo de um eixo central - que pode ser escalonada para qualquer dimensão, podendo esconder objetos maiores.
A configuração muito simples da camuflagem produz resultados bem superiores a vários outros dispositivos de invisibilidade, mas ela não é perfeita.
"Este manto da invisibilidade desvia a luz e a envia através do centro do dispositivo, de modo que a região do eixo não pode ser bloqueada ou camuflada," explica Choi.
Isto significa que a região camuflada tem a forma de um pneu. Choi afirma que ele e Howell já têm projetos um pouco mais complicados que resolvem essa deficiência. Além disso, a camuflagem tem problemas nas bordas, mas estes podem ser reduzidos quando são utilizadas lentes suficientemente grandes.
Aplicações práticas
Apesar das deficiências iniciais, os dois pesquisadores garantem que há aplicações potenciais para sua invisibilidade óptica no estado em que ela se encontra.
Entre elas está a possibilidade de usar a camuflagem para efetivamente deixar um cirurgião olhar através de suas mãos para ver a parte do corpo do paciente que está sendo operada.
Os mesmos princípios podem ser aplicados para permitir que motoristas enxerguem os pontos cegos de seus veículos.
Em seu experimento, os pesquisadores usaram lentes acromáticas de 50 mm com distâncias focais f1 = 200 mm e f2 = 75 mm. [Imagem: Joseph S. Choi/John C. Howell]
Peça ajuda ao seu professor
Os dois pesquisadores forneceram uma receita para que pessoas com um conhecimento básico de óptica possam construir seus próprios mantos de invisibilidade óptica.
A receita parece adequada para trabalhos em sala de aula, com o auxílio de um professor para orientar e tirar as dúvidas - o artigo dos pesquisadores, citado abaixo, está disponível apenas em inglês.
  1. Pegue dois conjuntos de duas lentes com diferentes comprimentos focais - 4 lentes no total, duas com distância focal f1 e duas com distância focal f2.
  2. Separe as duas primeiras lentes por uma distância equivalente à soma das suas distâncias focais - f1 será a primeira lente, f2 será a segunda lente, e elas serão separadas por t1 = f1 + f2.
  3. Repita o passo 2 para as outras duas lentes.
  4. Separe os dois conjuntos por t2 = 2 x f2 x (f1 + f2)/(f1 - f2) - as duas lentes f2 devem ficar separadas por t2.
Observações adicionais fornecidas pelos pesquisadores:
  1. Lentes acromáticas proporcionam melhor qualidade de imagem.
  2. Lentes de Fresnel podem ser usadas para reduzir o comprimento total (2t1 + t2).
  3. Um menor comprimento total deve reduzir os efeitos de borda e aumentar a gama de ângulos de visão.
  4. Para um manto da invisibilidade mais simples, mas não tão perfeito, pode-se tentar a camuflagem de 3 lentes descrita no artigo.
Bibliografia:

Paraxial Ray Optics Cloaking
Joseph S. Choi, John C. Howell
Optics Express
http://arxiv.org/abs/1409.4705

domingo, 28 de setembro de 2014

Espaço-tempo não é o mesmo para todos - Inovação Tecnológica

Com informações da Universidade de Varsóvia - 31/07/2013

Neste modelo, o espaço-tempo clássico - esse em que vivemos - é criado pela interação da matéria com a gravidade quântica, de forma semelhante a que a estrutura atômica do gelo se forma a partir da água.[Imagem: Faculty of Physics/University of Warsaw]

Fiat Quantum
Antes do Big Bang, o espaço-tempo como nós o conhecemos não existia.
Então, como ele nasceu?
O processo de criação do espaço-tempo que conhecemos a partir de um estado anterior, dominado pela gravidade quântica, tem sido estudado há anos por teóricos do mundo todo.
Agora, novas análises feitas por físicos da Universidade de Varsóvia, na Polônia, sugerem uma conclusão surpreendente: nem todas as partículas elementares estão sujeitas ao mesmo espaço-tempo.
Vários bilhões de anos atrás, imediatamente após o Big Bang, o Universo era tão denso e tão quente que as partículas elementares sofriam a ação da gravidade muito fortemente.
Por décadas, os físicos de todo o mundo têm tentado descobrir as leis da gravidade quântica que descrevem esta fase da evolução do Universo.
O grupo do professor Jerzy Lewandowski propôs seu próprio modelo do universo quântico. E estudos recentes de suas propriedades surpreenderam os pesquisadores.
As análises feitas por Lewandowski e Andrea Dapor mostram que as diferentes partículas elementares "experienciam" a existência de espaços-tempos diferentes.
Gravidade Quântica
Uma das tentativas para descrever a gravidade quântica é chamada de Teoria da Gravidade Quântica em Circuito Fechado, ou modelo LQG, do inglês Loop Quantum Gravity.
Esta teoria assume que o espaço-tempo é estruturalmente bastante semelhante a um tecido, sendo constituído por um grande número de pequenas fibras emaranhadas em anéis. Uma área de um centímetro quadrado pode conter um milhão de trilhões de trilhões de trilhões de trilhões de trilhões (1066) dessas fibras.
Foi o próprio grupo do prof. Lewandowski que desenvolveu um modelo matemático consistente da LQG que combina a mecânica quântica com a relatividade geral.
O modelo pressupõe a existência de dois campos de interação.
Um deles é um campo gravitacional, que pode ser identificado com um espaço, uma vez que, de acordo com a Teoria Geral da Relatividade, a gravidade curva o espaço-tempo, e este espaço-tempo curvo dá origem a efeitos gravitacionais.
O segundo campo no modelo é um campo escalar que atribui um número a cada ponto do espaço. Este campo é interpretado como o elemento mais simples da matéria.
A imagem da realidade nesse modelo é quântica, tendo características muito diferentes das do mundo que experimentamos todos os dias.
Há muito tempo os físicos tentam desvendar o que aconteceu na noite anterior ao Big Bang. [Imagem: Martin Bojowald]
Do espaço-tempo quântico ao espaço-tempo clássico
Faltava então alinhavar o período quântico com o período clássico que vivemos.
"Nesta situação, parecia natural perguntar: Como é que o espaço-tempo que todos nós conhecemos emerge dos estados primários da gravidade quântica? E, como o espaço-tempo normal nasceria como resultado da interação entre a matéria e a gravidade quântica, poderíamos estar certos de que cada tipo de matéria definitivamente interage com um espaço-tempo que tem as mesmas propriedades?" disse o professor Lewandowski.
Para encontrar respostas para estas perguntas, a equipe primeiro derivou padrões de interação entre a matéria e os efeitos da gravidade quântica para os dois casos matematicamente mais simples: para partículas de massa zero em repouso e para partículas simples (escalares) de massa não-zero em repouso.
No Modelo Padrão, que descreve as partículas elementares e suas interações, as partículas sem massa relevantes seriam os fótons, e partículas escalares com massa seriam o famoso bóson de Higgs, responsável pela massa das outras partículas: quarks e elétrons, múons, taus e seus neutrinos associados.
Depois de derivar as equações que representam o comportamento das partículas de acordo com as leis do modelo da gravidade quântica, os físicos começaram a verificar se equações similares poderiam ser obtidas com o uso do espaço-tempo normal com diferentes simetrias.
Outra discussão relacionada a esta é se o próprio tempo é real ou é uma ilusão. [Imagem: FQXi]
Isotropia
A tarefa se mostrou possível para as partículas sem massa. O procurado espaço-tempo era isotrópico, ou seja, tinha as mesmas propriedades em todas as direções.
"De acordo com o modelo simplificado que pesquisamos, independentemente de o fóton ter momento maior ou menor, mais ou menos energia, o espaço-tempo aparece para ele como sendo o mesmo em todas as direções," explica o Prof Lewandowski.
Para as partículas com massa a situação foi diferente, com a existência de massa impondo uma condição adicional específica sobre a teoria.
Os físicos demonstraram que um espaço-tempo clássico que satisfaça simultaneamente a condição de massa e tenha as mesmas propriedades em todas as direções não pode ser calculado.
O espaço-tempo apropriado poderia ser encontrado apenas entre espaços-tempos anisotrópicos - a direção preferencial desses espaços-tempos seria a direção do movimento da partícula.
"Partículas com massa não só experienciam diferentes espaços-tempos do que os fótons, mas cada uma vê a sua própria versão particular de espaço-tempo, dependendo da direção em que ela se move. Esta descoberta realmente nos pegou de surpresa," conta Andrea Dapor.
Assim, o espaço-tempo clássico emergiria da interação entre a matéria e a gravidade quântica de forma semelhante a que a estrutura atômica do gelo se forma a partir do congelamento da água líquida e seus átomos desordenados.

Embora seja difícil comprovar esta nova teoria, dados recentes desafiam a "física pós-Einstein". [Imagem: ESA/SPI Team/ECF]

Comprovação difícil
Será que isto significa que o Universo das partículas com massa não é isotrópico? Tal afirmação seria de enorme importância experimental e observacional. No entanto, a resposta é não, já que o Universo não parece ter uma direção preferencial.
Como observadores que estudam o comportamento das partículas elementares, nós somos clássicos, e não quânticos, e, em certo sentido, estamos "fora" do mundo das partículas.
Assim, não seria relevante que cada partícula "experiencie" seu próprio espaço-tempo - ainda que isto seja real.
Além disso, independentemente da direção do seu movimento, todas as partículas observadas em laboratório têm exatamente as mesmas características.
Por esta razão, confirmar experimentalmente as previsões teóricas da equipe polonesa não será uma tarefa trivial.
Foi esta a conclusão a que chegou a comunidade física que discutiu esses resultados durante a 20ª Conferência Internacional sobre Relatividade Geral e Gravitação, que terminou no último sábado.
Texto e imagens extraídos do site Inovação Tecnológica.
http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=espaco-tempo-nao-mesmo-todos&id=010130130731#.VCgolfldVu4

O que é bóson? E quem é Higgs? - Inovação Tecnológica

Com informações da BBC - 05/07/2012


Peter Higgs, que espera ansiosamente ganhar o Prêmio Nobel de Física. Ou seria mais justo dar a premiação ao LHC, que é um esforço conjunto?[Imagem: BBC]

Disputa
O bóson de Higgs, que os cientistas do LHC parecem ter encontrado depois de 45 anos de buscas, recebeu seu nome em homenagem ao físico britânico Peter Higgs.
Há uma briga apaixonada quanto a esse nome, uma vez que Higgs foi um dos primeiros a propor a existência da partícula, mas não foi sequer o primeiro - pelo menos dois outros grupos merecem o crédito, segundo um consenso entre os físicos.
A disputa é tamanha que a outra parte do nome - bóson - parece até ser coisa simples.
Batizando partículas
Bóson é uma partícula cujo nome é também derivada do nome de um outro físico, o indiano Satyendra Nath Bose, contemporâneo e amigo de Einstein.
O sufixo grego "-on" é acrescentado ao nome de todas as partículas descobertas, uma convenção aceita desde o século passado.
Mas alguns físicos foram mais poéticos ao batizar suas descobertas.
Lembra-se da história do "átomo indivisível"? Aqui está uma amostra do que os físicos gostam de chamar de "zoológico de partículas".
1. Bóson
Uma classe de partículas frequentemente associadas com forças (como portadoras de força).
Elas obedecem às estatísticas de Bose-Einstein, e foram nomeadas em homenagem ao físico indiano Satyendra Nath Bose (1894-1974).
2. Bóson de Higgs / Partícula de Deus / Partícula-Deus
O bóson de Higgs, proposto por Peter Higgs (entre outros) em 1964 - se existir realmente - é a partícula que dá massa à matéria.
O apelido de partícula-Deus, ou partícula de Deus, foi dado pelo físico norte-americano Leon Lederman - "se Deus fez a luz, o bóson de Higgs deu-lhe materialidade".
3. Quark
Uma partícula fundamental que se combina para formar uma série de outras partículas, incluindo os bem conhecidos prótons e nêutrons, as partículas que compõem o núcleo atômico.
O termo foi tirado do intraduzível romance Finnegans Wake, de James Joyce, pelo físico norte-americano Murray Gell-Mann (nascido em 1929) em 1962.
Gell-Mann conta que teve a ideia do som, e queria batizar a partícula de kwork.
"Então, em uma das minhas folheadas ocasionais de Finnegans Wake, de James Joyce, deparei-me com a palavra 'quark' na frase 'Três quarks para Muster Mark'," conta ele em seu livro, o Quark e o Jaguar.
4. Hádron
Uma partícula feita de quarks.
O nome foi proposto pelo físico teórico russo Lev Okun (nascido em 1929) em 1962.
Ele escreveu: "Neste relatório, vou chamar as partículas de interação forte de hádrons... o grego 'hadros' significa 'grande', 'maciço', em contraste com 'leptos' que significa 'pequeno', 'leve'. Espero que esta terminologia demonstre-se conveniente."
O famoso LHC, o maior experimento científico já construído, mostra bem do que se trata - seu nome é Grande Colisor de Hádrons (a sigla vem do inglês Large Hadron Collider)
Ou seja, o LHC é uma máquina onde hádrons são acelerados a altas velocidades e direcionados para chocarem-se uns contra os outros. Foi lá que aspegadas mais fortes do bóson de Higgs foram encontradas.
5. Férmion
Uma classe de partículas que, ao contrário dos bósons, obedecem as estatísticas de Fermi-Dirac.
Os férmions são normalmente associados com a matéria, em vez da força.
Eles foram batizados em homenagem ao físico italiano Enrico Fermi (1901- 1954), considerado um dos pais da bomba atômica, juntamente com Robert Oppenheimer.
6. Glúon
Um tipo de bóson responsável pela força forte entre os quarks.
O termo deriva da palavra inglesa glue (cola).
Foi proposta pela primeira vez em 1962 por Murray Gell-Mann, que sugeriu a existência de partículas compostas de certo número de glúons, que ele chamou glueballs.
7. Neutrino
Partículas sem carga elétrica criadas como resultado de certos tipos de decaimento radioativo, com uma massa minúscula, mesmo para os padrões das partículas subatômicas.
Elas foram as estrelas de uma controvérsia recente, sobre se poderiam ou não viajar em velocidade maior do que a da luz.
Neutrino significa "um pequeno neutro" em italiano.
A existência dessa partícula foi proposta por Wolfgang Pauli (1900-1958) em 1930, que lhe deu o nome de "nêutron".
Enrico Fermi rebatizou-a três anos depois, porque "nêutron" (do latim para "neutro") estava então sendo usado para se referir à partícula sem carga presente no núcleo atômico.
8. Elétron
Uma quantidade indivisível de carga elétrica, proposta em 1894 pelo físico irlandês George Johnston Stoney (1826-1911).
Derivado da palavra "elétrico" (ou do latim "electro") mais o sufixo grego "-on".
9. Méson
Uma partícula composta de um quark e um anti-quark.
O nome vem do grego "meso" que significa "meio", porque os mésons, quando observados pela primeira vez, pareciam ter uma massa em algum lugar entre a massa de um elétron e dos núcleons (as partículas - prótons e nêutrons - que compõem o núcleo atômico).
10. Múon
Uma de um grande número de partículas com o nome de letras do alfabeto grego, neste caso, "mu".
Ela foi originalmente pensada para ser um tipo de méson (o méson mu, distinta, digamos, do méson pi), mas foi rebatizada mais tarde.
Os mésons passaram a ser entendidos como partículas feitas de quarks, enquanto os múons são partículas elementares.
Os cientistas do CERN encurralaram o bóson de Higgs (ou o provável bóson de Higgs) utilizando um detector conhecido como CMS (Compact Muon Solenoid), que mede a energia e o momento de múons, fótons, elétrons e outras partículas geradas pelas colisões de hádrons.
E mais cinco ...
Lépton - um tipo de partícula elementar (os exemplos incluem os elétrons e os neutrinos), cujo nome vem do grego "leptos" que significa "pequeno" ou "leve".
Fóton - um quantum de luz. O nome deriva do grego "phos", que significa "luz".
Skyrmion - um tipo de férmion proposto pelo físico britânico Tony Skyrme (1922-1987).
Próton - nome dado ao núcleo de hidrogênio por Ernest Rutherford, em 1920. A palavra vem do grego "protos", que significa "primeiro".
WIMP - Partícula maciça fracamente interativa, que alguns acreditam ser o "átomo da matéria escura".
Texto e imagem extraídos do site Inovação Tecnológica.
http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=o-que-e-boson-higgs&id=020130120705

O que Hawking realmente disse sobre o bóson de Higgs e o fim do Universo? - Inovação Tecnológica

Don Lincoln - Fermi National Accelerator Laboratory - 26/09/2014

As palavras de Stephen Hawking foram tiradas de um livro de física sem que os termos fossem adequadamente traduzidos - o resultado foram manchetes excessivamente sensacionalistas.[Imagem: Maximilien Brice/Claudia Marcelloni/CERN]

Distorção
Se você é um entusiasta da ciência, provavelmente leu nos últimos dias manchetes alegando que o físico Stephen Hawking acredita que o bóson de Higgs causará o fim do Universo.
Esta é uma deturpação da ciência de cair o queixo. O Universo é seguro e será por um tempo muito longo - por trilhões de anos.
Para entender como as palavras de Hawking foram abominavelmente distorcidas, primeiro precisamos entender a sua declaração.
Parafraseando um pouco, Hawking disse que, em um mundo no qual o bóson de Higgs e uma outra partícula fundamental - o quark top - têm as massas atribuídas às duas pelas medições feitas até agora, este universo está em um estado metaestável.
Como não há motivos para preocupações com o fim do Universo causado pelas características dele próprio, outros físicos preocupam-se em descobrir como o tempo e o espaço surgiram. [Imagem: Faculty of Physics/University of Warsaw]
O que é metaestável
Basicamente, metaestável é "mais ou menos estável". Então, o que isso significa?
Vamos considerar um exemplo. Pegue um taco de sinuca e coloque-o sobre a mesa de bilhar. O taco está estável, ele não vai a lugar nenhum. Pegue agora o mesmo taco e equilibre-o em seu dedo. Ele agora está instável - em quase todas as circunstâncias, o taco irá cair.
A analogia para um objeto metaestável é uma banqueta. Sob quase todas as circunstâncias, o banco vai ficar lá por toda a eternidade. Entretanto, se você empurrá-lo forte o suficiente, ele vai cair. Quando a banqueta cai, ela fica mais estável do que estava, assim como o taco de sinuca em cima da mesa ou no chão.
Agora precisamos nos voltar para o Universo e as leis que o regem. Aqui há um importante princípio orientador: o Universo é um gigante preguiçoso, uma batata de sofá cósmica. Se for possível, o Universo vai descobrir uma maneira de mover-se para o estado mais baixo de energia que puder.
Uma analogia simples é uma bola colocada na encosta de uma montanha. Ela irá rolar pela encosta da montanha e ir descansar no fundo do vale, ficando então em uma configuração estável. O Universo funciona da mesma forma. Depois que o cosmos foi criado, os campos que compõem o Universo deveriam ter-se dispostos no menor estado de energia possível.
Mas há uma ressalva.
O VLHC, sucessor do LHC, poderá trazer muito mais informações para esta discussão, eventualmente alterando toda ela. [Imagem: CERN]

Estabilidades temporárias
Lembrando da analogia da montanha, é possível que possa haver pequenos "vales" na encosta de energia que o Universo desceu desde sua criação. Conforme o Universo esfriou, ele pode ter sido pego em um desses pequenos vales. Em termos ideais, o Universo gostaria de cair para um vale mais abaixo, mas pode estar preso.
Este é um exemplo de um estado metaestável. Enquanto o pequeno vale for profundo o suficiente, é difícil sair dele. De fato, usando a física clássica, é impossível sair dele.
Entretanto, não vivemos em um mundo clássico. Em nosso Universo, devemos levar em consideração a natureza da mecânica quântica. Há muitas maneiras de descrever o mundo quântico, mas uma das propriedades mais relevantes aqui é que "raramente as coisas acontecem." Em essência, se o Universo estiver preso em um pequeno vale de metaestabilidade, ele poderia eventualmente tunelar do vale e cair para o vale mais abaixo (Compare isto com você tunelar pela parede - só que estamos falando do Universo inteiro).
Então, quais seriam as consequências de o Universo deslizar de um vale para outro?
Fim instantâneo
Bem, as regras do Universo são regidas pelo vale no qual ele se encontra. No vale metaestável que define nosso Universo familiar, temos as regras da física e da química que permitem que a matéria se estruture em átomos e, eventualmente, em nós.
Se o Universo deslizar para um vale diferente, as regras que regem a matéria e a energia seriam diferentes. Isto significa, entre outras coisas, que partículas como quarks e léptons poderiam ser impossíveis. As forças conhecidas que regem a interação entre essas partículas poderiam não se aplicar. Em suma, não há nenhuma razão para pensar que sequer existiríamos.
Será que haveria algum aviso se esta transição ocorresse?
Na verdade, não teríamos nenhum aviso. Se, em algum lugar no cosmos, o Universo fizesse uma transição de um vale metaestável para um vale mais profundo, as leis da física mudariam na velocidade da luz. À medida que a onda de choque passasse pelo Sistema Solar, nós simplesmente desapareceríamos conforme as leis que regem a matéria que nos forma deixassem de existir. Em um segundo estaríamos aqui, e no próximo não estaríamos mais.
Depois de ler tudo isto, é necessário também considerar que o Modelo Padrão é apenas uma explicação sobre o Universo - por exemplo, será que vivemos em um Universo Holográfico?[Imagem: Fermilab]

Calma
Contudo, antes de sair fazendo alarde, preste atenção a algumas palavras de advertência. Usando o mesmo Modelo Padrão que usamos para descobrir se o cosmos é metaestável, podemos prever quanto tempo provavelmente levará para que a mecânica quântica deixe o Universo deslizar do vale metaestável para um vale estável: Vai levar trilhões de anos.
A humanidade tem existido apenas por cerca de 100.000 anos, e o Sol vai crescer em uma gigante vermelha e incinerar a Terra em cerca de 5 bilhões de anos. Já que estamos falando sobre o Universo existindo como um estado metaestável por trilhões de anos, talvez sair esta noite para se esbaldar e aproveitar o final de vida que lhe resta seja uma má ideia.
É importante notar que a descoberta do bóson de Higgs não teve nenhum efeito sobre se o Universo está em um estado metaestável ou não. Se vivemos em um mundo metaestável, isso tem sido assim desde que o Universo foi criado, independentemente do que saibamos dele ou não.
Voltando às versões da mídia, excessivamente sensacionalistas, você pode ver que havia um fundo de verdade e um barril cheio de histeria. Não há perigo, e está tudo bem se você quiser continuar observando com grande interesse as notícias sobre a medição cuidadosa do bóson de Higgs.
E, sim, você terá que ir trabalhar na segunda-feira.

Texto e imagens extraídos do site Inovação Tecnológica.
http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=hawking-boson-higgs-fim-universo&id=010130140926#.VCgngPldVu4

sexta-feira, 26 de setembro de 2014

Europa terá ciclovia de 70 mil Km ligando 20 países - Instituto de Engenharia

POR CATRACA LIVRE

Publicado em 19 de setembro de 2014


Uma megaciclovia com 70 mil quilômetros de extensão será construída na Europa até 2020. A “EuroVelo” ligará 43 países em um total de 14 rotas de diferentes tamanhos. Ela poderá ser utilizada tanto por turistas em grandes viagens quanto pelas populações locais no deslocamento do dia a dia. 

Cada uma das rotas recebeu um nome relacionado às paisagens e histórias encontradas durante o trajeto. A rota 14, por exemplo, foi batizada de “Cortina de Ferro”, uma alusão à Guerra Fria. Com 10.400 quilômetros e interligando 20 nações – entre elas Noruega, Rússia, Alemanha, Bulgária e Turquia – ela é a maior rota da megaciclovia.

A Federação Europeia de Ciclistas, idealizadora do projeto, oferece em seu site oficial informações dos trechos que já estão prontos. Além de um mapa interativo das rotas, também é possível visualizar os principais pontos turísticos que serão encontrados pelo ciclista.

Texto e imagem extraídos do site Instituto de Engenharia.
http://ie.org.br/site/noticias/exibe/id_sessao/4/id_noticia/8774/Europa-ter%C3%A1-ciclovia-de-70-mil-Km-ligando-20-pa%C3%ADses

quinta-feira, 25 de setembro de 2014

Suíços eliminam tique-taque dos relógios - Inovação Tecnológica

Redação do Site Inovação Tecnológica - 25/09/2014

Foto do protótipo, incluindo o aparato necessário para aferir o movimento com precisão. [Imagem: EPFL]
Reinvenção do relógio
Pela primeira vez em 200 anos, o mecanismo básico de um relógio mecânico foi reinventado.
E, para seguir a tradição, não poderia sê-lo por outros, a não ser pelos suíços, famosos pela precisão de seus marcadores de tempo.
Tradição valorizada por eles próprios, que acentuam que a inovação histórica não quebra as regras.
"Nosso novo conceito está dentro da tradição mecânica. Nós não apelamos para a alta tecnologia e os nossos métodos seriam acessíveis aos engenheiros do século 18," destaca o Dr. Simon Henein, da Escola Politécnica Federal de Lausanne.
Segundo Henein, a melhoria permite aumentar ainda mais a precisão e a autonomia dos relógios mecânicos.
Mas o principal diferencial será o silêncio: a inovação extingue o mecanismo responsável pelo famoso tique-taque dos relógios.
Tempo contínuo e silencioso
Henein e seus colegas desenvolveram um oscilador que gira continuamente em uma única direção - eles o batizaram de IsoSpring (isomola, em tradução livre).
A IsoSpring substitui o escapamento, o mecanismo responsável por controlar a velocidade de desenrolamento da corda.
Cerca de 60% da energia armazenada na corda dos relógios mecânicos é perdida no sistema de engrenagens que faz as oscilações alternadas - cada vez que esse volante muda de direção, todo o mecanismo do escapamento pára e recomeça, produzindo o tradicional som de tique-taque.
Devido à sua rotação contínua, a IsoSpring elimina a necessidade do escapamento, substituindo seu movimento intermitente por um movimento suave e contínuo, baseado em mecanismos flexíveis.
Princípio do mecanismo (esquerda), foto do protótipo (centro) e amostragem do movimento resultante depois de 500 rotações (direita). [Imagem: Simon Henein et al.]

Como funciona
Para compreender o funcionamento do novo mecanismo, imagine uma antiga funda na qual se usa uma cinta de couro curva para manter uma pedra girando em círculo.
Se você substituir a cinta por um elástico, a pedra passará a girar em uma elipse e sua velocidade não será mais constante. Por outro lado, o seu período irá agora ser constante, de modo que pode ser utilizado para medir o tempo com precisão.
Este princípio, descoberto por Isaac Newton no século 17, é a base conceitual do novo oscilador. A rotação é mantida pela mola tradicional, onde se dá a corda no relógio.
"Nosso relógio deixa para trás a medição fatiada do tempo e retorna ao tempo contínuo, como visto na natureza pelo movimento das estrelas," poetizou Henein.
Miniaturização
O conceito já foi demonstrado é funcionou mas, antes que possa ser incorporado nos relógios, será necessário miniaturizá-lo.
"Nosso protótipo pesa quatro quilogramas, mas já estamos tentando miniaturizá-lo, de modo a se encaixar em um relógio de pulso. A indústria de relógios já demonstrou grande interesse no projeto," finalizou o Dr. Henein.
Bibliografia:

IsoSpring : vers la montre sans échappement
Simon Henein, Ilan Vardi, Lennart Rubbert, Roland Bitterli, Nicolas Ferrier, Sebastian Fifanski, David Lengacher
Journée d étude de la Société Suisse de Chronométrie
17/09/2014
http://infoscience.epfl.ch/record/201790/files/SCC-ISOSPRING_PUBLISHED.pdf
Texto e imagens extraídos do site Inovação tecnológica.
http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=suicos-eliminam-tique-taque-relogios&id=010170140925#.VCQhX_ldVu4

quarta-feira, 24 de setembro de 2014

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Cérebro Robô vai ensinar outros robôs pela internet - Inovação Tecnológica

Com informações da Universidade Cornell - 23/09/2014

O sistema emprega o que os cientistas da computação chamam de "aprendizagem profunda estruturada", onde a informação é armazenada em vários níveis de abstração. [Imagem: Robo Brain/Divulgação]

Entendimento robótico
O projeto Cérebro Robô pretende criar um sistema computacional de grande escala capaz de aprender a partir dos recursos disponíveis na internet.
O programa está atualmente baixando e processando 1 bilhão de imagens, 120.000 vídeos do YouTube, 100 milhões de documentos do tipo "Como Fazer", além de manuais de eletrodomésticos.
A informação está sendo traduzida para um formato de fácil acesso para robôs de vários tipos, que poderão acessá-la quando precisarem.
"Nossos laptops e telefones celulares têm acesso a todas as informações que queremos. Se um robô encontrar uma situação que não tenha visto antes, ele então poderá consultar o Cérebro Robótico na nuvem," disse Ashutosh Saxena, da Universidade de Cornell, nos Estados Unidos.
Saxena e seus colegas das universidade de Cornell, Stanford, Brown e Berkeley afirmam que o Cérebro Robô será capaz de processar imagens para identificar objetos e, associando imagens e vídeos com textos, ele vai aprender a reconhecer objetos e como eles são usados, juntamente com a linguagem e o comportamento humanos associados a cada situação.
O projeto tem semelhanças com a nuvem RoboEarth, do Instituto Federal de Tecnologia da Suíça, que está criando uma internet para robôs.
Mas o objetivo maior do Cérebro Robótico é que ele adquira "entendimento" das informações coletadas.
Aprendizagem profunda estruturada
Para servir como ajudantes em nossas casas, escritórios e fábricas, os robôs assistentes terão de entender como o mundo funciona e como os seres humanos ao seu redor se comportam.
Os pesquisadores em robótica vêm tentando ensinar-lhes uma coisa de cada vez: como abrir uma porta, como despejar bebida em um copo, como guardar a louça e quando não interromper duas pessoas em uma conversa.
A ideia do projeto Cérebro Robô é fazer tudo isso de uma vez só.
Há também projetos que fazem o contrário, tentando colocar cérebros artificiais nos robôs. [Imagem: Lovisa Irpa Helgadottir et al.]

O sistema emprega o que os cientistas da computação chamam de "aprendizagem profunda estruturada", onde a informação é armazenada em vários níveis de abstração.
Uma poltrona é um membro da classe das cadeiras, enquanto, em outro nível, as cadeiras são móveis. O Cérebro Robô já sabe que cadeiras são algo em que os humanos podem sentar-se, mas que um ser humano também pode se sentar em um banquinho ou no gramado.
Modelo de Markov
O cérebro computadorizado de um robô armazena o que ele aprendeu em um formato que os matemáticos chamam de modelo de Markov, que pode ser representado graficamente como um conjunto de pontos conectados por linhas (formalmente chamado de nós e arestas).
Os nós podem representar objetos, ações ou partes de uma imagem, e a cada um é atribuída uma probabilidade - o quanto você pode variar a informação e ela ainda se manter correta.
Na busca por conhecimento, o cérebro de um robô faz a sua própria cadeia de associações, e procura na base de conhecimento por informações que correspondam a esses limites.
Tal como um aluno humano, o Cérebro Robô terá professores, graças ao auxílio comunitário. O site irá mostrar as coisas que o cérebro aprendeu, e os visitantes poderão fazer acréscimos e correções.
O site, de caráter bastante técnico, pode ser visto no endereço http://robobrain.me.
Texto e imagens extraídos do site Inovação tecnológica.
http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=cerebro-robo&id=010180140923#.VCKv6fldVu4