Cientistas alcançam o que se pensava impossível: violar a 2ª lei da termodinâmica

A segunda lei da termodinâmica diz, em termos simples, que a entropia de um sistema fechado tende a aumentar até atingir o valor máximo para aquele sistema. Pode-se pensar nesta lei de forma simples como a de que dois sistemas em contato tendem a entrar em equilíbrio, seja ele de pressão, de temperatura, ou de densidade.

Uma das consequências simples é que, em um ambiente morno, você não vai ver uma poça de água congelar. Um boneco de neve, com o calor, derrete, mas a água não vai retornar a ser um boneco de neve, pelo menos não naturalmente.

Da mesma forma, uma xícara quente vai resfriar até ficar à temperatura ambiente, e então vai parar de trocar calor – não vai ficar espontaneamente mais quente, nem mais fria do que o ambiente que a cerca.

Nanoescalas, a exceção

Aparentemente, isto só vale para objetos macroscópicos. Quando entramos no reino das nanopartículas, as coisas são diferentes. Pelo menos foi esta a conclusão que chegou uma equipe de pesquisadores que une físicos da Universidade de Viena (Áustria), do Instituto de Ciências Fotônicas em Barcelona (Espanha) e do Instituto Federal Suíço de Tecnologia em Zurique (Suíça).

Trabalhando com a matemática da Mecânica Quântica, eles chegaram a uma previsão de que, em certas condições, um sistema de nanopartículas poderia violar, mesmo que por um tempo curtíssimo, a segunda lei da termodinâmica.

De posse do teorema, a equipe montou um aparato para verificar se ele era verdadeiro. Basicamente, eles usaram raio laser para imobilizar uma minúscula esfera de vidro, com diâmetro pouco menor de 100 nm.

Nesta armadilha laser, foi possível medir com precisão incrível a posição exata da esfera de vidro, e observar seu comportamento à medida que ela era atingida pelas moléculas de um gás que ocupava a câmera da armadilha.

Observando o impensável

Quando um par de partículas colide, elas trocam energia. Em condições normais, se você tem um gás com porções em duas temperaturas diferentes, a colisão das partículas nas diferentes temperaturas equaliza, distribuindo a energia cinética das moléculas, e equilibrando a temperatura do gás.

Com o laser, os cientistas imobilizaram a pequena esfera de vidro e diminuíram sua temperatura até uma inferior à das moléculas do gás. Nestas condições, esperava-se que a esfera recebesse calor das moléculas.

E foi o que aconteceu – toda vez que a esfera era colocada em uma temperatura inferior à do gás, ela lentamente ia aumentando a temperatura, mas, em alguns momentos do período em que estava estabilizando a temperatura, a nano-esfera se comportava de forma diversa, liberando calor para o meio que era mais quente que ela.

Consequências

Violar a segunda lei da termodinâmica, mesmo que por instantes, não é pouca coisa, mas é melhor não esperar que os cacos da vidraça se juntem espontaneamente em uma vidraça inteira de novo. Pelo menos por enquanto.

A demonstração da violação da segunda lei aconteceu em condições especiais: nanoesferas de vidro, levitação usando laser, resfriamento usando laser. Não é o suficiente para invalidar toda a lei, mas ela terá que ser reescrita para escalas nanométricas.

Mesmo assim, existem algumas aplicações práticas para este trabalho, com nanomotores, por exemplo, ou componentes de células vivas. Todos eles são submetidos ao golpeio aleatório do movimento termal das moléculas que os cercam, e estas condições ficam mais severas quando a escala fica menor.

Fonte: https://hypescience.com/

Seria isso uma entrada para um buraco de minhoca espacial?

Uma combinação de múltiplas imagens jamais vistas do telescópio Hubble, obtidas a partir do observatório de raios-X da NASA, nos permitiu a incrível visualização do que poderia ser um buraco de minhoca espacial. Na verdade, é algo muito mais interessante que isso – a de um buraco negro dentro de um quasar, que gira a cerca de 540 milhões de quilômetros por hora (cerca de metade da velocidade da luz), e está a nada menos que 6 bilhões de anos luz da Terra.

Quanta informação! Mas respira aí que tem mais.

Só para você ter uma ideia de quão longe esse buraco negro está localizado, vamos esclarecer uma coisa: um ano-luz é igual a aproximadamente 9,5 trilhões de quilômetros. Agora multiplica isso por 6 bilhões e vai faltar espaço em qualquer calculadora para dizer quantos infinitos quilômetros esse buraco negro está da Terra.

Os cientistas já haviam mensurado velocidades de rotação de buracos negros antes, mas nunca de um tão distante como esse.

Mas afinal, o que é um buraco negro?

Um buraco negro é um corpo celeste com uma massa muito grande para o espaço que ocupa. E é tão cheio de matéria que nem mesmo os fótons de luz podem escapar de sua atração gravitacional. Eles deixam evidências de sua existência conforme encontram e engolem seus vizinhos cósmicos. E sua taxa de rotação fornece pistas sobre as relações entre o buraco negro e sua galáxia hospedeira.

Os simuladores mostram que a velocidade de rotação de um buraco negro depende da quantidade de material disponível para ele se alimentar. Se um buraco negro tem entrada, prato principal e sobremesa sendo servidos regularmente por uma galáxia próxima, ele gira mais rápido do que aquele cuja alimentação é irregular, que tem menos galáxias vizinhas para servi-lo.

Segundo Mark Reynolds, um astrônomo da Universidade de Michigan, nos Estados Unidos, a velocidade deste buraco negro da imagem indica que ele consome regularmente o equivalente a cerca de 333.000 planetas Terra por ano. Ou seja: ainda bem que ele está bem longe daqui! 

Fonte: http://www.reuters.com/

5 fatos estranhos sobre o Big Bang

Faz 50 anos que dois cientistas, que estavam trabalhando em um projeto não relacionado, descobriram a radiação cósmica de fundo, na faixa do micro-ondas.

Robert Wilson e Arno Penzias estavam tentando otimizar uma antena para captar o eco de rádio refletido por balões-satélite, e foram perturbados por um ruído que aparecia sempre, não importando para que lado a apontassem.

Atualmente, sabemos que esta radiação é uma das evidências da expansão do universo, que começou cerca de 13,75 bilhões de anos atrás, com o fenômeno conhecido como “Big Bang”.

Dois pombos foram sacrificados para a descoberta acontecer

Quando Wilson e Penzias começaram a usar a antena em forma de funil, ela registrou temperaturas maiores do que o esperado. Mesmo depois de descontar a temperatura da antena e de resfriar o receptor, eles ainda recebiam o mesmo sinal de micro-ondas.

A princípio, eles acharam que talvez o ruído fosse causado pelas fezes de alguns pombos que moravam dentro da antena, e mandaram os animais embora. Não adiantou. Eles retornaram à antena e começaram a fazer um ninho lá; para evitar que continuassem, foram eliminados.

Quando ficou claro que as fezes dos pombos não eram a causa da temperatura observada, Wilson e Penzias acabaram criando sua teoria de que se tratava da radiação cósmica de fundo, uma espécie de fóssil do Big Bang.

Não houve um momento ‘Eureka’

Muitos cientistas relatam aquele momento em que fazem uma grande descoberta, o “momento Eureka”, mas, segundo Wilson, eles nunca tiveram este momento. A princípio, eles nem mesmo levavam a cosmologia do Big Bang muito a sério, por que ela não havia produzido nenhum resultado sólido, mas após se encontrar com vários cientistas, eles acabaram abraçando a ideia.

“Não houve um momento ‘aha’ com esta descoberta. Houve um longo período em que estávamos tentando nos aprofundar no problema”, contou Wilson no Harvard Smithsonian Center for Astrophysics. “A importância da descoberta só se tornou clara com o passar do tempo, à medida que a teoria foi desenvolvida e os receptores se tornaram melhores a ponto que qualquer um pudesse examinar a radiação de fundo e ver algo mais que uma imagem sem qualquer detalhe”.

O universo primevo poderia ser todo habitável

O universo inteiro poderia ter se tornado uma gigantesca zona habitável, segundo alguns cientistas. A certo ponto logo após a morte explosiva das primeiras estrelas, a vida poderia ter surgido no universo, que tinha uma temperatura mais confortável, de acordo o astrônomo Avi Loeb, da Universidade Harvard.

Alguns planetas podem ter hospedado vida microbiana em apenas 15 milhões de anos após o Big Bang, um tempo curtíssimo em termos cosmológicos.

“Big Bang” não se refere necessariamente ao início do universo

A expressão “Big Bang” não se refere sempre ao mesmo período na história do universo. Muitos cientistas acreditam que o Big Bang é o violento início do universo e tudo nele, mas em termos mais complicados que isto, conta o físico teórico Alan Guth.

Segundo Guth, “Big Bang é uma expressão um tanto vaga”. Ele acrescenta que as pessoas usam esta expressão de várias forma diferentes. “Alguns usam a expressão ‘Big Bang’ para se referir à origem do universo, seja lá qual tenha sido. Ou seja, algo que veio antes da inflação. Eu costumo pensar na inflação como a precursora do Big Bang, definindo-o como o período de enorme expansão que estudamos”.

As outras galáxias vão desaparecer

Como o universo parece estar expandindo em uma taxa crescente, finalmente os observadores não vão conseguir ver outras galáxias da Terra ou de qualquer outro ponto da Via Láctea. Elas estão se afastando, e as mais distantes estão se afastando mais rapidamente que as que estão próximas.

As galáxias mais distantes devem se afastar à velocidade da luz, o que significa que a luz delas não será capaz de atravessar o espaço até nós. Nenhum sinal partindo daquelas galáxias jamais irá chegar até nós.

Com o passar do tempo, todas as galáxias estarão além do horizonte visível, além da distância pode ser vista da Terra. Neste ponto, elas não poderão ser observadas pelos cientistas. Será o fim da cosmologia do Big Bang – não haverá nenhum sinal do mesmo, nem mesmo a radiação cósmica de fundo.

Fonte: https://hypescience.com/

Será que o universo começou com um Big Bang?

Mustafá Ali Kanso

Um físico da Universidade de Heidelberg afirma que não.

De acordo com seu modelo teórico , o professor  e doutor  Christof Wetterich, contrapõe a ideia de expansão cósmica a partir de uma grande explosão.

Segundo sua teoria o nascimento do universo se estenderia para o passado infinito, a partir de um estado extremamente frio e estático que então ao longo de trilhões de anos vem se aquecendo paulatinamente, se expandido e se tornando dinâmico.

Este ponto de vista se sustenta a partir de pressupostos teóricos fundamentados na ideia de que as massas de todas as partículas estariam aumentando constantemente, como consequência da ação dos bósons de Higgs e que ao invés do universo se expandir  a partir de uma grande explosão, ele estaria se expandindo lentamente e também estaria eventualmente encolhendo ao longo de períodos de tempo muito prolongados.

Na teoria do Big Bang quando mais nos aproximamos do instante dessa grande explosão mais forte a geometria do espaço-tempo é curvada pela ação da gravidade até um ponto onde as leis físicas não são mais consideradas, o que é denominado de singularidade.

Nesse cenário a curvatura do espaço-tempo se torna infinita a ponto de produzir uma ignição. Decorrido infinitésimos de segundos após essa grande explosão o universo extremamente quente e denso iniciaria sua expansão, com a criação do tempo e do espaço, da matéria e da energia.

No entanto, segundo Wetterich uma interpretação bastante distinta desta abordagem é também possível, valendo-se dos mesmos dados obtidos pelo conjunto de observações astronômicas realizadas até hoje.

Se as massas de todas as partículas elementares crescerem ao longo do tempo e atuarem sobre a força gravitacional, é possível deduzir um inicio lento e frio para o universo, contrastando com a teoria da grande explosão – porém, sem invalidá-la.

Nesse novo ponto de vista, o universo sempre existiu e sua primeira situação seria praticamente estática, sem um instante de ignição como o que preconiza o modelo do Big Bang, mas sim uma inflação lenta e paulatina que se estenderia por um longo período de tempo imerso no passado.

Por seus cálculos se assume que os primeiros eventos significativos, e que são indiretamente observáveis hoje, ocorreram ao longo de 50 bilhões de anos no passado e não no bilionésimo de bilionésimo de bilionésimo de segundo logo após o Big Bang.

Seu modelo teórico explica a energia escura e a questão do “universo inflacionário ” por meio de um único campo escalar que muda com o tempo, com todas as massas se tornando cada vez maiores em função do valor deste campo, acorde às descobertas sobre o bóson de Higgs  que apontam  que as massas de partículas , de fato, dependem desses valores de campo.

Além de descrever o “nascimento” do universo sem a necessidade de uma singularidade, e mesmo de um “instante de criação”, a nova abordagem pode responder facilmente a questão base do que deve ter existido antes do Big Bang.

Algo que vem incomodando tanto a comunidade de físicos que o próprio Stephen Hawkins se saiu com a piada, de que antes do Big Bang se estaria preparando o inferno para pessoas que fazem esse tipo de pergunta.

Piadas a parte, tudo indica que muita coisa ainda vai sair dessa cornucópia.

Quem viver verá!

Fonte: https://hypescience.com/

Qual explosão é mais forte: a explosão de hidrogênio, ou a de oxigênio?

Dê uma olhada no vídeo abaixo, que mostra uma sucessão de balões explodindo, e compare os “booms”.

O balão branco possui hidrogênio; o vermelho, oxigênio; e o azul, hidrogênio e oxigênio. Como deu para perceber, a explosão maior é criada neste último, com a mistura dos dois gases. A mais fraca é a do oxigênio.

Como o oxigênio está presente em muitas explosões, ganhou uma falsa má reputação. Algumas pessoas pensam que ele é explosivo, mas, embora não seja totalmente inocente, não passa de um “acessório” para a explosão.

A queima é a remoção do oxigênio da área circundante a um objeto em chamas, e a adição do gás para o que está sendo queimado. Um incêndio não pode começar sem oxigênio ao redor, mas o oxigênio em si é completamente inofensivo.

A explosão do balão só com oxigênio é uma verdadeira decepção. Sem nada para queimar, não passa de um “pop” nada chocante, como qualquer bexiga que estouramos com as unhas.

Dito isto, é raro que haja um ambiente em que o oxigênio não tenha nada para queimar. Mas, mesmo com material inflamável por perto, uma grande quantidade de oxigênio (como todo o oxigênio em um cômodo, por exemplo) é inútil a menos que seja pressionada contra a coisa que serve para queimar.

A explosão do balão cheio com hidrogênio é mais impressionante. Na verdade, uma das razões pelas quais é tão impressionante é que somos capazes de vê-la. Leva tempo para que o hidrogênio no balão se misture com o oxigênio do ar, e isso nos permite ver uma breve e bonita propagação do fogo.

Mas a melhor explosão ocorre quando o balão cheio de hidrogênio e oxigênio é inflamado (aliás, a melhor combinação dos dois deve ter entre 71 e 80% de hidrogênio) – ela é tão rápida que parece que alguém simplesmente acelerou o vídeo enquanto acrescentava um “boom” sônico a trilha sonora. Como o oxigênio já está onde precisa estar para inflamar o hidrogênio, faz isso tão rapidamente que nós até “perdemos” a explosão.

Até no mundo dos gases, a união é que faz a força.

Fonte: http://io9.com/

Os 10 documentos mais antigos

Escrever coisas é uma das inovações mais importantes da história humana. Além de ser capaz de espalhar ideias com precisão através do tempo, a escrita também proveu os registros necessários para a lei funcionar.

Documentos literalmente mudaram o mundo, e alguns deles têm sobrevivido por centenas ou mesmo milhares de anos, fornecendo um olhar único sobre o patrimônio comum dos seres humanos. Confira:

10. O mais velho tratado internacional

Os hititas e os egípcios estão entre as primeiras grandes civilizações, e tinham uma relação difícil no passado, ambos com grande poder militar para a época. Um de seus principais pontos de atrito era a cidade de Kadesh, localizada no que hoje é a Síria.

No século 13 aC, os hititas marcharam sobre a cidade, que estava sob controle egípcio, e a tomaram, conquistando boa posição sobre importantes rotas comerciais. O faraó Ramsés II então marchou com 20.000 de seus próprios homens para tomá-la de volta. A batalha que se seguiu foi dura – os dois lados perceberam que nenhum iria ter vitória decisiva, então procuraram outra solução.

O resultado foi um acordo de paz, assinado em torno de 1269 aC, o mais antigo tratado do tipo conhecido. Uma cópia está em exibição na Organização das Nações Unidas. Existe tradução para ambas as versões, hitita e egípcia. O tratado promete paz eterna, a fim de não permitir hostilidades entre as civilizações, para sempre. Há cláusulas concordando que se um egípcio fugir para as terras dos hititas (ou vice-versa), será devolvido à sua terra natal, tornando-se o mais antigo tratado de extradição também. Os países ainda concordam em enviar tropas para ajudar o outro se houver um ataque de uma terceira civilização.

9. O mais velho documento médico

O primeiro registro que temos de orientação médica específica é na forma de um papiro egípcio. Este documento de 4.000 anos é conhecido como “Papiro ginecológico de Kahun”. Foi descoberto em 1889 e contém informação sobre o diagnóstico e tratamento de uma série de doenças. Enquanto o significado de algumas informações pode ter sido perdido ao longo dos milênios, as mulheres egípcias parecem ter sofrido com algumas condições incomuns. Os egípcios gostavam de culpar o útero por um monte de coisas que ele provavelmente não tinha nada a ver. Por exemplo, “uma mulher cujos olhos estão doendo até que ela não possa ver, além de dores no pescoço” é diagnosticada como tendo “descargas de ventre em seus olhos”. O tratamento recomendado é a fumigação do útero (ouch!). Dor de dente? “É dor de dente do ventre” e mais fumigação é necessária. Se seus ouvidos doem tanto que você não pode ouvir as palavras, é também culpa do útero.

8. O mais velho documento religioso

As pirâmides do Egito são estruturas surpreendentes construídas pelos maiores artesãos de sua época (não escravos e definitivamente não aliens). Elas foram feitas para ser um lugar de descanso para os governantes do Egito, e suas paredes são forradas com histórias e feitiços destinados a ajudar a alma em sua jornada para a vida após a morte. A mais antiga dessas inscrições vem das pirâmides de Unas, e forma o mais antigo texto religioso sobrevivente no mundo. Ela traz a descrição mais antiga da divindade Osíris, rei dos mortos do Egito. A inscrição é feita de tal maneira que sugere que as palavras foram projetadas para serem cantadas. A descrição da subida para a vida após a morte é bastante poética, comparando espíritos a garças e gafanhotos pulando no ar.

7. O mais velho poema

A literatura precoce muitas vezes veio em forma de poesia. Antes de escrever, a tradição oral passava histórias através das gerações, e a poesia era uma maneira fácil de aprender e recitar contos. A Epopeia de Gilgamesh é um bom candidato a primeiro poema épico. As primeiras versões escritas sobreviventes são datadas de cerca de 2000 aC. Há, na verdade, um poema mais curto sobrevivente mais velho, da Suméria, que conta a história de um marinheiro que naufragou. O mais antigo poema de amor no mundo é apenas um pouco mais jovem, e foi escrito em um tablete do tamanho de um telefone celular, 4.000 anos atrás.

6. A mais velha descrição sexual

Há uma célebre expressão que diz “cada geração pensa que inventou o sexo”. Se você acha que a sociedade é depravada hoje, claramente não está a par de documentos antigos de todas as épocas que mostram como somos entusiastas do sexo há tempos. Os antigos egípcios deixaram evidências de uma espécie de Kama Sutra na forma do “Papiro Erótico de Turin”. O documento, com mais de 3.000 anos de idade, apresenta diagramas de doze posições sexuais diferentes. Alguns dos objetos vistos com os casais amorosos nas imagens são bastante normais, como cerveja e vinho. Outras coisas, como o chocalho do amor ou um enorme falo apoiado por uma equipe de servas, parecem ter caído em desuso atualmente. As posições retratadas são impressionantemente acrobáticas e irritantemente ambiciosas, com pessoas praticamente de ponta cabeça e charretes no meio de tudo isso (veja alguns detalhes abaixo).

5. A mais velha mensagem na garrafa

A mensagem na garrafa tem um lugar firme em nossa consciência cultural. Uma história que rodou a internet fala sobre uma mensagem escrita por Chunosuke Matsuyama em 1784, pedindo socorro depois que se tornou um náufrago. Ela chegou a uma praia em 1935, um pouco tarde demais. No entanto, não há imagens ou indicação quanto ao local onde a garrafa se encontra agora. É provável que esta história não seja autêntica. O Livro dos Recordes Guinness, pelo menos, pensa assim, já que dá o título de garrafa mais velha do mundo a outra. A mais antiga mensagem confirmada em uma garrafa é de 1914. Ela passou 35.736 dias no mar, quando foi encontrada pelo pescador escocês Andrew Leaper em 12 de abril de 2012. A mensagem tinha sido lançada pelo Conselho da Escócia como parte de uma experiência científica para mapear as correntes marítimas.

4. A mais velha correspondência

A correspondência mais antiga já enviada de que temos registro são cartas diplomáticas entre os faraós do Egito e estadistas vizinhos. Estas tábuas de argila, conhecidas como “Cartas de Amarna”, foram enviadas no século 14 aC. De Jerusalém, o rei cananeu Abdi-Heba usou uma carta para pedir ao faraó Aquenáton assistência militar contra outras cidades-estado da região. As cartas foram desenterradas em 1887 e agora estão alojadas em vários museus da Europa. Um exemplo que fica no Museu Britânico é do rei de Mitanni, uma cidade-estado na atual Síria, que dirige-se ao faraó Amen-hotep III e deseja-lhe e à sua família bem, antes de dizer que uma estátua da deusa Ishtar está a caminho. A própria deusa aparentemente tinha aprovado o presente.

3. O mais antigo livro impresso com data

Os textos em algumas religiões orientais, como o budismo e o hinduísmo, são conhecidos como sutras. O mais conhecido deles no Ocidente é o Kama Sutra, mas está longe de ser o único. O mais antigo livro impresso datado e completo é um texto budista conhecido como “Sutra do Diamante”, um nome aparentemente sugerido pelo próprio Buda, já que o texto é projetado para “cortar como uma lâmina de diamante através da ilusão mundana para iluminar o que é real e eterno”. Ele foi encontrado em uma caverna em 1907 por um explorador britânico, um dos 40 mil documentos que tinham ficado presos ali por cerca de 900 anos. A caverna no deserto, com o seu ar seco, ajudou a preservar os itens. O texto trata da identidade e critica a ideia de que as pessoas têm um núcleo imutável. O livro em si se considera muito importante, citando o Buda dizendo: “se um bom filho ou uma boa filha dedica tantas vidas quanto as areias do rio Ganges para atos de caridade, e outra pessoa memoriza tanto quanto um verso de quatro linhas desta escritura e o ensina a outros, o mérito deste último seria, de longe, bem maior”.

2. A mais antiga certidão de casamento

Papiros de Elefantina ou Papiros Elefantinos são uma coleção de documentos datados do século 5 aC encontrados na ilha de Elefantina no Rio Nilo. Na época, um assentamento judaico chamado Yeb ficava lá. Entre as várias cartas e contratos estão três certidões de casamento, as mais antigas conhecidas. Os contratos parecem ter sido elaborados em situações inusitadas. As noivas eram uma escrava, uma ex-escrava, e uma divorciada. O propósito dos documentos era registrar a economia do casamento, incluindo o dote. Se o casamento fosse dissolvido depois, a mulher poderia levar junto os bens que trouxe com ela. Um noivo nomeado Ananias ben Azarias tinha uma noiva serva chamada Tamut. Seu certificado contém seções que foram apagadas ou adicionadas, sugerindo negociações de última hora.

1. O mais antigo conjunto de leis

Os códigos de Ur-Nammu são as leis mais antigas que conhecemos, uma criação do rei sumério de mesmo nome. Os códigos foram escritos em torno de 2050 aC e cobriam uma vasta gama de crimes. As punições previstas incluem uma multa de 15 siclos (ou shekel, moeda hebraica) por perjúrio, em comparação a uma multa de 5 siclos por estuprar um escravo. Cortar o pé de um homem cai exatamente entre estes dois crimes: custa 10 siclos. O Código de Ur-Nammu também incluía regras sobre impostos, procedimentos de tribunal e leis cerimoniais. O período em que as leis foram escritas foi chamado de “Ano Que Ur-Nammu Fez Justiça na Terra”. A implementação de leis parece ter funcionado muito bem, já que o império prosperou sob as regras de Ur-Nammu. Elas eram imperfeitas, claro: falar com insolência era digno de punição (ter a boca lavada com sal), uma lei que se aplicava apenas a mulheres escravas. No entanto, a ideia de um conjunto codificado de leis foi um passo importante no progresso da humanidade.

Bônus: jornal mais antigo

O primeiro jornal do mundo foi lançado na Alemanha no início de 1600 e foi chamado de Relation aller Fürnemmen und gedenckwürdigen Historien (em tradução literal, “Coleção de notícias todas distintas e comemoráveis”). Não há cópias sobreviventes dos primeiros quatro anos em que foi publicado; a cópia mais antiga que existe é a partir de 1609. Os jornais eram feitos em Estrasburgo, uma cidade católica, de modo que o jornal protestante era publicado anonimamente para evitar revelar seu local de impressão. 

Fonte: http://listverse.com/

10 fenômenos científicos que vão deixar você de queixo caído

O mundo é mais do que os olhos podem ver. Mas nada que uma ajuda da tecnologia, principalmente no que diz respeito à captação de imagens, não resolva pelo menos um pouco dessa nossa dificuldade de ver o que realmente está acontecendo a nossa volta. Pronto para ficar de queixo caído?

10. Levitação quântica

Quando você esfria certos materiais abaixo de uma temperatura, eles se tornam supercondutores, conduzindo eletricidade com resistência zero. Um pouco menos de metade dos metais conhecidos têm uma espécie de “temperatura de transição”. E uma vez que eles são resfriados abaixo dessa temperatura, tornam-se supercondutores.

Claro que, para esse fenômeno acontecer, as temperaturas tem que cair um pouco mais que o nosso queixo depois ver todos os vídeos desse artigo.

O ródio, por exemplo, precisa ficar a -196,15°C para se tornar um supercondutor e como esse também é o ponto de ebulição do nitrogênio líquido, podemos observar um fenômeno bizarro dos supercondutores em temperatura ambiente, como mostrado no vídeo acima. Quando supercondutores estão perto de um campo magnético fraco, eles criam uma superfície de corrente elétrica que repele as ondas do campo magnético. E quando isso acontece, as ondas do campo magnético prendem o supercondutor, no ar. Aí, quando você o gira em qualquer direção, o supercondutor automaticamente compensa com um campo elétrico para neutralizar o ímã. Esse fenômeno é conhecido como levitação quântica.

9. Bolinhas de Newton

Uma das coisas mais fantásticas a respeito desse fenômeno é que ele pode ser recriado onde você estiver. Basta ter uma longa corrente de Mardi Gras e um pote. Depois, é só pegar uma ponta da corrente, jogar para fora do pote e ver a ciência acontecer. Porque, ao invés de seguir o roteiro padrão de apenas continuar caindo, essa corrente faz movimentos quase inacreditáveis, fazendo o jarro se parecer com uma fonte de pequenas bolinhas de metal. Simples, porém muito divertido. Mas o que acontece ali?

Três forças diferentes estão em ação. A gravidade, que puxa a primeira bolinha para o chão, é a primeira e mais óbvia. À medida que cada elo da cadeia sucumbe à gravidade e puxa o cordão de trás dele, temos a segunda força em ação. E dentro do pote, temos a terceira força, que é do próprio jarro impulsionando a corrente para fora. Parece loucura, porque o frasco não está se movendo, mas tudo se resume ao fato de que a corrente é fundamentalmente uma cadeia de hastes rígidas ligadas por uma junta flexível – como um trem e seus vagões. Assim, quando cada elo deixa sua posição de repouso porque está sendo puxado pelo “vagão” da frente, o fundo do pote (ou a camada de bolinhas que tem nele) aparece lá no ar, criando um laço que “desafia a gravidade” até que ela tome conta da situação e arraste-o de volta para baixo.

8. Esculturas de Ferrofluído

https://vimeo.com/78180852

Quando se junta ferrofluido com um ímã, temos umas das substâncias mais inacreditáveis do planeta. Isso porque o líquido em si é formado apenas por partículas magnéticas suspensas em um fluído – geralmente óleo. E quando ele é colocado perto de um grande ímã, podemos observar o efeito por horas e horas, sem acreditar que aquilo está de fato acontecendo diante de nossos olhos.

O ferro forma picos e vales, o que é o resultado da tentativa de suas partículas de se alinharem ao campo magnético do ímã. Os picos se formam onde o campo é mais forte. Esse efeito é chamado de “campo normal de instabilidade”.

Sem manipulação gráfica, sem efeitos de luz, sem engenhocas. O que você viu no vídeo é ciência pura acontecendo.

7. Aquecimento por indução de um cubo de gelo

O processo de aquecimento por indução é feito por meio de uma corrente de alta frequência que aquece o cubo de gelo com uma intensidade absurda. Para você ter uma ideia, dependendo do tipo de metal da bobina, um aquecedor de indução pode levar um objeto a 871°C em apenas um segundo e meio com 4,1 kw de energia por centímetro quadrado de área de superfície.

Mas por que o gelo não vira uma poça d’água logo de cara?

Porque a matéria só aceita – ou emite – energia em pacotes discretos de energia. Então, quando a energia vem mais forte que escola de samba cruzando a avenida, ela – no caso, o gelo – precisa de um tempo para absorver toda a força, e não derrete logo de cara.

6. Ponte de oxigênio líquido

O ponto de ebulição do oxigênio é de -183°C. Em qualquer temperatura acima disso, ele é o gás que todos nós conhecemos, amamos e respiramos. Mas, uma vez que cai abaixo dessa temperatura, adquiri algumas propriedades interessantes. Mais precisamente, a configuração mais densa de suas moléculas em estado líquido permite que as propriedades naturais mais obscuras de oxigênio venham à tona. E um grande exemplo disso é o paramagnetismo do oxigênio.

Um material paramagnético é aquele que só é magnetizado se estiver próximo a um campo magnético externo. Na forma de gás, as moléculas de oxigênio são muito vagamente espalhadas para serem afetadas por ímãs. Mas como líquido, ele se comporta exatamente como um pedaço de ferro (ferozmente fervente) perto de um ímã. Com dois ímãs frente a frente, então, o oxigênio líquido acaba formando uma ponte, como a que você pode observar no vídeo. Infelizmente, é difícil ver isso acontecer por muito tempo porque oxigênio líquido começa a se transformar em gás assim que entra em contato com a temperatura ambiente.

5. A Reação de Briggs-Rauscher

Se seu queixo não caiu até agora, se prepare que agora vai. Porque você está prestes a ver uma das reações químicas visualmente mais impressionantes de todos os tempos: a Reação de Briggs-Rauscher.

Como o vídeo mostra, fazer a demonstração é bem simples.

Primeiro você deve dissolver uma bola de amido em 3/4 de copo de água;

Depois, coloque no mesmo recipiente 1/2 colher de chá de sulfito de sódio;

Então, pegue outro recipiente e coloque mais 3/4 de copo de água;

Neste, dissolva 1/4 de colher de chá de iodato de sódio.

Misture os líquidos e veja a reação acontecer bem diante de seus olhos.

O líquido muda de translúcido para um âmbar e em um piscar de olhos todo o líquido adquire um tom azul escuro. O líquido permanece mudando de cor a cada poucos segundos.

Por que isso acontece?

Porque a reação no copo que contém a mistura dos líquidos é oscilante. Quando todos os produtos químicos se combinam, o iodato se transforma em ácido hipoiodoso. Uma vez que o ácido está presente no recipiente, uma outra reação acontece e o transforma em iodo livre e iodeto. Isso impulsiona a primeira mudança de cor, criando a âmbar. Em seguida , a solução continua a fazer iodeto. E assim que a solução fica com mais iodeto do que iodo, os dois se combinam e formam um íon triiodeto. Esse íon, por sua vez, reage com o amido e solução adquire a coloração azul escura.

4. Guerreiros da Bobina de Tesla

Nicola Tesla, o prodígio brilhante de inovação elétrica, é naturalmente o responsável pela invenção da Bobina de Tesla, um dispositivo que produz baixa corrente, eletricidade de alta tensão, e quantidades saudáveis – e divertidas – ​​de faíscas coloridas.

Como ela é composta por malhas que distribuem tensão uniformemente ao redor de suas superfícies, qualquer pessoa que ficar em cima dela (como você pode ver no vídeo) pode montar o relâmpago e sair ilesa.

3. Ondas Senoidais

As ondas sonoras têm uma capacidade incrível de fazer outros objetos se corresponderem com sua frequência. Se você já ouviu alguma música com uma batida pesada em seu carro, já deve ter percebido os espelhos ondulando quando as ondas sonoras batem. O que está acontecendo no vídeo acima é essencialmente isso, embora o resultado final seja muito mais dramático.

A onda senoidal viaja a 24 Hz através de um alto-falante com uma mangueira de água. Então, a mangueira começa a vibrar 24 vezes por segundo. Quando a água sai, forma as ondas que correspondem à frequência de 24 Hz.

E aqui está o truque: o verdadeiro herói desta cena é a câmera. Porque se fossemos ver a olho nu, enxergaríamos apenas uma onda indo e vindo. Mas com a câmera filmando a 24 quadros por segundo, o que vemos é que a água parece congelar no ar.

Cada onda de água atinge o mesmo espaço exato, 24 vezes a cada segundo. No filme, parece que a mesma onda fica no ar por tempo indeterminado, quando, na realidade, uma onda diferente tomou o seu lugar em cada quadro.

2. Ímã e tubo de cobre

Você sabe o que acontece quando joga um ímã através de um tubo de cobre? Ele perde velocidade e atravessa o tubo em câmera lenta. Isso acontece porque o cobre interfere no campo magnético do ímã, provocando mudanças em seu comportamento.

1. Serpente de Faraó

O mais estranho ficou para o final. Se por um lado o mercúrio (II) é muito famoso entre os laboratórios, por ser usado em um punhado de sínteses químicas, ele é também um completo exibicionista. Veja no vídeo o que acontece quando ele entra em decomposição no fenômeno apelidado de Serpente de Faraó.

Quando ele começa a queimar, uma reação em cadeia começa a formar nitrato de carbono e vapor de mercúrio, uma mistura altamente tóxica. Já chegou a ser vendido como fogos de artifício até que várias crianças resolveram colocá-lo na boca e acabaram morrendo. Por isso, é melhor desfrutarmos dessa bizarrice só por vídeo mesmo! 

Fontes: http://listverse.com/

             http://www.education.com/science-fair/

Dropleton: cientistas criam “gotas quânticas” pela primeira vez

Ao bombardear um semicondutor com pulsos de laser ultrarrápidos, cientistas descobriram uma nova quasipartícula que se comporta como uma gota de líquido. Eles a descreveram como uma 0“gota quântica”, e a nomearam “dropleton”. 

O Dropleton

A gota quântica é um novo tipo de partícula que poderia ajudar a estudar como a luz e a matéria interagem. Segundo Mackillo Kira, da Universidade de Marburg, na Alemanha, um dos pesquisadores do estudo, a descoberta adiciona um novo elemento para a “tabela periódica” de quasipartículas.

Os cientistas não estavam esperando encontrar o dropleton, que apareceu em experimentos com semicondutores em temperaturas extremamente baixas. Ele tem propriedades diferentes de tudo o que os pesquisadores já viram antes.

“No início, coçamos a cabeça”, disse o físico Steven Cundiff, da Universidade do Colorado e do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia em Boulder (EUA), outro autor da pesquisa, publicada na revista Nature. “Mas, então, surgiu a ideia de que o que estávamos vendo era uma coisa nova, que chamamos de gota quântica”.

Entenda

Materiais como metais são bons condutores de eletricidade. Dentro de um condutor como fio de cobre, os elétrons dos átomos são desvinculados de seus núcleos e livres para fluir, permitindo-lhes facilmente carregar uma corrente. O oposto disso é um isolante, como a borracha, no qual os elétrons ficam parados.

Entre esses dois extremos existem materiais como os semicondutores de silício, em que alguns dos elétrons podem se mover livremente e conduzir eletricidade, enquanto outros ficam presos. O silício puro não é um bom semicondutor, porque todos os seus átomos estão ligados covalentemente aos seus vizinhos. Impurezas podem tomar o lugar de alguns dos átomos de silício e liberar alguns dos elétrons, criando um semicondutor.

Descrever as partículas dentro de um semicondutor é bastante complicado. Há inúmeros núcleos atômicos e elétrons, e explicar como cada partícula age ao interagir com outra é praticamente impossível. Em vez disso, os cientistas descrevem as propriedades de quasipartículas, uma forma simplificada de olhar para as dinâmicas de grupo de todas as partículas em conjunto.

Quando um fóton entra em um semicondutor de silício, atinge um dos núcleos atômicos, liberando um elétron. Um tipo de quasipartícula conhecida como “buraco de elétron” é deixada para trás. O buraco de elétron é uma espécie de bolha que, da mesma forma que uma bolha de ar em um copo de água sobe enquanto todas as outras gotas de água tendem a descer, se comporta de forma oposta a um elétron. O buraco tem uma carga positiva, em comparação com a negativa do elétron.

Se há algo que você provavelmente já sabe nessa descrição física toda, é que os opostos se atraem. Um elétron e um buraco podem se unir e criar uma quasipartícula conhecida como excíton. Do ponto de vista da mecânica quântica, o buraco tem propriedades semelhantes a um próton. Desta forma, o excíton se comporta como um átomo de hidrogénio neutro, no qual elétrons e prótons estão unidos.

Os átomos de hidrogênio são muito estáveis. A energia de ligação que mantém elétrons e prótons juntos é relativamente forte. Mas a energia de ligação mantendo um eléctron e um buraco de elétron em conjunto é muito fraca, cerca de 1.000 vezes menor. Qualquer pequeno distúrbio energético vai quebrar o vínculo. Assim, excítons se formam em temperaturas muito baixas, em torno de menos 263 graus Celsius.

O que a equipe de pesquisa fez foi esfriar um semicondutor de arsenieto de gálio e apontar um laser a ele. Os fótons do laser geraram elétrons livres, buracos de elétrons e excítons (tudo isso em alguns bilionésimos de segundo).

Conforme os pesquisadores aumentavam a intensidade do laser, criavam mais e mais excítons. Só que esses excítons começaram a interferir uns com os outros, e isso enfraquece os laços entre os seus elétrons e buracos de elétrons. A uma certa intensidade do laser, excítons não podem mais se formar.

A equipe então diminuiu o comprimento de onda do laser, e atirou novamente no arsenieto de gálio. Desta vez, os pulsos de laser criaram elétrons, buracos e excítons, mas esses últimos também se uniram em quasipartículas chamadas de biéxcitons, feitas de dois excítons. Da mesma forma que excítons são análogos a um átomo de hidrogênio, um biexcíton é como uma molécula de hidrogênio (H2).

Os pesquisadores esperavam que os vínculos entre esses biexcítons enfraquecessem com o aumento da intensidade do laser. Mas algo inesperado ocorreu – eles na verdade se ligaram mais fortemente, parecendo formar uma configuração completamente nova de quatro elétrons e buracos de elétrons.

Os experimentos também criaram quasipartículas de cinco elétrons e buracos, e seis elétrons e buracos. “Ficamos perplexos”, disse Cundiff.

Depois de verificar com alguns modelos matemáticos, os cientistas perceberam que tinham descoberto algo original.

Em biexcítons, excítons ficam regularmente espaçados uns dos outros, assim como átomos em uma molécula. Mas, nesta nova quasipartícula, os elétrons e os buracos já não têm uma posição fixa em relação um ao outro. Em vez disso, se “acotovelam” como uma pequena gota de líquido – um dropleton.

A descoberta não possui aplicações imediatas. “Eu não acho que alguém vai construir um dispositivo baseado em uma gota quântica”, disse Cundiff. Mas o estudo é importante para a compreensão básica de fenômenos complexos dentro de dispositivos de estado sólido, como semicondutores e supercondutores. 

Fonte: https://hypescience.com/