Novembro terá a maior superlua em 100 anos

Última vez em que o satélite natural ficou tão próximo da Terra foi em 1948. A maior lua do século XXI, contudo, será no ano de 2052.

O fenômeno natural faz com que a lua pareça 14% maior e 30% mais brilhante do que de costume (Foto: Tatiana Fortes / O POVO)

No próximo dia 14 de novembro acontece o fenômeno “superlua”, que é quando o satélite natural fica mais próximo da Terra do que o habitual. Essa será considerada a maior superlua do século XXI até o ano de 2052, que é quando a lua ficará a uma menor distância do nosso planeta. A última vez que o satélite esteve tão perto de nós foi em 26 de janeiro de 1948.

Quando está na menor distância da Terra, o fenômeno faz com que a lua pareça 14% maior e 30% mais brilhante do que de costume. A próxima vez que o fenômeno deverá ser tão intenso ocorrerá apenas em dia 25 de novembro de 2034.

A explicação se deve ao movimento elíptico do satélite natural e as fases da lua. Enquanto se move ao redor da Terra, a sua distância muda bastante entre seu ponto mais próximo (perigeu) e o mais distante (apogeu) em relação ao planeta. A superlua acontece quando o perigeu coincide com a lua cheia.

Em 2016, a previsão é que aconteçam três superluas. A primeira aconteceu no último dia 16 e as próximas estão previstas para os dias 14 de novembro e dezembro.

Fonte: O POVO

Novo recorde de velocidade da corrente elétrica

Redação do Site Inovação Tecnológica -  28/10/2016

A corrente elétrica recordista oscilou a cerca de 8 petahertz - um milhão de vezes mais rápido do que a eletricidade fluindo por um processador de computador. [Imagem: MPI of Quantum Optics/ Attoelectronics]

Recorde da eletricidade

No campo da eletrônica, quanto menor, melhor. Alguns componentes usados na construção dos computadores ou dos telefones celulares, no entanto, tornaram-se tão pequenos que são formados por alguns poucos átomos. Assim, dificilmente será possível reduzi-los ainda mais.

Felizmente, há outro fator determinante para o desempenho dos aparelhos eletrônicos: a velocidade com que as correntes elétricas oscilam.

Foi aí que os físicos do Instituto Max Planck de Óptica Quântica, na Alemanha, inovaram: eles produziram correntes elétricas dentro de materiais sólidos - como os usados na construção de componentes eletrônicos - que ultrapassam a frequência da luz visível em mais de 10 vezes.

Eles fizeram os elétrons no dióxido de silício oscilarem disparando pulsos de laser ultrarrápidos. A condutividade do material - que é tipicamente usado como um isolante - foi aumentada em mais de 19 ordens de grandeza.

As correntes elétricas detectadas atingem 8 petahertz, aproximadamente um milhão de vezes mais rápidas do que as correntes que circulam nos processadores de computador mais modernos - isto é, a abordagem pode abrir o caminho para a criação de chips eletrônicos que sejam um milhão de vezes mais rápidos do que os atuais.

Velocidade da corrente elétrica

As técnicas eletrônicas convencionais não conseguem gerar e nem capturar essas correntes elétricas rápidas porque, nos circuitos convencionais, os elétrons são empurrados pelo campo elétrico das fontes elétricas que os alimentam - como as baterias - para oscilarem e saírem disparados pelos condutores e semicondutores.

Contudo, ainda que todos os elétrons inicialmente acompanhem a força dos campos da bateria, eles eventualmente colidem com outras partículas mais lentas - átomos ou íons -, o que faz com que percam a sincronia uns com os outros, diminuindo a velocidade da corrente elétrica como um todo.

Já os campos de luz muito fortes podem empurrar os elétrons a uma velocidade muito mais rápida porque o laser os faz oscilarem muito rapidamente, criando correntes antes que qualquer outra partícula no sólido tenha a oportunidade de se mover.

Unificação da fotônica com a eletrônica

A possibilidade de substituir por luz as fontes convencionais de energia elétrica, a fim de gerar correntes elétricas dentro dos materiais sólidos - sejam fios ou transistores -, tem capturado a imaginação dos físicos há mais de um século, mas só recentemente as tecnologias necessárias para isso ganharam momento.

"Conforme os elétrons se movem de forma coerente, eles também geram luz, que é o elemento-chave da fotônica. Por este motivo, poderemos em breve unificar duas importantes áreas da ciência e da tecnologia modernas: a eletrônica e a fotônica," prevê o professor Eleftherios Goulielmakis, líder da equipe.

Bibliografia:

Multi-petahertz electronic metrology
M. Garg, M. Zhan, T. T. Luu, H. Lakhotia, T. Klostermann, A. Guggenmos, E. Goulielmakis
Nature
Vol.: 538, 359-363
DOI: 10.1038/nature19821

Fonte: Inovação Tecnógica

Máquina de Ising: Nasce um novo tipo de computador

Redação do Site Inovação Tecnológica -  25/10/2016

Peter McMahon e Alireza Marandi examinam o protótipo do seu computador a laser - eles fazem parte das duas equipes, japonesa e norte-americana. [Imagem: L.A. Cicero]

Computação de problemas intratáveis

Combinando a tecnologia óptica com a eletrônica, uma equipe dos EUA e outra do Japão, trabalhando de forma colaborativa, construíram dois protótipos de um novo tipo de computador que consegue resolver problemas intratáveis para os computadores tradicionais, incluindo os supercomputadores.

As equipes afirmam que, quando conseguirem criar versões maiores e mais flexíveis desse tipo inteiramente novo de computador, essa forma não-convencional de computação poderá ajudar a encontrar soluções mais próximas do ideal para problemas que têm um número extremamente elevado de soluções possíveis.

"Há muitas, muitas questões que este desenvolvimento levanta e esperamos que, ao longo dos próximos anos, vários grupos investiguem esta classe de máquina e estudem como esta abordagem irá se desenvolver," disse Peter McMahon, da Universidade de Stanford.

A equipe japonesa, que construiu uma máquina idêntica, foi liderada por Takahiro Inagaki, da empresa NTT, em colaboração com pesquisadores da Universidade de Tóquio.

Máquina de Ising

As duas equipes construíram o que se conhece como uma "máquina de Ising", em homenagem ao físico alemão Ernst Ising (1900-1998), que idealizou o modelo matemático do magnetismo. A máquina funciona como uma rede reprogramável de ímãs artificiais, na qual cada ímã aponta apenas para cima ou para baixo, ou norte e sul, como um sistema magnético de verdade.

A teoria é que, se as conexões entre a rede de magnetos puder ser programada para representar o problema em questão, a solução pode ser derivada do estado final da máquina, conforme seus componentes se encaminham naturalmente para o estado de mais baixa energia.

As duas equipes trabalharam com o conhecido problema do caixeiro-viajante, que busca encontrar a melhor rota para um vendedor que precise visitar uma série de cidades. Tipicamente intratável pelos computadores tradicionais, esse tipo de problema é importante porque trata não apenas de encontrar as melhores rotas para vendedores ou entregadores, mas também para descobrir como rotear os pacotes de dados pelas redes de computadores de maneira mais eficiente ou como as proteínas se dobram.

• Computação híbrida usa memória externa para ganhar inteligência

Esquema conceitual da Máquina de Ising. [Imagem: Peter L. McMahon et al. - 10.1126/science.aah5178]

Computador de laser

Em vez de usar ímãs em uma grade, os pesquisadores usaram um tipo especial de sistema de laser conhecido como "oscilador paramétrico óptico degenerado". Quando ligado, esse sistema representa os estados para cima ou para baixo dos ímãs, enquanto cada pulso de laser representa a posição de uma cidade no caminho que o vendedor poderia tomar.

Por enquanto, a máquina Ising está bem aquém do poder de processamento dos computadores eletrônicos tradicionais quando se trata de otimização combinatória, mas estes primeiros resultados são promissores.

"Eu acredito que é uma rota entusiasmante de exploração para encontrar computadores alternativos. Ela pode nos levar mais perto de formas mais eficientes de lidar com alguns dos problemas computacionais mais difíceis que temos," disse Alireza Marandi, que faz parte das duas equipes. "Até agora, nós construímos um computador baseado em laser que pode resolver alguns desses problemas, e nós já mostramos alguns resultados promissores."

Barato e fácil de ampliar

Outro aspecto promissor da pesquisa é que praticamente todos os materiais e equipamentos utilizados para construir os dois computadores optoeletrônicos podem ser comprados no comércio porque já são utilizados em telecomunicações.

Em combinação com a simplicidade de programação, isto torna a máquina fácil de escalonar, para resolver problemas mais complexos. As versões atuais são capazes de resolver problemas de 100 variáveis com qualquer conjunto arbitrário de conexões entre as variáveis.

Bibliografia:

A fully-programmable 100-spin coherent Ising machine with all-to-all connections
Peter L. McMahon, Alireza Marandi, Yoshitaka Haribara, Ryan Hamerly, Carsten Langrock, Shuhei Tamate, Takahiro Inagaki, Hiroki Takesue, Shoko Utsunomiya, Kazuyuki Aihara, Robert L. Byer, M. M. Fejer, Hideo Mabuchi, Yoshihisa Yamamoto
Science
DOI: 10.1126/science.aah5178

A coherent Ising machine for 2000-node optimization problems
Takahiro Inagaki, Yoshitaka Haribara, Koji Igarashi, Tomohiro Sonobe, Shuhei Tamate, Toshimori Honjo, Alireza Marandi, Peter L. McMahon, Takeshi Umeki, Koji Enbutsu, Osamu Tadanaga, Hirokazu Takenouchi, Kazuyuki Aihara, Ken-ichi Kawarabayashi, Kyo Inoue, Shoko Utsunomiya, Hiroki Takesue
Science
DOI: 10.1126/science.aah4243~

Fonte: Inovação tecnológica

O que aconteceria com o corpo de uma pessoa que morresse no espaço?

Gabriel Francisco Ribeiro

Do UOL, em São Paulo

18/10/201606h00

• Divulgação/Warner Bros. PicturesDivulgação/Warner Bros. Pictures
  
  Morte no espaço é bem diferente do que óbito na Terra

Imagine você estar em pleno espaço e acabar morrendo por algum motivo. A cena, que já foi retratada em filmes recentes, leva à pergunta: o que acontece com o corpo nesta situação?

Bom, podemos imaginar que ficaria vagando pela calmaria do vácuo espacial? Depende. Primeiro é preciso saber se o astronauta estaria ou não com uma roupa especial. Com o traje, as bactérias do nosso corpo continuariam vivas por um tempo e os processos de decomposição ocorreriam normalmente dentro dele. Mas se a pessoa estiver sem a roupa especial ou se ela sofrer graves avarias há ausência de microrganismos e processos de decomposição.

A primeira coisa que vai acontecer é um processo de desidratação. Como a pressão é muito baixa, perde água. Não necessariamente como em filmes, em que o corpo explode. Você perde o ar, morre e aí perde água. Esta água vai sendo evaporada e você vai virar um 'cheetos de batata frita', completamente seco

Douglas Galante, astrobiólogo do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG-USP)

Isto mesmo. O corpo vira um salgadinho espacial. Mas, além disso, Galante afirma que se morrermos no espaço vamos nos tornar também "múmias espaciais". Toma essa, faraós.

"Se você desidrata, toda atividade biológica é suspensa. A atividade de bactérias vai ser suspensa. Você fica mumificado, completamente seco, até alguma coisa acontecer", conta. 

Mas o "até alguma coisa acontecer" citado por Douglas pode ser um pouco mais tenebroso do que a nossa imaginação de um corpo vagando pelo espaço. Tudo depende de que trecho do Universo a pessoa estava ao perder a vida de alguma forma.

Se isto ocorre na região da ISS (Estação Espacial Internacional), por exemplo, a pessoa vai virar mais do que um salgadinho: pode se transformar em uma estrela cadente.

"Se acontecer em baixa órbita terrestre, como na ISS, você ficaria orbitando a Terra por alguns anos até perder a velocidade e cair, virar uma estrela cadente e pegar fogo. Vai ser consumido antes de chegar ao solo", descreve Galante. 

Agora se o óbito ocorrer no espaço profundo, a situação já é mais tranquila e favorável. Neste caso, a pessoa ficará, a princípio, vagando para sempre. Como o Universo é enorme, a probabilidade é que não bata em nada.

Claro que é bom lembrar que o corpo seria atraído pelos astros Universo afora. Nós funcionaríamos como um asteroide ou cometa vagando por aí. Em um eventual efeito gravitacional, o corpo poderia acabar colidindo com algo.

Na história científica não há, até hoje, registro de um ser humano que tenha morrido no espaço - apesar de os programas espaciais soviético e chinês não primarem pela transparência. Houve o caso da cachorra Laika, enviada ao espaço pelos russos, que morreu horas depois do lançamento e nunca retornou para a Terra. Ela deve ter virado uma estrela cadente (sua mãe não estava totalmente errada quando contava historinhas de ninar). 

Fonte: Uol

Avião espacial chinês levará 20 turistas ao espaço

Redação do Site Inovação Tecnológica -  07/10/2016

O projeto fala em um avião espacial para cinco passageiros e outro para 20 - mas a ilustração de divulgação da agência chinesa mostra uma versão para oito. [Imagem: Mr Pengxin Han et al. from CALT]

Avião automático

A China anunciou seus planos para entrar no ramo do turismo espacial.

O projeto inclui um avião espacial de grandes proporções - muito maior do que o SpaceShip, da norte-americana Virgin Galactic.

A ideia é levar 20 passageiros em cada voo até a borda do espaço, pouco acima dos 100 km de altitude, onde já é possível sentir a ausência de gravidade e ver a curvatura da Terra.

"O veículo decolará verticalmente, como um foguete, e pousará em um aeroporto automaticamente, sem qualquer intervenção a bordo ou do solo," contou o engenheiro Pengxin Han, da Academia Chinesa de Tecnologia de Lançamentos.

Avião espacial chinês

A equipe apresentou duas versões do avião espacial.

A primeira tem uma massa de 10 toneladas, 6 metros de envergadura de asa e atingirá uma velocidade de Mach 6 - seis vezes a velocidade do som, por volta de 7.350 km/h, o que o coloca na classe dos aviões hipersônicos. Essa versão terá capacidade para levar 5 passageiros a uma altitude de 100 km. Cada viagem dará 2 minutos de sensação de ausência de peso.

A segunda versão tem 100 toneladas e 12 metros de envergadura, podendo atingir Mach 8 - cerca de 9.800 km/h. Isso será suficiente para levar 20 passageiros a 130 km de altitude, garantindo 4 minutos de brincadeiras flutuando no espaço.

Esta versão maior poderá levar também um foguete adicional, capaz de lançar pequenos satélites em órbita, o que poderá reduzir o custo operacional e, eventualmente, o preço das passagens.

As duas versões deverão ser reutilizáveis, podendo fazer até 50 voos.

O avião espacial será totalmente automático: sem piloto e sem controlador em terra. [Imagem: Mr Pengxin Han et al. from CALT]

De acordo com Han, os primeiros testes com o protótipo do avião espacial começarão em dois anos, e as primeiras passagens serão vendidas assim que se demonstrar que o projeto é seguro - ele estima o voo inaugural em escala comercial em 2020.

Turismo espacial

Outros projetos de naves visando o turismo espacial, já em estágio avançado de desenvolvimento, incluem o Lynx, da empresa XCOR, a cápsula New Shepard, da Blue Origin e o Dream Chaser, da Sierra Nevada, além do SpaceShip Two, da SpaceX.

Fonte: Inovação tecnológica

Idade do Universo: O que sabemos e o que não sabemos?

Com informações do CfA -  23/09/2016

Este gráfico, do Big Bang ao presente, resume todo o saber atual sobre a história do nosso Universo. [Imagem: NASA/WMAP]

Dúvidas científicas

Quando ouve falar de como o Universo foi criado - Big Bang, expansão, idade do Universo e tudo o mais - você tem a impressão de estar às voltas com fatos e fenômenos inquestionáveis?

Talvez não seja ainda o momento para ser tão otimista com nossas teorias - algumas delas, a propósito, meramente hipóteses.

Senão, vejamos.

Idade do Universo

Um dos feitos mais comemorados no campo da Astrofísica no século passado foi a descoberta de que a idade do Universo é praticamente a mesma, fosse ela medida pela idade das estrelas mais antigas, fosse ela estimada de uma forma totalmente diferente, pela recessão das galáxias.

Os dois métodos resultaram em tempos muito longos, na casa dos bilhões de anos, aparentemente dando uma confirmação tranquilizadora de que ambos provavelmente estão no caminho certo.

Mas só aparentemente, porque os dois valores não eram idênticos e os cientistas rapidamente perceberam uma discrepância crucial: as estrelas mais antigas que os novos telescópios começavam a captar eram simplesmente mais velhas do que o próprio Universo.

Eles trabalhavam em refinamentos nas medições e em novos modelos para resolver esta contradição quando, em 1998, descobriu-se a aceleração cósmica, mostrando que o Universo era, na verdade, muito mais antigo do que se pensava, e, vindo bem a calhar, era mais velho do que as estrelas mais antigas.

Mas permaneceu um enigma.

Primeiro enigma

O movimento do Universo é governado pela matéria, cuja gravidade tende a retardar a expansão, e pela aceleração, que tende a aumentar a expansão. Como a densidade média da matéria no Universo cai constantemente à medida que o Universo incha, com o tempo essa densidade tem um valor cada vez menor.

Curiosamente, hoje ela parece ter quase exatamente o mesmo valor (quando expressa nas mesmas unidades) que o parâmetro de aceleração.

Por quê? Ainda não se sabe.

Da mesma forma, não sabemos tudo sobre a gravidade. [Imagem: Sandbox Studio/Ana Kova]

Segundo enigma

E não é tudo: Há também um segundo enigma.

O valor teórico do parâmetro de aceleração pode ser praticamente qualquer coisa; na verdade, cálculos fundamentais de mecânica quântica sugerem que ele deveria ser muito maior do que é. Por que ele resulta tão pequeno quando o medimos é um mistério.

Chega de enigmas nas teorias e explicações que você julgava tão definitivas?

Ainda não: Acaba de surgir mais um.

Terceiro enigma

Arturo Avelino e Bob Kirshner, do Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica, nos EUA, acabam de publicar um artigo chamando a atenção para mais um enigma na nossa já tão esburacada teoria cosmológica.

O Universo não se expande a uma taxa constante que seja a combinação desses dois fatores (retardamento pela gravidade e aceleração pela expansão). Nos primeiros nove bilhões de anos da evolução cósmica, a contração dominava e o Universo gradualmente diminuía sua expansão.

Contudo, como a importância relativa da aceleração cósmica cresce com o tempo, durante os últimos cinco bilhões de anos a aceleração tem dominado, e o Universo acelerou sua expansão.

Grande parte das esperanças dos astrofísicos está na busca por explicações sobre o que é a Matéria Escura. [Imagem: NASA]

Curiosamente, hoje o Universo parece estar da mesma forma que teria se estivesse sempre se expandindo, de forma constante a uma taxa constante - a taxa necessária para evitar um re-colapso final, geralmente referido como Big Crunch, em oposição ao Big Bang.

Por quê? Respostas são bem-vindas.

Pesquisas observacionais

Embora este terceiro enigma soe como bastante semelhante ao enigma original, os dois astrofísicos ressaltam que este é de fato diferente: Estamos vivendo (aparentemente) em uma época privilegiada - os outros enigmas não têm essa implicação.

Ainda não se conhecem explicações para esses enigmas. Se estamos dando voltas em nossas teorias, perdidos em tautologias ou matemáticas que simplificam demais a realidade é algo ainda por descobrir.

Podem existir tipos específicos de partículas elementares ainda desconhecidas, sugere a dupla, que poderiam nos dar respostas ou indicar caminhos, mas por agora a única coisa que é certa é que precisamos de mais pesquisas observacionais para que as hipóteses e teorias possam passar pelo crivo frio dos fatos.

• Universo pode ser mais velho do que parece

Bibliografia:

The Dimensionless Age of the Universe: a Riddle for Our Time
Arturo Avelino, Robert P. Kirshner
The Astrophysical Journal
Vol.: 828, 35
DOI: 10.3847/0004-637X/828/1/35

Fonte: Inovação Tecnológica

Menor HD do mundo realiza sonho da nanotecnologia

Redação do Site Inovação Tecnológica -  19/07/2016

Há realmente muito espaço aqui embaixo: a memória atômica de 1 kb tem 96 nanômetros de largura e 126 nanômetros de altura.[Imagem: TUDelft]

Sonho de Feynman

Pesquisadores holandeses conseguiram uma façanha histórica, levando ao limite a tecnologia de armazenamento de dados: eles construíram uma memória de 1 kilobyte (8.000 bits) onde cada bit é representado pela posição de um único átomo de cloro.

Em 1959, o físico Richard Feynman desafiou a comunidade científica a abrir caminho para as hoje conhecidas nanociências e nanotecnologias. Em sua famosa palestra "Há muito espaço lá embaixo", ele especulou que, se tivéssemos uma plataforma que nos permitisse organizar átomos individuais em um padrão ordenado exato, seria possível armazenar um bit de informação por átomo.

Floris Kalff e seus colegas da Universidade de Delft acabam de transformar em realidade essa previsão visionária. E, para homenagear Feynman, eles codificaram uma seção de sua palestra em uma área de 100 nanômetros de largura.

O dispositivo alcançou uma densidade de armazenamento de 500 terabits por polegada quadrada, 500 vezes mais do que o melhor disco rígido atualmente disponível.

"Em teoria, esta densidade de armazenamento permitiria que todos os livros já criados pelo homem sejam escritos em um único selo postal," disse o professor Sander Otte.

Dados gravados em átomos

A memória consiste em linhas traçadas sobre uma superfície de cobre, na qual existem "buracos" onde os átomos de cloro podem ser deslizados para lá e para cá usando a ponta de um microscópio de tunelamento.

"Você pode compará-la com um quebra-cabeças de deslizar," explica Otte. "Cada bit é constituído por duas posições sobre a superfície de átomos de cobre e um átomo de cloro, que pode deslizar para trás e para a frente entre as duas posições. Se o átomo de cloro está na posição de cima, existe um buraco abaixo dele - chamamos isto de 1. Se o buraco está na posição superior e o átomo de cloro está, por conseguinte, na parte inferior, então o bit é um 0."

Como os átomos de cloro são cercados por outros átomos de cloro, exceto perto dos buracos, eles se mantêm mutuamente no lugar. É por isso que este método é muito mais estável do que as técnicas com átomos soltos já demonstradas anteriormente, e mais adequado para o armazenamento de dados.

Mas não espere encontrar um "HD atômico" para comprar tão já: embora seja uma demonstração histórica e tecnicamente muito interessante, o processo de escrita é muito lento, com cada bit exigindo vários minutos para ser gravado. E o HD só mantém os dados estáveis enquanto estiver resfriado por nitrogênio líquido, a -196º C.

Bibliografia:

A kilobyte rewritable atomic memory
F. E. Kalff, M. P. Rebergen, E. Fahrenfort, J. Girovsky, R. Toskovic, J. L. Lado, J. Fernández-Rossier, A. F. Otte
Nature Nanotechnology
DOI: 10.1038/nnano.2016.131

Fonte: Inovação Tecnológica