quarta-feira, 30 de dezembro de 2015

Vídeo MNPEF- Experimento de baixo custo 3

Vídeo MNPEF _ Experimento de baixo custo 2

Vídeo MNPEF - Experimento de baixo custo 1

Elétrons nunca morrem

Redação do Site Inovação Tecnológica -  

Elétrons nunca morrem
O detector Borexino é formado por sensores mergulhados em um tanque esférico de aço de 13,7 metros de diâmetro, contendo 2.100 toneladas de água ultrapura - tudo instalado nas profundezas de uma mina, protegido por 1.400 metros de rocha para evitar qualquer interferência externa. [Imagem: A. Brigatti/INFN]
Vida infinita
De acordo com as medições mais precisas já feitas até hoje, o tempo de vida de um elétron é de 66.000 yotta-anos, ou 6,6 × 1028anos.
Isto é cinco quintilhões de vezes a idade do Universo, de forma que é o que mais se aproxima de um "tempo infinito" já medido pelo ser humano.
Esta foi a conclusão dos físicos que trabalham no experimento Borexino, no Laboratório Gran Sasso, na Itália - o mesmo que confirmou a teoria sobre a geração de energia no Sol e ajudou a medir o calor gerado pela Terra.
O trabalho do Borexino é procurar indícios de que o elétron decai para um fóton e um neutrino - um processo que violaria a conservação da carga elétrica e apontaria para uma física além do Modelo Padrão.
Mas nenhum decaiu, e os dados indicam que, se algum decair, isso só vai começar a acontecer depois dos tais 66.000 yotta-anos desde que os elétrons foram criados - este seria o tempo mínimo de vida de um elétron, segundo os físicos.
Lei da conservação de carga
O elétron é o portador de carga elétrica negativa de menor massa que se conhece. Se ele decaísse, a lei de conservação de energia dita que o processo envolveria a produção de partículas de menor massa - neutrinos, por exemplo, ou fótons, que não têm massa.
Mas todas as partículas conhecidas com massas menores do que a massa do elétron não têm carga elétrica, de forma que a carga do elétron teria que "desaparecer" durante esse processo hipotético de decaimento, o que violaria a conservação de cargas, que é um princípio que faz parte do Modelo Padrão da física de partículas.
Como resultado, o elétron hoje é considerado uma partícula fundamental, que nunca vai decair.
No entanto, o Modelo Padrão não explica adequadamente todos os aspectos da física e, portanto, a descoberta do decaimento do elétron poderia ajudar os físicos a desenvolver um modelo melhor da natureza.
Por essas medições, o elétron não se mostrou disposto a colaborar com a elaboração desse tão esperado novo modelo.

Bibliografia:

Test of Electric Charge Conservation with Borexino
M. Agostini et al. (Borexino Collaboration)
Physical Review Letters
Vol.: 115, 231802
DOI: 10.1103/PhysRevLett.115.231802

Fonte: Inovação tecnológica

quarta-feira, 23 de dezembro de 2015

Um milagre de Natal para o Philae?

POR SALVADOR NOGUEIRA

Informações confirmadas pela ESA, a Agência Espacial Europeia, dão conta de que o pequeno Philae, módulo robótico que fez história ao pousar num cometa em 12 de novembro de 2014, pode ter retomado brevemente o contato com a Terra na última segunda-feira (21), por meio da orbitadora Rosetta.
O sinal foi detectado no fim da noite, no centro de controle do Philae em Colônia, na Alemanha — para a surpresa e o encanto dos gerentes da missão. Mas ainda é muito cedo para comemorar. A transmissão durou apenas 10 segundos. Aparentemente, continha pacotes de dados de telemetria, embora nada que fosse “informação usável”, segundo Walter Schmidt, do Intituto Meteorológico Finlandês, que está envolvido com um dos instrumentos do Philae, o SESAME. A essa altura, a ESA não descarta que o sinal seja só interferência, de uma fonte indeterminada.
“Basicamente, sinal nessa frequência só pode ser do transmissor do Philae”, disse Schmidt. “Estamos sendo cautelosos e pesquisando se poderia haver fontes alternativas poderosas o suficiente nesta banda.”
Caso seja confirmado, o contato, por si só, é uma grande notícia. Significa que o Philae sobreviveu bravamente à passagem do cometa Churyumov-Gerasimenko pelo periélio — o ponto de máxima aproximação do Sol — em outubro. Com a quantidade de poeira que é levantada nesses momentos, com o aumento de atividade na superfície do núcleo cometário, poucos esperavam que o pequeno módulo pudesse resistir.
Funcionar mesmo, para valer, o Philae só funcionou nos primeiros três dias após seu histórico pouso. Depois disso, as baterias se esgotaram e não havia luz solar suficiente incidindo em seus painéis para recarregá-las. O robô então entrou em hibernação, e só voltou a funcionar em junho de 2015, com o aumento de proximidade com o Sol. Só que, para aumentar o drama, na ocasião o problema passou a ser outro: com o alto nível de atividade do cometa, a orbitadora Rosetta precisou se afastar da superfície, ficando no limite da distância máxima viável para se comunicar com o Philae.
Concepção artística do Philae descendo no terreno acidentado do cometa Churyumov-Gerasimenko. (Crédito: ESA)
Concepção artística do Philae descendo no terreno acidentado do cometa Churyumov-Gerasimenko. (Crédito: ESA)
O resultado foram apenas sessões intermitentes de contato, que sequer conseguiram informar aos cientistas o nível de operacionalidade da sonda. O jeito era a Rosetta se afastar, seguir com sua missão, e só se reaproximar após o periélio, a partir de meados de novembro, conforme a poeira circundante diminuísse. É neste ponto que estamos agora, e lá está o possível contato com o teimoso Philae.
Outra corrida contra o tempo agora está em andamento: a cada dia, o cometa se afasta mais do Sol, e a quantidade de energia para os painéis do Philae diminui. Será que uma sessão de comunicação duradoura poderá ser estabelecida? Será que alguma coisa além do transmissor e do receptor da sonda ainda funciona? Haverá mais ciência a extrair da prolífica missão? A essa altura, só Papai Noel sabe.

Disponível em: http://mensageirosideral.blogfolha.uol.com.br/2015/12/23/um-milagre-de-natal-para-o-philae/?cmpid=fb-uolnot

Buracos negros podem ser janelas para universos paralelos

Baseado em artigo de Zeeya Merali - FQXi -  

Buracos negros podem ser janelas para universos paralelos
Universos seriam bolhas - assim como o nosso inflou, outros teriam inflado por toda parte. [Imagem: Garriga et al./arXiv:1512.01819v2]
Exouniversos
É difícil dizer qual é o elemento mais interessante de uma nova teoria sobre universos paralelos, o multiverso inflacionário e os buracos negros.
Jaume Garriga (Universidade de Barcelona), Alexander Vilenkin e Jun Zhang (Universidade Tufts) nos brindaram com múltiplas opções.
Talvez o melhor seja a ideia de que os buracos negros escondem universos bebês dentro deles - inflando seus próprios espaços-tempos -, exouniversos estes ligados ao nosso universo por buracos de minhoca.
Ou também pode ser porque, de acordo com os autores, os astrônomos brevemente poderão ser capazes de encontrar provas para confirmar a teoria dos multiversos.
E os autores afirmam ainda ter encontrado as "sementes" que deram origem aos buracos negros supermassivos no centro das galáxias - cuja origem permanece um mistério. Apenas para completar, alguns dos cenários estudados pelo trio lança novas ideias para estudar a matéria escura, os 75% do nosso Universo que parecem estar lá, e cá, mas nunca foram encontrados.
Universos Bolhas
A análise é baseada na teoria da inflação, a ideia de que nosso Universo passou por uma fase de rápida expansão - a inflação - no início de sua história. Esta é uma noção largamente aceita pelos físicos hoje porque serve para resolver uma série de mistérios sobre o estado atual do nosso Universo. Embora a grande "descoberta observacional" sobre a inflação cósmica tenha virado um vexame recentemente, há um bom apoio observacional para essa hipótese nas diferenças de temperatura da radiação cósmica de fundo - ainda que haja explicações alternativas para essas variações.
Buracos negros podem ser janelas para universos paralelos
teoria dos multiversos ganhou força com um argumento recente que inverte a ideia da inflação cósmica. [Imagem: Planck Team]
Um pouco mais controversa é a ideia de que a inflação nos obriga a aceitar que vivemos em um multiverso de universos vizinhos com parâmetros físicos muito diferentes daqueles do nosso cosmos. Isto seria uma decorrência, defendem os três físicos, de que seja muito pouco provável que a inflação cósmica tenha sido um evento único. Assim como o pedaço de espaço que hoje chamamos de casa num determinado momento inflou para criar o cosmos que nos admira tanto, outros pedaços vizinhos provavelmente inflaram ao redor, criando universos paralelos nas proximidades, todos crescendo como bolhas umas ao lado das outras.
A ideia dos multiversos tem sido criticada sobretudo porque é difícil de testar observacionalmente. Quase por definição, essas bolhas paralelas de universos são espaços-tempos divorciados do nosso, por isso não podemos interagir com eles diretamente - ou vê-los.
Isto não tem impedido que os cosmólogos apresentem maneiras criativas para tentar detectá-los. Por exemplo, duas bolhas vizinhas poderiam colidir e deixar uma cicatriz no nosso Universo, que nós poderíamos encontrar na radiação cósmica de fundo.
Buracos negros podem ser janelas para universos paralelos
Algumas teorias cosmológicas descartam o Big Bang, defendendo, por exemplo, que o Universo surgiu de uma sopa primordial. [Imagem: TU Vienna]
Buracos Negros Bolhas
Em seu artigo, Garriga, Vilenkin e Zhang investigaram uma outra possível consequência da cosmologia inflacionária que eles defendem - uma consequência que fornece um novo mecanismo para a formação dos maiores buracos negros do nosso Universo.
Há muitos dados sobre buracos negros de massa estelar, que se formaram a partir do colapso de estrelas. Mas há tambémburacos negros supermassivos, que se acredita existirem no centro das galáxias, que podem ter massas até um bilhão de vezes a do Sol - os astrofísicos não têm a menor ideia de como estes gigantes são formados.
De acordo com o trio, os buracos negros também poderiam ter sido formados por pequenas bolhas de vácuo naquilo que chamamos de universo primordial. Elas teriam se expandido durante a fase inflacionária do nosso Universo conforme o cosmos no qual estavam incluídas foi crescendo ao redor delas.
Buracos negros podem ser janelas para universos paralelos
Pela nova teoria, os buracos negros são janelas para buracos negros em outros universos - devidamente unidos por um buraco de minhoca. [Imagem: Garriga et al./arXiv:1512.01819v2]
Quando a inflação terminou no nosso cosmos, essas bolhas, dependendo da sua massa, poderiam ter colapsado para uma singularidade (um ponto infinitamente denso que nós acreditamos haver no centro de um buraco negro) ou, se fossem mais pesadas do que uma determinada massa crítica, o interior da bolha iria continuar a inflar para criar um universo bebê inteiramente novo.
Esse universo olharia para nós, do lado de fora, na forma de um buraco negro, e seria conectado ao nosso universo por um buraco de minhoca.

"Notamos que as distribuições da massa dos buracos negros resultantes de paredes de domínio e de bolhas de vácuo devem ser diferentes e podem, em princípio, ser distinguidos observacionalmente," escrevem os três em seu artigo. "Se uma população de buracos negros produzida por bolhas de vácuo ou por paredes de domínio for descoberta, ela poderia ser considerada como evidência para a existência de um multiverso."

Fonte: Inovação Tecnológica

quinta-feira, 10 de dezembro de 2015

Cientistas desvendam 'maior mistério do Sistema Solar' em 2015: as manchas de Ceres

  • Astrônomos começaram a solucionar os misteriosos pontos brilhantes do planeta anão
    Astrônomos começaram a solucionar os misteriosos pontos brilhantes do planeta anão
Foi o grande mistério do Sistema Solar em 2015: o que são as manchas luminosas de Ceres, o maior objeto do cinturão de asteroides entre Marte e Júpiter?
Os cientistas acreditam ter encontrado algumas respostas.
São locais em que os impactos de corpos celestes perfuraram uma camada congelada de água salgada sob a superfície do pequeno planeta anão (cerca de 950 km de diâmetro), disseram pesquisadores à revista Nature.
As partes mais brilhantes correspondem aos impactos mais recentes.
A câmera da sonda Dawn, da Nasa (agência espacial americana), identificou cerca de 130 focos brilhantes no planeta. De longe, o grupo mais chamativo fica em uma cratera denominada Occator, no hemisfério norte de Ceres.
Quando a sonda entrou na órbita de Ceres, a câmera estava programada para registrar o que costuma ser uma superfície escura, negra como asfalto.
Por isso, as depressões superbrilhantes dentro de Occator saturaram o sensor do equipamento.
"Nós dissemos: 'Uau, o que é isso?' Não esperávamos algo assim", lembra o pesquisador Andreas Nathues.
"A reflexividade estava em nível 0.25, ou seja, cerca de 25% da luz se refletia. E no centro no núcleo interno (das manchas de Occator) chegava a 50%, 60%", disse o cientista do Instituto Max Planck, na Alemanha. "Enquanto a superfície restante era bem mais escura, com média de 9% de reflexividade."

Gelo e sal em todo o planeta

Uma investigação posterior indica agora que há uma camada de gelo e sal em todo o planeta, abaixo dos escombros rochosos que o cobrem.
Quando um objeto do espaço impacta e penetra nessa camada, o gelo começa a se sublimar (passa diretamente do estado sólido ao gasoso).
Esse vapor liberado escapa da superfície, levantando partículas de gelo e pó, o que produz uma espécie de névoa.
A sonda Dawn observou essa névoa durante o "dia", e a conclusão é que as manchas desaparecerão à medida que o gelo se derreta e sobre apenas sal.
A Dawn identificou indícios da presença de sulfato de magnésio hidratado, conhecido como sais de Epsom, mas a substância não é tão reflexiva como o gelo.
A emissão de água, que corrobora observações de Ceres feitas em 2013 pelo telescópio espacial Herschel, é uma reminiscência de cometas, que entram em sublimação quando se aproximam do Sol.
"É um pouco como um cometa, mas é preciso entender que Ceres é um objeto diferenciado. Tem uma estrutura de concha", afirmou Nathues à BBC.
"É muito provável que haja uma concha de gelo debaixo da casca. Essa estrutura é completamente diferente da dos cometas. Os cometas são objetos primitivos cheios de materiais originais que se alteram muito sutilmente."

Origem distante

Em artigo na revista Nature, María Cristina De Sanctis levanta a possibilidade de que Ceres não tenha sido formado no lugar em que está hoje (a 417 milhões de quilômetros do Sol), porém muito mais distante no Sistema Solar.
A pesquisadora observou resultados do espectrômetro de sinais visíveis e infravermelhos da sonda Dawn. O aparelho detectou possíveis filosilicatos amoniacais em grandes extensões do planeta anão.
Os filosilicatos são minerais de argila, produzidos quando materiais rochosos sofrem ação da água por muito tempo.
Contudo, a presença de amoníaco é o ponto interessante neste caso.
"Esses são filosilicatos que possuem algum amoníaco em sua estrutura, o que significa que o amoníaco deve ter estado disponível em algum momento. A única maneira de que isso tenha sido possível é que o material tenha tido uma origem mais fria", afirmou De Sanctis, do Instituto Nacional de Astrofísica, em Roma.
A hipótese vem do reconhecimento de que cristais de amoníaco não seriam estáveis na órbita atual de Ceres ao redor do Sol. Esse material desaparece rapidamente quando a temperatura supera -173ºC.
Deste modo, para que Ceres tenha retido tanto amoníaco ou gelo rico em nitrogênio por tempo suficiente para que se incorporasse ao solo, é provável que o planeta tenha ocupado um ponto muito mais frio no passado, afirmou a pesquisadora.
"É uma possibilidade fantástica, e coincide com modelos dinâmicos da evolução do Sistema Solar que preveem que os objetos migrem até o interior do sistema", disse.

Disponível em:http://noticias.uol.com.br/ciencia/ultimas-noticias/bbc/2015/12/10/cientistas-desvendam-maior-misterio-do-sistema-solar-em-2015-as-manchas-de-ceres.htm?cmpid=fb-uolnot

Paquímetro

quarta-feira, 2 de dezembro de 2015

É ouro puro, mas tão leve quanto o ar

Redação do Site Inovação Tecnológica -  

Aerogel de ouro: o ouro mais leve do mundo
O bloco de ouro de 20 quilates é tão leve que flutua sobre a espuma de leite de um capuccino. [Imagem: Gustav Nyström/Raffaele Mezzenga/ETH Zurich]
Aerogel de ouro
A tecnologia dos aerogéis chegou ao ouro.
Pesquisadores da Escola Politécnica de Zurique, na Suíça, criaram um novo tipo de espuma feita de ouro real - equivalente ao ouro de 20 quilates.
Mesmo sendo quase impossível notar, a olho nu, a diferença do aerogel de ouro com um bloco de ouro sólido, é a mais leve forma já produzida do metal precioso: 1.000 vezes mais leve que o ouro comum.
Ele consiste em 98 partes de ar e apenas duas partes de material sólido - deste material sólido, 80% é ouro e 20% são proteínas de leite usadas no processo de fabricação.
Assim, ele não bateu o recorde de metal mais leve do mundo, que pertence a uma "fumaça sólida" feita de níquel - saindo dos metais, o título de material mais leve do mundo pertence ao aerogel de grafite.
Ouro ao leite
O aerogel de ouro foi criado aquecendo as proteínas do leite para transformá-las em fibras nanométricas - chamadas fibrilas amiloides - que foram então colocadas em uma solução de sais de ouro.
As fibras de proteína entrelaçaram-se em uma estrutura intrincada, e o ouro cristalizou-se em pequenas partículas aderindo às fibras nessa estrutura.
O resultado é uma rede de fibras de ouro que passa de uma textura similar à de um gel para a "espuma de ouro".
Aerogel de ouro: o ouro mais leve do mundo
Processo de fabricação do aerogel de ouro: uma espuma de ouro ao leite. [Imagem: Gustav Nyström et al. - 10.1002/adma.201503465]
"Um dos maiores desafios foi secar esta rede fina sem destruí-la," explica Gustav Nystrom, responsável pelo feito. Como a secagem ao ar livre poderia danificar a fina estrutura de ouro, Nystrom optou por um processo de secagem delicada e trabalhosa utilizando dióxido de carbono.
Óptica, joias e catalisadores
Segundo a equipe, há várias aplicações possíveis para o aerogel de ouro.
A técnica de fabricação permite controlar as propriedades do ouro de uma maneira simples - propriedades como a absorção e a reflexão.
"As propriedades ópticas do ouro dependem fortemente do tamanho e do formato das partículas de ouro," diz Nystrom. "Assim, podemos até mudar a cor do material. Quando mudamos as condições de reação, para que o ouro não se cristalize em micropartículas, mas em nanopartículas ainda menores, isto resulta em um ouro vermelho-escuro."
Além de aplicações em relógios e joias, a equipe está particularmente interessada na catálise química: como o material altamente poroso tem uma superfície enorme, as reações químicas que dependem da presença do ouro como catalisador podem ser realizadas de forma mais eficiente.

Bibliografia:

Amyloid Templated Gold Aerogels. Advanced Materials, 23 November 2015, doi: 10.1002/adma.201503465
Gustav Nyström, M. P. Fernández-Ronco, S. Bolisetty, M. Mazzotti, Raffaele Mezzenga
Advanced Materials
Vol.: First Published online
DOI: 10.1002/adma.201503465

Fonte: Inovação tecnológica