14.354 – Acredite se Quiser – Empresa que quer trazer ‘mortos’ de volta à vida espera resultados em 5 anos


Em maio de 2016, uma startup dos Estados Unidos focada em biotecnologia chamou a atenção do mundo inteiro, inclusive do Brasil, com uma proposta, no mínimo, ousada: trazer de volta à vida pessoas que tiveram morte cerebral.
A empresa, chamada Bioquark, obteve autorização de órgãos de saúde dos Estados Unidos e da Índia para tratar um grupo de 20 pacientes no Hospital Anupam, no estado indiano de Uttarakhand, com uma nova técnica dentro do chamado “Projeto ReAnima”.
“Ainda é um trabalho em andamento”, diz o doutor Ira Pastor, CEO da Bioquark. Ele explica que a autorização recebida em 2016 para tratar aqueles 20 pacientes indianos serviu para que os cientistas da empresa pudessem estudar o funcionamento de um corpo humano em estado vegetativo. Nenhum deles foi “ressuscitado” ainda, porém.
Até mesmo o vocabulário usado por Ira para descrever o projeto mudou. Num comunicado divulgado à imprensa em 2016, o CEO dizia que aqueles testes na Índia seriam um primeiro passo “em direção a um eventual [processo de] reversão da morte”. Hoje, porém, ele diz que o objetivo do projeto “não é a reversão da morte, em si”.
Para Ira, a confusão tem a ver com o que a palavra “morte” significa. Até meados da década de 1960, o conceito médico de morte se resumia ao coração e à respiração. Se o seu coração parar de bater ou se você parar de respirar, você estava morto.

No entanto, a medicina criou, ao longo dos anos, técnicas cada vez mais refinadas de ressuscitação. Na década de 1950, nasceu a reanimação cardiorrespiratória, que permitia trazer de volta à vida alguém que parou de respirar ou cujo coração parou de bater em questão de minutos ou até horas.
Socorristas do mundo todo usam essas técnicas para reanimar pessoas aparentemente “mortas” até hoje. Desde 1968, portanto, a comunidade científica internacional concordou em adotar uma nova definição de morte, que agora é a ausência de atividade cerebral.
Há 50 anos, portanto, define-se como “morta” uma pessoa cujo cérebro não apresenta mais atividade. Ira explica que o objetivo da Bioquark é acabar com mais esta definição e criar uma maneira de reanimar o cérebro de uma pessoa clinicamente morta, assim como a reanimação cardiorrespiratória traz de volta quem parou de respirar ou quem teve uma parada cardíaca.

De olho na natureza
Ira lembra que há muitas criaturas na Terra que possuem a habilidade de regenerar partes complexas do corpo, como órgãos, membros e até grandes porções do cérebro (a salamandra é um exemplo), ou retardar o próprio envelhecimento. Estas criaturas são a inspiração do projeto ReAnima.
O objetivo da Bioquark, segundo ele, é “estudar a natureza e o que aconteceu nos últimos bilhões de anos de processo evolucionário para descobrir por que nós, humanos, não somos tão bons nisso [regenerar-se], e como nós podemos, com ferramentas de biotecnologia, despertar estas capacidades, porque nós temos genomas semelhantes aos de muitas destas espécies”.
A primeira fase do projeto ReAnima é, portanto, regenerar funções do cérebro que se perderam em pacientes em estado vegetativo. Só depois é que a empresa planeja descobrir maneiras de ressuscitar uma pessoa que acaba de ser diagnosticada com morte cerebral.
Ira acredita que os primeiros resultados práticos deste projeto devem surgir nos próximos anos – “talvez até o fim de 2018, talvez em cinco anos”, segundo ele. Mas o CEO diz que ainda é muito cedo para se pensar em trazer de volta à vida um ente querido morto há meses ou anos.
“Neste momento, nosso único foco é em casos específicos de pessoas em coma irreversível devido a traumatismo craniano. Nada de cadáveres sendo retirados de túmulos, nada do tipo Frankenstein”, diz Ira. “Se isto é uma ponte para a imortalidade? Não. As pessoas ainda vão morrer. Não faz sentido trazer uma pessoa que morreu de câncer no pâncreas de volta à vida se ainda não temos uma cura para o câncer.”

14.352 – Física – Curvaturas no espaço Tempo (?)


gravidade tempo
É uma das principais consequências da teoria da relatividade geral, de acordo com a qual a gravidade é efeito ou consequência da geometria curva do espaço-tempo. Os corpos em um campo gravitacional seguem um caminho espacial curvo, mesmo que eles possam realmente estar se movendo como “linhas de mundo” possíveis “em linha reta” através do espaço-tempo curvo. É importante salientar que as linhas mais “retas” ou unindo dois pontos com o comprimento mais curto possível em um determinado espaço de tempo são chamadas de linhas geodésicas e são linhas de curvatura mínima.
As ideias básicas que levaram à noção de que o espaço físico é curvo e portanto não euclidiano se devem às muitas tentativas, ao longo de vários séculos, em demonstrar se o quinto postulado de Euclides podias ser derivado do restante dos axiomas da geometria euclidiana. Este postulado afirma que fixada uma reta e um ponto exterior a esta, existe uma e somente uma reta paralela à primeira que passe por tal ponto.

Essas tentativas culminaram com a constatação de Bolyai e Gauss de que este axioma ou postulado das paralelas pode ser contestado, e se podiam construir geometrias onde simplesmente o postulado é falso, dando lugar às geometria não euclidianas. Assim, além do espaço plano ou euclidiano, podemos construir outros espaços de curvatura constante como:
O espaço aberto hiperbólico de Bolyai-Lobachevski no qual existe não uma, senão infinitas retas paralelas a uma reta dada que passem por um ponto exterior prefixado.
O espaço fechado elíptico de Riemann no qual não existe nenhuma reta paralela exterior a outra dada que não se intersectem.
Um pouco mais
Desde o início da era espacial, há trinta anos, a imagem de astronautas flutuando sem peso em suas naves se tornou bastante familiar. Tanto que a maioria das pessoas já nem sequer se espanta diante desse estranho privilégio, geralmente alardeado por mágicos e faquires, mas na realidade nunca visto aqui na Terra. Para o senso comum, a levitação se explica pura e simplesmente pela ausência de gravidade. Mas não é nada disso: o astronauta flutua porque, na verdade, está caindo. Isso mesmo, caindo. Essa causa, mais intrigante ainda que a própria falta de peso do astronauta tem a ver com espaço, o tempo e o fato de que essas categorias são bem mais concretas na vida do Universo do que se costuma pensar.
Aparentadas entre si, formando o espaço-tempo, essas entidades são capazes de criar um relevo menos ou mais íngreme em pleno vácuo, em que os corpos, de certa forma, tendem sempre a escorregar. Nessa incrível geometria, quando um obstáculo qualquer impede os corpos de escorregar, surge então o peso, uma força que age sobre eles. Não é por outra razão que, na Terra, as pessoas têm a sensação do próprio peso. Já no caso dos astronautas, impulsionados pelos foguetes ladeira acima no espaço-tempo, graças à velocidade sua queda se transforma num perpétuo giro em volta da Terra.

Essas idéias todas parecem esdrúxulas, mas não são – o problema é que as pessoas ainda não estão acostumadas a elas. Só muito recentemente a ciência e a tecnologia começaram aos poucos a aproximar o homem comum de um Universo onde os fenômenos são bem diferentes daqueles que ocorrem na experiência cotidiana no mundo comparativamente estreito da superfície terrestre. Os relógios dos astronautas, por exemplo, já podem registrar as sutis alterações no ritmo do tempo, provocadas pelos vales e cordilheiras cósmicas. Acontece que o tempo passa mais lentamente onde a inclinação do espaço-tempo é mais acentuada. Para todos os efeitos práticos, a diferença ainda é desprezível em quase todos os casos em que é preciso ver as horas no espaço, mas à medida que cresce a exigência de exatidão nos afazeres humanos a variação tende a se tornar importante.

No movimento dos corpos, um cenário mais claro

Mesmo que assim não fosse, as novas idéias sobre o espaço e o tempo, formuladas pelo físico Albert Einstein na segunda década do século, deveriam merecer a maior atenção. Afinal, foi a partir delas que se chegou ao conceito de evolução do Universo, isto é, a sua origem em uma tremenda explosão, há cerca de 15 bilhões de anos, e a transformação final das estrelas nos abismos conhecidos pelo nome de buracos negros. Agora mesmo se supõe que existia um buraco negro por assim dizer às portas da Terra, entre as estrelas que formam a Galáxia da Via Láctea (veja o artigo “Fábrica de estrelas”, nesta edição). É possível até que todas as galáxias abriguem um personagem celeste desse tipo, constituído exclusivamente por uma fantástica ruptura no tecido do espaço-tempo.
O vasto cenário que se abre à aventura

Por que tudo cai na mesma velocidade?

do homem não é fácil de visualizar, mas se torna bem claro quando se manifesta no movimento dos corpos, seja uma estrela, um astronauta ou uma simples bola de tênis. Um exemplo extraordinário é a própria superfície da Terra, em que todos os corpos caem com a mesma velocidade, não importa se o que está caindo é uma pedra, um chumaço de algodão ou um gato. Se todos esses corpos caírem de uma altura de 10 metros, sua velocidade de choque, ou seja, medida no instante em que atingem o solo será sempre exatamente igual a 14 quilômetros por hora.
Como será que isso é possível, se há tanta diferença no tamanho, no peso e no material de que são feitos?
A resposta revolucionária da Física moderna é que todos eles escorregam em um mesmo tobogã, ou seja, fazem a mesma curva no espaço-tempo. Assim, a análise dos corpos em queda mostra que espaço e tempo não são meros símbolos, mas participantes ativos do mundo físico, onde empurram, freiam ou deixam rolar os objetos. Em uma palavra, determinam os seus movimentos.
É verdade que desde o século XVII se conhecia esse fato desconcertante, mas quase trezentos anos se passaram até que, em 1916, Einstein dissesse, pela primeira vez, que isso acontecia devido à curvatura do espaço-tempo.
A partir daí, ele escreveu a sua Teoria da Relatividade Geral. Esta, durante décadas, carregou a fama de genial, mas incompreensível.
Agora, quando começa a ganhar importância prática, vê-se, por exemplo, como é simples desenhar a trajetória de uma corriqueira bola de tênis nas rotas relativísticas.
Um ano-luz é igual à cerca de 10 trilhões de quilômetros. Da mesma maneira, quando uma bola de tênis sobe 10 metros em 1,4 segundos, pode-se dizer que ela percorreu no espaço-tempo a distancia de 420 mil quilômetros, resultado da multiplicação de 1,4 por 300 mil.
Hoje em dia se sabe que a própria esfera cósmica se move em constante expansão, de forma que, como no caso da sala, mesmo que estivessem imóveis umas em relação às outras, as estrelas estariam se deslocando junto com o Universo. Vale a pena acompanhar esse curioso deslocamento. Para tanto, é preciso entender que o Universo não é visto propriamente como uma esfera: ele constitui apenas a superfície da esfera, em cujo interior não existe nada. Exatamente como a casca de uma laranja sem os gomos dentro. Assim, quando se expande, a casca se torna cada vez maior e, ao contrário do que possa parecer, mais espessa.
O resultado é semelhante ao que acontece com dois pontos assinalados sobre um balão: à medida que este for inflado, eles ficarão cada vez mais longe um do outro. E isso realmente ocorre com as galáxias: eles estão constantemente se afastando entre si a medida que o Universo envelhece. Alguns cientistas chegam a especular que se pode associar a expansão cósmica ao próprio fluxo do tempo. Mas tudo indica que uma coisa nada tem a ver com a outra. O exemplo da sala e da esfera universal tem apenas o valor de uma analogia, de modo a dar uma ideia mais palpável do tempo, raciocinando em termos de movimento.
Mas, esse caso, o ideal é observar um dos curiosos fenômenos protagonizados pela luz: as suas mudanças de cor. Ao ser emitida por uma estrela, jorra em um raio azul, mas se torna vermelha para um observador nas proximidades. Esse fenômeno passa por várias etapas e acaba conduzindo à curvatura do espaço-tempo.
A primeira observação importante é que a cor é uma simples medida da quantidade de energia luminosa está concentrada no tempo, ou seja, a cor indica a energia que chega ao olho a cada momento. Somando agora os dois eventos, conclui-se que o tempo na superfície da estrela deve ser curto. De fato, a cada momento, jorra um grande pacote de energia num raio azul, mas o observador vê o pacote avermelhado.
Como o pacote é o mesmo, ou seja, não houve perda de energia no caminho, foi o tempo que encolheu.

Comportamento da luz é o dado mais importante

na superfície da estrela. Finalmente, na última etapa do processo, cabe perguntar por que o tempo muda de tamanho. A resposta de Einstein e que a grande massa da estrela esmaga o espaço-tempo em suas vizinhanças, mais ou menos como o peso de uma bola de aço amassa uma superfície de borracha. A dilatação do tempo devido à curvatura do espaço-tempo tem sido vista nas mais inesperadas circunstâncias, como nos pulsares, ou astros degenerados, como dizem os astrônomos, que surgem depois do colapso de grandes estrelas e se transformam numa espécie de gigantesco relógio cósmico.

Há cerca de cinco anos, de fato, os astrônomos se espantaram com um pulsar que gira 640 vezes por segundo em torno de si mesmo e, cada volta, emite um preciso sinal de rádio. É um pulso que se repete a cada período de 1,56 milésimo de segundo, mais preciso do que qualquer relógio atômico já construído. Mas a curvatura do espaço-tempo criada pelo Sol prejudica essa pontualidade, introduzindo um desvio de até 5 por cento no ritmo com que os pulsos de rádio são recebidos na Terra.
O desvio tanto pode apressar quanto atrasar o sinal de rádio, pois surge quando a Terra se aproxima ou se afasta do Sol, mudando, portanto de posição no espaço-tempo.
A menor distância é a curva
Nem sempre é possível caminhar em linha reta entre dois pontos – é o que impõem os espaços curvos, como, por exemplo, a superfície esférica da Terra. Por isso, a menor distância entre duas cidades como São Paulo e Tóquio é um arco de círculo. Enquanto isso, um avião percorre a menor distância entre dois pontos em um espaço plano, no qual vale a Geometria tradicional. É uma reta e não um arco de círculo. Até a época de Einstein, se pensava que a Geometria do Universo fosse plana, mas ele mostrou que essa idéia não podia ser afirmada arbitrariamente. Como no caso da superfície da Terra, pode haver obstáculos que imponham uma forma para o espaço. Einstein provou, de fato, que a Geometria do Universo é influenciada pela quantidade de matéria existente no espaço e no tempo – este, segundo a Relatividade, também deve ser incluído nessa geometria. No espaço-tempo, a menor distância entre dois pontos é dada por uma curva chamada geodésica. É uma linha que só pode ser desenhada em um diagrama. Qualquer corpo em queda, na verdade, está rolando sobre uma curva geodésica.

Até as crianças entendem

Quem tem dificuldade para visualizar o escorregadio mundo relativístico pode tomar lições com as crianças. Espontaneamente, aos 6 anos, elas começam a usar o conceito de velocidade para analisar o movimento – naturalmente, sem se dar conta disso. Essa operação mental é o ditame central da Teoria da Relatividade, toda construída com a ajuda da velocidade da luz. O próprio Einstein, em 1928, quis saber do grande psicólogo suíço Jean Piaget (1896-1980) se a noção de velocidade era anterior ou posterior à do tempo, no processo de formação de inteligência. Piaget, depois de uma pesquisa, respondeu que a velocidade vinha antes.
De fato, se uma criança vê dois bonecos lado a lado movendo-se com a mesma velocidade num certo percurso, não tem dúvida de que ambos levaram o mesmo tempo para fazer o trajeto. Mas, se um dos bonecos for mais veloz, a criança dirá que durante o seu movimento transcorreu mais tempo. “Não se trata de erro”, escreveu Piaget: a criança, para ele, tem consciência de que os dois bonecos partem e param ao mesmo tempo; acontece que o boneco mais rápida, num mesmo tempo, percorre uma distância maior, induzindo a criança a dizer que demorou mais – o que na realidade não ocorreu.
O essencial nesse caso, diz Piaget, é a noção de ultrapassagem – o fato de que os bonecos saem lado a lado, mas um deles termina na frente do outro. Para a criança, isso basta para analisar o movimento, dispensando a distância realmente percorrida e a duração do percurso. Essa conclusão animou alguns físicos franceses a abandonar a velha definição de velocidade, onde o espaço e o tempo são as intuições básicas. Partiram direto para uma definição ancorada na idéia de ultrapassagem e assim reescreveram a Relatividade de modo mais simples.

Um funil que jamais acaba

No buraco negro, o espaço-tempo é um abismo de inclinação infinita. Na ilustração, vê-se a trajetória de um raio de luz rumo a esse sorvedouro: as paredes do espaço-tempo constrangem o seu movimento em uma espiral cada vez mais afunilada. O círculo amarelo na boca do funil é o horizonte do buraco negro. Um raio de luz que apenas resvale nesse horizonte pode escapar do funil. Caso contrário, não haverá saída.

A bola percorre 420 mil km

O Universo de Einstein possui quatro dimensões: altura largura, profundidade e tempo. Certamente não é possível desenhá-lo numa folha. Mas é mais simples do que parece. A dimensão corresponde ao tempo pode ser obtida a partir de um movimento de uma bola de tênis, que pode alcançar 10 metros em 1,4 segundo. Nesse tempo a luz percorre 420 mil quilômetros, pois sua velocidade é de 300 mil quilômetros por segundo. Aquela é a distancia que a bola percorre no espaço-tempo para chegar ao ponto mais alto de sua trajetória no espaço tradicional. Combinando as duas coisas em um diagrama se obtém a trajetória da bola no espaço-tempo.

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14.350 – Física – A Busca pelo Supercondutor


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Um século após a descoberta deste fascinante fenômeno, a supercondutividade continua sendo um campo de pesquisa atual e vem contribuindo de modo significativo para o desenvolvimento científico e tecnológico. Apesar de muitos desafios terem sido superados ao longo destes anos, dois permanecem notavelmente destacados: a) o desenvolvimento de uma teoria microscópica ab initio (de primeiros princípios) que seja capaz de explicar a supercondutividade em qualquer intervalo de temperatura e b) a obtenção de um material que seja supercondutor a temperatura ambiente ou em temperatura maior que a ambiente. Depois de 5 prêmios Nobel em Física terem sido concedidos a pesquisadores desta área, é possível conjeturar que mais serão entregues aos que superarem os desafios destacados acima. Apresentamos uma sucinta discussão concernente aos principais acontecimentos relacionados à supercondutividade: sua descoberta, os materiais, as teorias propostas, os protagonistas e os avanços tecnológicos. Em um universo ocupado quase que exclusivamente por físicos teóricos e experimentais, destacamos a pouco conhecida contribuição do físico-químico americano Linus Pauling, que propôs um modelo simples e eficiente para a descrição da supercondutividade baseado em sua teoria da ressonância não-sincronizada das ligações covalentes (RVB).
Em 2011, a física comemorou aniversário de 100 anos de um dos fenômenos mais intrigantes já descobertos: a supercondutividade. Mesmo depois de um século, este curioso fenômeno continua a despertar o interesse de vários pesquisadores. Considerado um evento quântico que se manifesta em escala macroscópica, a supercondutividade ainda é um campo de pesquisa atual que têm contribuído para o desenvolvimento científico e tecnológico. Neste cenário, alguns desafios ainda não foram superados, tais como: uma teoria unificada capaz de explicar sua ocorrência para diferentes tipos de materiais em qualquer intervalo de temperatura crítica (TC ) e a obtenção de um material que seja supercondutor em temperatura ambiente ou maior. As pesquisas atuais concentram-se em grande parte na descrição da dinâmica de vórtices (um aspecto extremamente relevante em aplicações). Já em relação aos novos materiais supercondutores recentemente descobertos, eles ainda não superam a temperatura crítica dos cupratos, os quais prosseguem como campeões da TC . Do ponto de vista teórico, nenhum avanço significativo recente pode ser equiparado ao advindo da teoria BCS, uma das mais admiráveis teorias do estado sólido. A despeito de tudo, aplicações da supercondutividade em medicina, indústria e pesquisas avançadas vêm sendo realizada com sucesso e a produtividade neste ramo é intensa. Um indicativo do quanto o campo da supercondutividade é produtivo pode ser visto no número de prêmios Nobel em Física que foram outorgados até o momento: cinco. Provavelmente outros serão dados em reconhecimento às futuras descobertas que certamente virão. Este trabalho descreve a evolução histórica da supercondutividade desde sua descoberta até os dias atuais e acrescenta como tópico para discussão a desconhecida contribuição de Linus Pauling: a teoria da ressonância não-sincronizada das ligações covalentes (RVB).
A descoberta da supercondutividade
Há 109 anos, em 1911, na universidade de Leiden (Holanda), Heike Kamerlingh Onnes, em seu laboratório, observou pela primeira vez um dos fenômenos mais surpreendentes que a natureza pode exibir: a supercondutividade. Poucos anos antes (em 1908), Onnes tinha liquefeito o hélio (também pela primeira vez), baseado no princípio do processo de Linde, onde o hélio gasoso era submetido a sucessivos ciclos de resfriamento unidos em ‘cascata’, usando, dentre outras substâncias, ar líquido, obtendo assim temperaturas inferiores a 4 K. Neste novo regime de temperatura, Onnes investigou o comportamento da resistência elétrica para vários metais. Algumas idéias da época sugeriam que haveria uma queda contínua da resistência, que se anularia a zero Kelvin. Outra perspectiva era que a resistência a zero Kelvin seria infinita, pois os elétrons responsáveis pela condução se ‘congelariam’. A despeito dessas propostas, Onnes observou um fato inesperado (em particular para o mercúrio). O mercúrio foi um dos metais selecionados por ser mais fácil de obtê-lo com elevado grau de pureza. Os demais metais investigados demonstraram uma resistividade residual, o que Onnes interpretou como a presença de impurezas. A queda abrupta da resistência do mercúrio em torno de 4,2 K intrigou Onnes (essa temperatura foi classificada como temperatura crítica -TC , abaixo da qual o sistema se en-contra no estado supercondutor devido à ocorrência de uma transição de fase). Tal comportamento era totalmente inesperado, dado o estado rudimentar das teorias da condutividade vigentes na época. Vale ressaltar que este fato foi observado apenas três anos depois dele liquefazer o hélio. “Por sua investigação das propriedades da matéria a baixas temperaturas a qual levou à produção de hélio líquido”, Onnes recebeu o prêmio Nobel de Física em 1913. Seus trabalhos pioneiros atraíram vários pesquisadores para a Holanda, transformando a universidade de Leiden em um dos centros de pesquisa em física mais prestigiados do mundo.
Uma explicação satisfatória para os fatos observados por Onnes só viria muitos anos depois com o advento da teoria BCS. Neste intervalo, alguns outros avanços foram obtidos como veremos a seguir.
Desde a descoberta de Onnes até 1933, nenhum desenvolvimento significativo foi alcançado no campo da supercondutividade. Metais e ligas supercondutoras foram sendo descobertas, mas sem grande impacto. Durante esse período acreditava-se que as previsões feitas sobre o comportamento magnético de um condutor perfeito eram verdadeiras para um supercondutor. Porém, em 1933, os alemães KarlWalther Meissner e Robert Ochsenfeld verificaram que as propriedades reais de um supercondutor não são equivalentes as de um condutor perfeito [8, 9]. Eles descobriram que a distribuição do campo magnético no interior de um supercondutor era sempre nulo, independente das condições iniciais (da história da magnetização). O fenômeno passou a ser conhecido e denominado como efeito Meissner. A Fig. 1 apresenta uma ilustração do efeito Meissner. As linhas de indução são expulsas espontaneamente do interior da amostra supercondutora, o que caracteriza um diamagnetismo perfeito. Uma vez que o sistema se encontra abaixo da TC, haverá a expulsão do campo magnético, quer ele tenha sido aplicado antes ou depois do resfriamento.
Após a descoberta do efeito Meissner, ficou claro que as propriedades magnéticas de um supercondutor não podiam ser compreendidas pela hipótese de um condutor normal com resistividade zero. A supercondutividade passou a ser interpretada como um novo estado da matéria, o estado supercondutor. Daí vem as designações ‘estado normal’ e ‘estado supercondutor’. Num condutor perfeito o fluxo magnético na amostra é constante, enquanto que no supercondutor é zero, caracterizando o efeito Meissner. O perfeito diamagnetismo apresentado por materiais supercondutores poderá ser aplicado futuramente na fabricação de trens levitados magneticamente e pesquisas neste sentido já se encontram em andamento. Uma descrição satisfatória do efeito Meissner só viria em 1935 com o trabalho dos irmãos London.

14.347 – O Continente Africano


mapa-continente-africa
África é um dos seis continentes do mundo, sendo o terceiro maior em extensão territorial. O território estende-se por mais de 30 milhões de km2, ocupando, aproximadamente, 20% da área continental da Terra. No continente vivem mais de um bilhão de habitantes, fazendo dele o segundo mais populoso entre os demais.

A África é conhecida pela sua pluralidade étnica e cultural, e, por meio de uma história milenar, é capaz de contar a história de toda a humanidade. Apesar da enorme riqueza do continente, muitos países africanos apresentam baixos índices de desenvolvimento, com diversos problemas sociais, como a miséria, baixa qualidade de vida, subnutrição e o analfabetismo.
Os países africanos dividem-se em duas principais regiões — o Norte da África e a África subsaariana — e também se distribuem em:
África Central
África Meridional
África Setentrional
África Ocidental
África Oriental
Continente África
Gentílico Africano
Extensão territorial 30.221.532 km2
População 1.225.080.510 habitantes
Densidade demográfica 36,4 hab/km2

Idioma
Na África são faladas mais de mil línguas africanas, além de idiomas como o Árabe, Inglês, Francês, Português, Espanhol, Africanêr, entre outros.

Países
54 países e 7 territórios independentes
Maior país Argélia
Menor país Seicheles
Países da África e suas capitais
A África é composta por 54 países, sendo 48 continentais e 6 insulares.

África do Sul (Cidade do Cabo)

Angola (Luanda)

Argélia (Argel)

Benin (Porto Novo)

Botsuana (Gaborone)

Burquina Faso (Ouagadougou)

Burundi (Gitega)

Camarões (Yaoundé)

Chade (N’djamena)

Costa do Marfim (Abidjan)

Djibouti (Djibouti)

Egito (Cairo)

Eritreia (Asmara)

Etiópia (Addis Abeba)

Gabão (Libreville)

Gâmbia (Banjul)

Gana (Acra)

Guiné (Conacri)

Guiné-Bissau (Bissau)

Guiné Equatorial (Malabo)

Ilhas de Madagascar (Antananarivo)

Ilhas de Cabo Verde (Cidade de Praia)

Ilha de Comores (Moroni)

Ilhas São Tomé e Príncipe (São Tomé)

Ilhas Seychelles (Victoria)

Lesoto (Maseru)

Libéria (Monróvia)

Líbia (Trípoli)

Malaui (Lilongwe)

Mali (Bamako)

Marrocos (Rabat)

Mauritânia (Nouakchott)

Moçambique (Maputo)

Namíbia (Windhoek)

Níger (Niamey)

Nigéria (Abuja)

Quênia (Nairobi)

República Centro-Africana (Bangui)

República Democrática do Congo (Kinshasa)

República do Congo (Brazzaville)

República de Maurício (Port Louis)

Ruanda (Kigali)

Senegal (Dacar)

Serra Leoa (Freetown)

Somália (Mogadíscio)

Eswatini (Lobamba)

Sudão (Cartum)

Sudão do Sul (Juba)

Tanzânia (Dodoma)

Togo (Lomé)

Tunísia (Tunes)

Uganda (Kampala)

Zâmbia (Lusaka)

Zimbábue (Harare)
África não é um país e sim um continente. Essa pergunta, apesar de parecer óbvia, implica uma questão bastante comum entre a maioria das pessoas: referir-se ao território africano como homogêneo. E não, ele não é. A África é uma das regiões mais diversas do mundo, em termos culturais, religiosos, étnicos, políticos e geográficos.
Na África existe um país chamado África do Sul. Este é responsável por cerca de um quinto da economia do continente.
Sabemos que o continente africano apresenta grande biodiversidade, assim como uma extensa diversidade cultural, étnica, religiosa e política. Assim, para facilitar a análise e observação de algumas áreas, o continente foi dividido em cinco regiões:

1) África Central
Abrange os territórios dos seguintes países: República Centro-Africana, República Democrática do Congo, Angola, Chade, Camarões e República do Congo. Essa região limita-se com o Oceano Atlântico, a oeste, e regiões montanhosas, a leste. É atravessada por diversos rios, apresenta altas temperaturas, umidade do ar elevada, predominância de clima tropical e presença das savanas.

2) África Meridional
Abrange os territórios dos seguintes países: África do Sul, Botsuana, Comores, Lesoto, Malawi, Moçambique, Namíbia, Eswatini, Zâmbia e Zimbábue. Essa região caracteriza-se pela presença de planaltos; clima tropical, desértico e mediterrâneo; e vegetação de savanas, estepes e florestas. Parte dela é rica em minérios como ouro, cobre e crômio. Em outras partes, é praticada a agricultura, como as plantações de cana-de-açúcar, café e fumo.

3) África Setentrional
Abrange os territórios dos seguintes países: Argélia, Egito, Líbia, Marrocos, Sudão e Tunísia, sendo a maior região do continente em termos de área. A população distribui-se de forma heterogênea pela área, concentrando-se nas porções de maior umidade.
Nessa região, também chamada Norte da África, há uma grande concentração de minérios voltados para o mercado de exportação, ao passo que a agropecuária é pouco desenvolvida, devido às suas condições naturais. Apenas no Vale do Rio Nilo é que a agricultura desenvolve-se, devido à grande fertilidade do solo, graças às cheias do rio.

4) África Ocidental
Abrange os territórios dos seguintes países: Benin, Burkina, Faso, Cabo Verde, Costa do Marfim, Gabão, Gâmbia, Gana, Guiné, Guiné-Bissau, Guiné Equatorial, Libéria, Mali, Mauritânia, Níger, Nigéria, Senegal, Serra Leoa, São Tomé e Príncipe, e Togo. Localiza-se entre o deserto do Saara e o golfo da Guiné.
A África Ocidental caracteriza-se pela predominância de clima equatorial, vegetação representada pelas savanas e florestas. A população concentra-se especialmente nas regiões ao sul, pois no Saara as condições geográficas não são atrativos populacionais. Nessa área a agricultura é uma das atividades econômicas praticadas, com destaque para o cultivo de cana-de-açúcar, cacau e banana.

5) África Oriental
Abrange os territórios dos seguintes países: Burundi, Djinouti, Eritreia, Etiópia, Quênia, Ruanda, Ilhas de Madagascar, Seychelles, Somália, Tanzânia e Uganda. Localiza-se entre a região da bacia hidrográfica do Congo e o Oceano Índico.
A África Oriental caracteriza-se pela presença de formações montanhosas, vulcões e lagos. O clima predominante é o tropical, e a vegetação é dos tipos equatorial, savana e estepes, com áreas desérticas.
A economia da região baseia-se na agricultura com o cultivo de café e algodão, voltado ao mercado de exportação. Essa região apresenta baixos índices de desenvolvimento humano e diversos problemas sociais.

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História da África
A África é o berço da humanidade, pois há indícios de que o continente foi o primeiro a ser habitado por humanos. Nele foram encontrados diversos fósseis que comprovam essa teoria e também possibilitaram o estudo da evolução humana. Estima-se que a porção norte do continente seja a mais antiga do mundo, na qual se estabeleceu os povos egípcios.
O continente foi colonizado por povos europeus, como os espanhóis, portugueses e franceses. Muitos africanos foram arrancados e levados de seus países para outras partes do mundo pelos europeus, a fim de realizarem o trabalho escravo.
Assim a África foi dividida ao longo da sua colonização, segundo os interesses dos colonizadores, que ignoraram a realidade e identidade dos povos, agrupando-os em tribos com disparidades culturais. Foi após a Segunda Guerra Mundial que as colônias africanas iniciaram o seu processo de independência. Contudo, o continente ainda vive diversos conflitos territoriais e religiosos.

População e idiomas
Vivem no continente mais de um bilhão de habitantes. No entanto e apesar do alto contingente, a África apresenta distribuição desigual da população, devido às condições geográficas que desfavorecem a ocupação das áreas.
O continente africano convive com grandes problemas de ordem social. Muitos países apresentam baixos Índices de Desenvolvimento Humano. Grande parte da população de alguns países convive com baixa qualidade de vida, fome e miséria. As taxas de natalidade e mortalidade são muito altas, enquanto a expectativa de vida é baixa.
Há uma grande diversidade cultural no continente, o qual possui várias etnias, tradições, religiões e línguas. Além das milhares de línguas africanas, falam-se as línguas trazidas pelos colonizadores, como o Francês, Inglês e Português. Essa última é falada por cinco países: Cabo Verde, Guiné-Bissau, São Tomé e Príncipe, Moçambique e Angola. Recentemente Guiné Equatorial também adotou o idioma. Caso tenha curiosidade sobre esse tema, leia nosso texto: População africana.

Relevo
O continente africano apresenta, em quase todo o seu território, planaltos com, aproximadamente, 750 metros de altitude limitados por escarpas.
Na região do deserto do Saara (região setentrional), encontra-se o planalto setentrional por onde percorre o Rio Nilo. Na região leste, encontra-se grandes montanhas como o Kilimanjaro e o Monte Quênia. Já na parte meridional, encontra-se a cadeia do Cabo, com altitude que ultrapassa 3400 metros.

Clima
O território africano é bastante diverso em termos climáticos. Podemos encontrar áreas com predomínio do clima equatorial, outras de clima tropical, assim como há também regiões de clima desértico e mediterrâneo. O clima equatorial é registrado na região ocidental; o tropical, na região central e sul; o desértico, na região setentrional, assim como o clima mediterrâneo.
No continente africano, podem ser encontradas faixas de floresta equatorial; savanas que predominam na maior parte do continente; vegetação mediterrânea; e estepes. Caso tenha maior interesse sobre o clima e a vegetação africanos, leia nosso texto: Aspectos naturais da África.

Economia
Índices econômicos e de desenvolvimento humano apontam que o continente africano é o mais pobre entre os continentes. Muitos países são considerados subdesenvolvidos.
A economia africana é baseada, principalmente, no setor primário, com o extrativismo e a agropecuária. O continente é rico em minerais como ouro e diamante. Em alguns países também são encontrados petróleo e gás natural. A exploração de recursos naturais é feita pelos europeus e também pelos norte-americanos, o que impede o desenvolvimento do país com base em suas próprias riquezas.
O extrativismo animal e vegetal também destaca-se. Já no que tange à agropecuária, a agricultura realizada em alguns lugares é para subsistência e, em outros, para fim comercial.
Os principais cultivos para subsistência são: mandioca, milho, inhame e sorgo. Já dos cultivos voltados para o mercado destacam-se algodão, cacau, café e amendoim. Em relação à pecuária, a criação de gado ganha destaque em diversas áreas. A criação de ovelha também é comum no sul do continente.
Curiosidades
Muitos turistas procuram a África para fazerem safári. O encontro com animais selvagens nas grandes savanas africanas está no roteiro de muitos aventureiros.
O Rio Nilo é considerado o maior rio do mundo.
Dos 30 países mais pobres do mundo, 21 são africanos.
Angola e África do Sul são os países com maior Produto Interno Bruto da África.
O Saara, maior deserto do mundo, localiza-se na África.

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14.344 – Darwin – Cientistas não são Santos


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Muito se fala a respeito da brilhante teoria da evolução das espécies formulada pelas observações do naturalista inglês Charles Darwin, mas não tanto se sabe a respeito da vida íntima dessa figura que moldou boa parte do meio de pensar da comunidade científica atual. Lotado de polêmicas, Darwin foi uma figura ímpar também em sua intimidade.
Charles era uma pessoa extremamente pragmática, acostumada com a forma como a natureza funcionava gostava de analisar as coisas de maneira fria. Pelos seus 30 anos, decidiu que era a melhor hora para se casar e escolheu ninguém menos que Emma Wedgwood, sua prima de primeiro grau.
Casamento com a prima
Um ano mais velha que ele, pareceu a escolha mais sensata, uma vez que era a pessoa a quem tinha mais afeto e o incesto nesse nível — algo que não era tão incomum assim na Europa. Tanto que, na família de Emma, quatro dos irmãos dela haviam se casado com outros primos, e foi visto como um motivo de comemoração a união do casal.
Somente uma pessoa da família foi contra, o primo Francis Galton, que desenvolvia pesquisas sobre os perigos de relações intrafamiliares e incestuosas. Apesar da estranha união, o casal era bastante harmonioso, uma vez que Darwin — focado na ciência — não questionava a religiosidade de sua mulher.
O que encantou Emma a respeito de seu noivo, inclusive, era a transparência com que agia e a de suas ideias, “cada palavra expressa seus pensamentos reais”, dizia. Darwin, por sua vez, acreditava que a esposa conseguia tirar o melhor do que ele tinha como pessoa, e que existia felicidade além construir teorias.

Filhos
Porém, o amor que sentiam um pelo outro não era capaz de passar pelo empecilho que era a relação familiar de primeiro grau. O casal chegou a ter 10 filhos ao longo da vida, de todos esses, três morreram ainda na infância.
O restante viveu com graves problemas de saúde, sendo que três acabaram por serem supostamente inférteis. Charles percebeu o erro que cometeu ao ter filhos com alguém de sua própria família, endossando as teorias de seu primo Galton, muito por conta das condições lamentáveis de saúde de seus filhos Henrietta, que vivia de cama por problemas digestivos; Horace e Elizabeth, que convulsionavam com frequência e, Charles Júnior, que faleceu criança.
Darwin sofria com alguns problemas graves de saúde, por meio destes problemas ele tinha certeza que a desgraça de seus filhos era causada por conta de seus genes — o que, por um lado, estava correto.
Ao longo de sua vida, Charles sofreu com alguns ataques em seu miocárdio, seus problemas cardíacos traziam consigo desconfortos estomacais e náuseas. Conviveu com elas até o sofrido fim de sua vida, aos 73 anos, mas não existe consenso a respeito do que teria, de fato, causado sua morte.

Morte misteriosa
É mais comumente aceito entre historiadores e biógrafos do pai da evolução que Darwin teria morrido em sua residência na Inglaterra por conta de um ataque cardíaco fulminante, em 1882. De fato, a morte foi causada por um problema em seu coração, mas muitos acreditam que Charles possa ter sido vítima da doença de Chagas.
O naturalista teria adquirido a patologia por meio da picada do mosquito barbeiro enquanto estava na Argentina, em 1834 (quase 50 anos antes de sua morte). A doença não era conhecida naquele tempo, e os sintomas que apresentou ao final da vida são grandes indicativos de que teria a contraído.
Os sintomas podem começar a se manifestar até 20 anos depois de ter sido contraído, o que também condiz com o tempo passado desde suas viagens ao sul do trópico até o momento que começou a sofrer de complicações cardíacas, já mais velho.
Independente da causa, a morte do naturalista foi extremamente sentida, tanto que Charles Darwin é uma das únicas cinco pessoas não pertencentes à realeza que foram enterradas na Abadia de Westminster, ao lado de Isaac Newton e John Herschel — astrônomo notório.

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14.340 – O que são Neutrinos?


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Trata-se de partículas subatômicas de massa infinitesimal e carga elétrica nula. Depois dos fótons, eles são o tipo de partícula mais abundante no universo.
Neutrinos são partículas neutras, ou seja, sem carga elétrica, extremamente pequenas e com massa tão insignificante que após sua descoberta acreditou-se que não possuíam massa. Devido a essas características, os neutrinos dificilmente interagem com a matéria. Isso os torna muito difícil de detectar.
Os Neutrinos foram previstos por Wolfigang Pauli, pois a energia liberada em certas reações era menor do a que teoria mostrava. Deveria então haver uma partícula neutra com a energia que faltava sendo liberada durante essas reações. Em 1956 os neutrinos foram finalmente detectados por Frederick Reines (1918-1998) e Clyde L. Cowan Jr (1919-1974), emitidos de um reator nuclear. Mas, como detectar um Neutrino? Para detectar um Neutrino são necessários enormes reservatórios de substâncias que produzam alguma reação detectável. No experimento de Clyde e Reines foi usado um grande tanque contendo uma solução aquosa de cloreto de cádmio. Quando os neutrinos vindos de um reator nuclear próximo reagissem com alguma partícula produziriam luz. Detectores especiais envolvendo o tanque captariam a fraca luminosidade produzida pelo choque.
Em outra experiência no ano 1968, Raymond Davis Jr. (1914-2006) e seus colaboradores decidiram detectar estes neutrinos colocando um tanque com 600 toneladas (378 000 litros) de percloroetileno (C2Cl4), no fundo de uma mina de ouro a 1500m de profundidade. Como aproximadamente um quarto dos átomos de cloro está no isótopo 37, ele calculou que dos 100 bilhões de neutrinos solares que atravessam a Terra por segundo, alguns ocasionalmente interagiriam com um átomo de cloro, transformando-o em um átomo de argônio. Como o argônio37 produzido é radiotivo, é possível isolar e detectar estes poucos átomos de argônio dos mais de 1030 (1 seguido de 30 zeros) átomos de cloro no tanque. Periodicamente o número de átomos de argônio no tanque seria medido, determinando o fluxo de neutrinos.

Com o desenvolvimento dos aceleradores, muitas partículas foram descobertas pelos físicos. Para organizar todo o conhecimento produzido foi criado o Modelo Padrão. Segundo ele existe um grupo formado de 6 partículas chamadas de léptons. Elas são: o elétron (e); o muon (m), mais pesado que o elétron; e o tau (t), ainda mais pesado que o muon. Esses três léptons são partículas eletricamente negativas. E, para cada uma dessas partículas, existe um neutrino correspondente: o neutrino do elétron (ne), o neutrino do muon (nm); e o neutrino do tau (nt), em ordem de peso.
Uma grande fonte de neutrinos próxima de nós é Sol, onde ocorrem violentas reações nucleares o tempo todo. A partir da comprovação da existência dos neutrinos muitos cientistas se concentram em pesquisar aqueles que eram provenientes da nossa estrela. Esse interesse se deve ao fato dos neutrinos poderem atravessar todo o núcleo solar e chegar até a Terra. Desta forma, o estudo dos neutrinos solares poderia revelar informações sobre o interior do próprio Sol. Esse tipo de pesquisa revelou coisas importantes sobre os próprios neutrinos: ao longo da viagem até a terra eles oscilam entre os três diferentes tipos o neutrino do elétron, o neutrino do muon, e o neutrino do tau; Como consequência, se essas oscilações fossem verdadeiras, o neutrino possuiria massa.
Ainda pairam algumas dúvidas sobre as propriedades dos neutrinos e as investigações sobre esta diminuta partícula podem aumentar nosso conhecimento sobre o Sol, as estrelas e próprio Universo.

14.339 – Big Bang é recriado em laboratório por acidente


Pesquisadores da Universidade da Flórida Central (EUA) dizem ter descoberto, acidentalmente, as condições necessárias para a explosão do Big Bang ocorrer.
A surpresa
O Big Bang é a teoria mais aceita sobre a origem do universo. Ainda assim, os cientistas não sabem explicar exatamente como essa explosão inicial foi possível, ou o que a teria desencadeado.
No novo estudo, os pesquisadores estavam testando métodos para produzir propulsão a jato hipersônica em laboratório quando notaram que uma chama passiva poderia acelerar e explodir sozinha.
“Exploramos essas reações supersônicas de propulsão e, como resultado, encontramos um mecanismo que parecia muito interessante. Quando começamos a nos aprofundar, percebemos que era relacionado a algo tão profundo quanto a origem do universo”, disse Kareem Ahmed, professor do Departamento de Engenharia Mecânica e Aeroespacial da Universidade, em um comunicado à imprensa.
Ao que tudo indica, tudo que é preciso é turbulência para que uma pequena chama passiva (como a de uma vela) acelere e exploda por conta própria.
O experimento
Para entender melhor a reação, a equipe de cientistas resolveu criar um pequeno tubo de apenas alguns centímetros que induz turbulência. Dentro dele, uma “chama simplificada” foi capaz de acelerar a cinco vezes a velocidade do som.
Durante o experimento, os pesquisadores observaram diversos “Pequenos Bangs”, ou seja, explosões que podem ser iguais – embora em menor escala – ao Big Bang.
Essa pode ser uma nova teoria sobre o que teria “precedido” a origem do universo, se é que algo a precedeu, uma questão ainda em aberto na ciência.
Além disso, as descobertas têm aplicações potenciais em viagens aéreas e espaciais.
Fonte: Science

14.329 -Saúde, Biologia e Antropologia – Mulheres que herdaram genes de neandertais são mais férteis


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Um estudo realizado pelo Instituto Max Planck de Antropologia Evolucionária, na Alemanha, e pelo Intstituto Karolinska Institutet, na Suécia, concluiu que mulheres que possuem genes neanderais são mais férteis. O artigo foi publicado em maio na revista científica Molecular Biology and Evolution.
A equipe de pesquisadores mostrou que uma em cada três mulheres da Europa herdou o receptor da progesterona dos neandertais. Essa variante genética está associada ao aumento da fertilidade, além de menos sangramentos no início da gravidez e menos abortos espontâneos.
“O receptor de progesterona é um exemplo de como variantes genéticas favoráveis​, que foram introduzidas em humanos modernos pela mistura com neandertais, podem ter efeitos nas pessoas hoje em dia”, diz Hugo Zeberg, um dos autores do estudo, em nota.
E não para por aí: análises biológicas de mais de 244 mil participantes também mostram que pelo menos 29% das mulheres europeias carregam uma cópia do receptor e 3% possuem duas cópias.
“A proporção de mulheres que herdaram esse gene é cerca de dez vezes maior do que na maioria das variantes genéticas neandertais. Essas descobertas sugerem que a variante neandertal do receptor tem um efeito favorável na fertilidade”, diz o pesquisador.
Por fim, o estudo aponta que aprender mais sobre essa questão pode ajudar pesquisadores e médicos a diagnosticarem com mais precisão as mulheres que podem ter complicações durante a gravidez.

14.328 – Países – Jamaica


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País caribenho ao sul de Cuba com 10.991 km quadrados e a terceira maior ilha das Índias Ocidentais. Descoberta por Colombo em 1494 e colonizada pelos espanhóis em 1509.
Capital: Kingston
Depois de tornar uma possessão espanhola conhecida como Santiago, em 1655 a ilha passa ao domínio britânico e é nomeada como “Jamaica”. O país conseguiu sua completa independência do Reino Unido apenas em 6 de agosto de 1962.
A Jamaica é uma monarquia constitucional parlamentar com o poder legislativo investido no parlamento bicameral nacional, que consiste de um senado e uma câmara composta por representantes eleitos pela população.
História
Os índios aruaques e taínos, originários da América do Sul, se estabeleceram na ilha entre 4.000 e 1.000 a.C.
Quando Cristóvão Colombo chegou em 1494, havia mais de 200 aldeias governadas por caciques (chefes de aldeias). A costa sul da Jamaica era a mais povoada, especialmente em torno da área hoje conhecida como Porto Velho. Os taínos ainda habitavam a Jamaica quando os britânicos assumiram o controle da ilha em 1655. O Jamaican National Heritage Trust está a tentar localizar e documentar qualquer evidência dos povos taínos e aruaques.
Domínio espanhol
Cristóvão Colombo reivindicou a Jamaica para a Espanha após aportar lá em 1494, provavelmente em Porto Seco, agora chamado de Discovery Bay.
Uma milha a oeste de St. Ann Bay é o local do primeiro assentamento espanhol na ilha, conhecido como Sevilla, que foi criado em 1509 e abandonado por volta de 1524 porque foi considerado insalubre.
Os espanhóis foram expulsos à força pelos britânicos em Ocho Rios, em St. Ann. Em 1655, os britânicos, liderados por Sir William Penn e pelo General Robert Venables, assumiram o último forte espanhol na Jamaica.
O nome de Montego Bay, a capital da paróquia de St. James, é proveniente do nome em espanhol mantega bahía (ou baía de banha), aludindo à indústria de fabricação de banha com base no processamento dos inúmeros javalis na área.
Em 1660, a população da Jamaica era de cerca de 4.500 brancos e 1.500 negros, mas, já na década de 1670, os negros formaram a maioria da população.
Durante os primeiros 200 anos de domínio britânico, a Jamaica tornou-se um dos principais exportadores de açúcar e uma das nações dependentes de escravos do mundo, produzindo mais de 77 mil toneladas de açúcar por ano entre 1820 e 1824. Após a abolição do tráfico de escravos em 1807, os ingleses importaram trabalhadores indianos e chineses como servos para complementar a força de trabalho. Muitos de seus descendentes continuam a residir na Jamaica atualmente.
O excesso de zelo britânico no uso de escravos voltou-se contra eles, e no início do século XIX o número de negros era quase 10 vezes maior do que o de brancos. Seguiu-se uma série de revoltas e, em 1838, a escravatura foi formalmente abolida.

Ao longo dos anos que se seguiram, o grau de autonomia da Jamaica foi aumentando e, em 1958, a Jamaica passou a ser uma província de uma nação independente chamada Federação das Índias Ocidentais. A Jamaica saiu da federação em 1962 e é hoje uma nação soberana.

A deterioração das condições econômicas durante a década de 1970 levou a um estado de violência endêmica e à queda do turismo. Uma das antigas capitais da Jamaica era Port Royale, onde se acoitava o pirata e posteriormente governador Henry Morgan. Foi destruída por uma tempestade e um tremor de terra, e Spanish Town, na paróquia de St. Catherine, que foi o local da antiga capital colonial espanhola e da capital inglesa durante os séculos XVIII e XIX.
O país encontra-se entre as latitudes 17° e 19 ° N e as longitudes 76 ° e 79 ° W. Localizada na América Central e Caribe. Montanhas, incluindo as Montanhas Azuis, dominam o interior da ilha. Elas estão cercados por uma estreita planície costeira.
A Jamaica está no cinturão de furacões do Oceano Atlântico e, por isso, a ilha às vezes sofre danos causados ​​por essas tempestades.
A Jamaica é um país que teve, em 2007, sua população estimada em 2,7 milhões de habitantes. Segundo dados de 2001, os jamaicanos residem principalmente na capital Kingston com 651.880 habitantes. Destacam-se também as cidades de Spanish Town (131.515), Portmore (175.000) e Montego Bay (120.000).
Segundo o The World Factbook, a composição étnica da população jamaicana é a seguinte: 92,1% negros, 6,1% mestiços, 0,8% indianos, 0,4% outros e 0,7% indeterminado.
Os principais setores da economia jamaicana incluem a agricultura, a mineração, a manufatura, o turismo e serviços financeiros e de seguros. O turismo e a mineração são os principais ganhadores de divisas. Metade da economia jamaicana depende dos serviços, sendo que metade de sua receita proveniente de serviços como o turismo. Estima-se que 1,3 milhões de turistas estrangeiros visitam Jamaica a cada ano.

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A Jamaica tem uma grande variedade de atividades industriais e comerciais. A indústria da aviação é capaz de realizar manutenção de rotina de aeronaves, exceto para reparos estruturais pesados. Há uma quantidade considerável de apoio técnico para o transporte e aviação agrícola. O país tem uma quantidade considerável de engenharia industrial, fabricação de luz, incluindo fabricação de metal, coberturas metálicas e de fabricação de móveis. Atividades como produção de alimentos, de vidro, software e processamento de dados, impressão e publicação, de subscrição de seguros, de música e de gravação e educação avançada podem ser encontradas nas áreas urbanas de maior dimensão. A indústria da construção jamaicana é totalmente auto-suficiente, com normas técnicas profissionais.
Apesar de ser uma pequena nação, a cultura jamaicana tem uma forte presença global. Os gêneros musicais reggae, ska, mento, rocksteady, dub, e, mais recentemente, dancehall , Reggaeton e ragga tudo se originaram na vibrante e popular indústria fonográfica urbana da ilha. A Jamaica também desempenhou um papel importante no desenvolvimento do punk rock, através do reggae e do ska. O reggae também influenciou o rap norte americano, visto que eles compartilham raízes, como estilos rítmicos africanos. Alguns rappers, como The Notorious B.I.G. e Heavy D, são de ascendência jamaicana. O internacionalmente conhecido músico de reggae Bob Marley também era jamaicano.

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A Jamaicana Grace Jones

 

14.325 – O Tubo de Raios Catódicos


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Um tubo de raios catódicos ou cinescópio (também conhecido pelo acrónimo CRT, derivado da expressão inglesa cathode ray tube) é um tipo de válvula termiônica contendo um ou mais canhões de elétrons e um ecrã fluorescente utilizado para ver imagens. Seu uso se dá principalmente em monitores de computadores e televisores (cinescópios de deflexão eletromagnética) e osciloscópios (cinescópios de deflexão eletrostática). Foi inventado por Karl Ferdinand Braun em 1897.
Foi em um tubo de raios catódicos que, em 1897, o físico J. J. Thomson verificou a existência do elétron.
As primeiras experiências com raios catódicos são creditadas a J. J. Thomson, físico inglês que, em seus três famosos experimentos, conseguiu observar a deflexão eletrostática, uma das funções fundamentais dos tubos de raios catódicos modernos. A primeira versão do tubo de raios catódicos foi inventada pelo físico alemão Ferdinand Braun em 1897, tendo ficado conhecida como tubo de Braun.
EM 1907, o cientista russo Boris Rosing usou um tubo de raios catódicos na extremidade receptora de um sinal experimental de vídeo para formar uma imagem. Ele conduziu o experimento para mostrar formas geométricas simples na tela. Foi a primeira vez em que a tecnologia de tubo de raios catódicos foi usada para o que agora conhecemos como televisão.
O primeiro tubo de raios catódicos a usar cátodos quentes foi desenvolvido por John B. Johnson e Harry Weiner Weinhart, da Western Electric, tendo se tornado um produto comercial em 1922.
O primeiro televisor comercializado com tubo de raios catódicos foi fabricado pela Telefunken, na Alemanha, em 1934.
A máscara de sombra, formada por uma chapa de aço com cerca de 150 micros de espessura e com cerca de 350 mil furos é conformada em uma fôrma convexa em prensas, lavada e passa por um processo de enegrecimento. Esta chapa é fixada em um anel metálico para dar rigidez e que é fixado à tela por molas.
Processamento de telas ou Flowcoating
A camada fotossensível (camada de fósforo) é aplicada na parte interna da tela usando um processo fotoquímico. O primeiro passo é um pré-tratamento da superfície seguido do recobrimento com uma suspensão de fósforo verde. Depois de seca, a máscara é inserida na tela e o conjunto é exposto a uma luz UV que reage na parte exposta pelos furos da máscara. Os raios de luz são emitidos de tal forma que as linhas de fósforo estejam no mesmo ponto que o feixe de elétrons colidirá. Então a máscara é removida da tela e a área não exposta à luz é lavada. Nas áreas que foi exposta, o fósforo adere à tela como resultado de uma reação fotossensível. Na sequência as outras duas cores (azul e vermelho) seguem no mesmo processo.
Para os tubos que utilizam a tecnologia de matriz, linhas de grafite são colocadas entre as linhas de fósforos antes do processo Flowcoating em um processo similar chamado de processo Matrix.
Toda a região da tela é coberta posteriormente com uma camada de alumínio, este alumínio conduz os elétrons e também reflete a luz emitida para trás (efeito espelho).
Em paralelo ao Processamento de Telas, a parte interna do cone de vidro foi recoberta com uma camada de material condutivo. Uma pasta de esmalte é aplicada à borda do cone que após o forno se funde com a tela. A partir do forno o cone e a combinação tela/máscara, incluindo o cone metálico que serve de blindagem magnética, são fundidos no esmalte em alta temperatura.
O canhão eletrônico é inserido e selado no pescoço do cone, o vácuo é formado no interior do bulbo, o qual em seguida é fechado. Neste momento o bulbo se torna um tubo. Um “getter” (elemento químico com alta capacidade de combinação com gases não inertes), montado em uma fase anterior do processo, é evaporado por meio de aquecimento com alta frequência, para que se combine com possíveis átomos residuais de gases, através de reações químicas.
A parte externa do cone do cinescópio é recoberta por uma camada condutiva e uma cinta metálica é colocada na borda do painel através de um processo que envolve o aquecimento da cinta, a sua aplicação à borda do painel, seu resfriamento e consequente contração, para proteger o tubo contra possíveis riscos de implosão.

Matching
No Processo de Matching, uma bobina defletora é “casada” ao pescoço do cinescópio até o cone. Após várias medições e operações de acabamento, a defletora é ajustada para garantir uma distribuição uniforme e equalizada, por toda a tela, dos feixes eletrônicos vermelho, verde e azul. Esta operação é chamada “matching”. A defletora é então fixada na sua posição definitiva.
Descarte e reciclagem
Alguns cinescópios, dependendo do modelo e fabricante podem possuir metais nobres e até valiosos, tal como paládio, platina e eventualmente ouro, além de terras raras, algumas delas inclusive com pequeno potencial radioativo. Miligramas ou mesmo gramas desses metais e terras raras podem ser encontrados nos catodos e nas grades de difusão ou máscaras.
Dependendo de estudos de viabilidade, a extração desses metais pode compensar o custo de tratamento do descarte e da reciclagem, como já ocorre com os chips recobertos por filmes de ouro e entre outros, determinados conectores e soquetes utilizados em placas de circuito impresso, contatos de relés e etc.
Existem ainda alguns tubos de altíssima luminosidade que podem, apesar de não ser absolutamente certo isso – por estar entre os segredos de fabricação (vide referências) – conter diminutas quantidades de material radioativo pesado, tal como o tório, utilizado no endurecimento e aumento de resistência ao calor dos componentes do canhão eletrônico, tornando o negócio de reciclagem no mínimo desaconselhável para leigos e no pior caso exigindo inclusive disposição especial em áreas especialmente preparadas para recebê-los, para evitar graves contaminações, possivelmente cumulativas, no meio ambiente.
Lembrando que, ainda hoje no Brasil e em outros países, dispositivos mais simples tecnologicamente, mas submetidos a grande calor durante a operação, tal como “camisas de lampião”, são banhadas em material radioativo para permitir às cerdas das mesmas atingirem altas temperaturas sem romperem-se facilmente – o mesmo principio de tratamento por tório, costumava ser utilizado nos cátodos de alguns cinescópios.
Já os televisores mais antigos, aqueles com válvulas termiônicas, contêm algumas delas com cátodos compostos com terras raras, porém em diminutas quantidades. Apesar de encontrarem-se diversas dessas válvulas eletrônicas com informações relativas ao uso de terras raras radioativas nos cátodos, não se sabe exatamente se possuem ou não radioatividade inerente suficiente para causar danos, porém nos recicladores o contato constante com esses materiais poderá ser mais um fator para que não sejam reciclados em ambientes não controlados.
O que torna o assunto da reciclagem de componentes eletrônicos e válvulas termiônicas algo um tanto delicado e que exigiria sempre a presença de um técnico especializado para avaliar o impacto ao meio ambiente e para realizar o descarte seguro desses componentes.
Aparelhos antigos podem conter maior quantidade desses componentes.
Seria irresponsável dizer às pessoas que simplesmente os atirem ao lixo, mas também é irresponsável dizer que leigos poderiam cuidar desse assunto – mesmo descartando-os em Ecopontos como os muitos mantidos pela prefeitura em grandes cidades de São Paulo.

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14.324 – O Ciclotron


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É um equipamento no qual um feixe de partículas sofre a ação de um campo elétrico com uma frequência alta e constante e um campo magnético perpendicular estático. Foi inventado em 1929 por Ernest Lawrence que o usou em experimentos com partículas com 1 MeV (Um Mega elétron-Volt).
O cíclotron possui dois eletrodos ocos que têm a forma de uma letra D. Sua montagem é numa câmara de vácuo entre os polos de um eletromagneto. Os prótons, dêuterons (Núcleo de um átomo de deutério, constituído por um próton e um nêutron), começam a se locomover no interior dos eletrodos em forma de D.
No início da locomoção, é injetada uma diferença de potencial alternada de alta frequência e potência nos eletrodos (“Dês”) cuja frequência de ressonância é próxima à da circulação iônica, produzindo assim saltos de aumento de velocidade. Cada vez que as partículas passam de um elétrodo para o outro subsequente estas adquirem uma trajetória em forma de espiral.
Em seguida ocorre com as partículas uma trajetória em forma hipóide, ou de semicírculos, cujos raios são crescentes havendo então uma perda do foco do feixe.
para que núcleos estáveis de elementos naturais se transformem em núcleos de outros elementos químicos, é necessário que ocorra um bombardeamento desse núcleo estável com determinadas partículas.

Entre essas partículas-projéteis, os nêutrons se mostram muito eficientes, pois como eles não possuem carga elétrica, eles não sofrem influência do núcleo, que é positivo. Assim, os nêutrons não sofrem ação dos campos elétricos dos átomos e seguem seu trajeto sem perder energia.

No entanto, as outras partículas (alfa, próton, dêuteron) possuem carga positiva, igual à do núcleo. Portanto, ocorre uma repulsão e quanto maior o número atômico do elemento (quanto maior o número de prótons), maior será a carga positiva e maior será a força de repulsão.

Para vencer essa repulsão, as partículas-projéteis precisam ser aceleradas a velocidades muito altas. Isso é feito no acelerador de partículas.
Essas partículas são obtidas por meio da emissão natural de elementos radioativos e depois da sua aceleração no aparelho. Os principais tipos de aceleradores são: Gerador de van de Graaf, Acelerador linear e Cíclotron de Lawrence.

Cíclotron de Lawrence: a seguir vemos a figura de Ernest O. Lawrence e, no canto inferior direito, vemos o primeiro acelerador de partículas (cíclotron).
O nome cíclotron significa “canhão circular”, pois ele é formado por duas partes na forma de D, que são eletrodos ocos, separados por um espaço intermediário. Dessa forma, juntos parecem uma circunferência.

Seu funcionamento ocorre da seguinte maneira: quando uma partícula é lançada no espaço entre os eletrodos, ela é alternadamente atraída por um e repelida pelo outro, pois eles são alimentados por uma corrente alternada de alta frequência que faz com que eles fiquem ora carregados positivamente ora negativamente. Com isso, a trajetória circular da partícula é acelerada cada vez mais, transformando-se em trajetória em espiral, até que ela é lançada por uma fenda em direção ao núcleo-alvo.
Gerador de van de Graaf: o processo de funcionamento desse equipamento é chamado de “efeito de ponta”. As pontas, que são os pentes metálicos, estão ligadas a uma cúpula metálica com uma correia de borracha isolante que serve de meio para os elétrons, que são retirados do pente 1 e capturados pelo pente 2.
Com isso, a cúpula vai se carregando positivamente e seu campo elétrico torna-se extraordináriamente alto. As pontas ficam ao redor de uma saliência pontiaguda de um corpo condutor. Os íons positivos estão na fonte do tubo e com a força do campo elétrico eles são, então, repelidos violentamente na direção do alvo.

ciclotron
Acelerador linear: as partículas passam pelo interior de cilindros ocos sucessivos, que são alimentados por uma corrente elétrica de alta voltagem e frequência muito elevadas. Por exemplo, quando a fonte emite partículas com carga positiva, o primeiro cilindro torna-se fortemente carregado negativamente, atraíndo as partículas. Quando elas estiverem na metade do cilindro, ele torna-se positivo e elas são repelidas para o segundo cilindro que está carregado negativamente. E isso continua de modo sucessivo, até que as partículas adquiram a aceleração desejada.
O maior acelerador de partículas do mundo é o LHC (Large Hadron Collider), situado em Genebra, Suíça.
Por meio do uso desses aceleradores, já foi possível produzir vários elementos transurânicos, isto é, com número atômico maior que o do urânio (Z > 92), em laboratório. Entre eles estão o netúnio (Np), o plutônio (Pu), o amerício (Am), o cúrio (Cm), o berquélio (Bk), o califórnio (Cf), o einstênio (Es) e o férmio (Fm).

14.323-Física – O que são as Partículas Alfa?


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A emissão alfa, desintegração alfa ou decaimento alfa é uma forma de decaimento radioativo que ocorre quando um núcleo atômico instável emite uma partícula alfa transformando-se em outro núcleo atômico com número atômico duas unidades menor e número de massa 4 unidades menor. A emissão alfa, portanto, é composta da mesma estrutura de núcleos do átomo de hélio. Uma emissão alfa é igual a um núcleo de hélio, que contém em seu interior dois prótons e dois nêutrons. A diferença entre a emissão alfa e o átomo de hélio é que na emissão alfa os dois elétrons da eletrosfera do átomo de hélio são retirados. Portanto, a partícula alfa tem carga positiva +2 (em unidades atômicas de carga) e 4 unidades de massa atómica.
Em 1896, o físico francês Antoine Henri Becquerel, em seus estudos sobre substâncias fosforescentes, verificou que compostos de urânio, causavam manchas escuras em chapas fotográficas, e mais tarde pode evidenciar que a radiação emitida pelo composto de urânio não era devida ao fenômeno de fosforescência e sim devido a radiação invisível emitida pelo composto de urânio, ou seja, o composto de urânio tinha uma atividade própria para emitir “raios” invisíveis. E a partir de 1898, o estudo da radioatividade começou realmente a se desenvolver e outros elementos radioativos foram descobertos, inclusive o rádio, de onde veio o nome “radioativo”.
Comprovou-se que um núcleo muito energético, por ter excesso de partículas ou de carga, tende a estabilizar-se, emitindo algumas partículas.
Ao desintegrar-se, os átomos dos elementos radioativos emitem energia na forma de radiação. A descoberta da radiação trouxe o conhecimento da existência das partículas subatômicas: os prótons e nêutrons (que compõem o núcleo do átomo) e os elétrons que se movimentam a altas velocidades.
As partículas {\displaystyle \alpha }\alpha são núcleos de hélio e têm uma interação forte com a matéria, sendo rapidamente absorvidas.
A partícula {\displaystyle \alpha }\alpha escapa do núcleo com uma maior frequência do que outros núcleos menores, como o deutério, devido a sua energia de ligação ({\displaystyle \scriptstyle E_{\alpha }\approx 28MeV}{\displaystyle \scriptstyle E_{\alpha }\approx 28MeV}, ou {\displaystyle \scriptstyle 7MeV}{\displaystyle \scriptstyle 7MeV} por cada núcleo), comparando-se com o dêuteron, {\displaystyle \scriptstyle Ed\approx 2MeV}{\displaystyle \scriptstyle Ed\approx 2MeV}. O tunelamento quântico é capaz de explicar este fenômeno
As partículas alfa apresentam grande poder de ionização devido a sua carga. No entanto, seu poder de penetração é inferior ao da partícula beta, dos raios-X e dos raios gama.

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Na altura em que foi descoberta a emissão do rádio 226 (1898), por Marie Curie e Pierre Curie, chamou-se ao fenómeno radioactividade {\displaystyle \alpha }\alpha ou emissão {\displaystyle \alpha }\alpha.
Às partículas emitidas deu-se o nome de partículas {\displaystyle \alpha }\alpha apenas por ser a primeira letra do alfabeto grego.
Posteriormente, verificou-se que essas partículas eram um núcleo de hélio, formado por 2 prótons e 2 nêutrons. As partículas {\displaystyle \alpha }\alpha emitidas apresentam energias bem definidas e podem ser utilizadas para caracterizar o núcleo de onde provêm.

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14.322 – Instituições Científicas – Laboratório Cavendish


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Pertencem ao departamento de física da Universidade de Cambridge. Fazem parte da escola de Ciências Físicas e foram construídos em 1873 como laboratórios de formação de estudantes. No início os laboratórios estavam instalados no centro de Cambridge, porém, por falta de espaço foram deslocados na década de 70 para a zona ocidental de Cambridge.
O departamento recebeu seu nome de Henry Cavendish, um famoso cientista e membro de um ramo da família Cavendish relacionada com os duques de Devonshire. Um dos membros desta família, William Cavendish, 7º Duque de Devonshire, foi reitor da Universidade e, deu o nome do seu parente ao laboratório depois de o fundar e doar fundos para a sua construção, tendo ainda nomeado a James Maxwell como primeiro diretor.
Até agora 28 cientistas dos Laboratórios Cavendish já foram laureados com prêmio Nobel.

Lord Rayleigh (Física, 1904)
Sir J.J. Thomson (Física, 1906)
Lord Ernest Rutherford (Química, 1908)
Sir Lawrence Bragg (Física, 1915)
Charles Barkla (Física, 1917)
Francis Aston (Química, 1922)
Charles Wilson (Física, 1927)
Arthur Compton (Física, 1927)
Sir Owen Richardson (Física, 1928)
Sir James Chadwick (Física, 1935)
Sir George Thomson (Física, 1937)
Sir Edward Appleton (Física, 1947)
Lord Patrick Blackett (Física, 1948)
Sir John Cockcroft (Física, 1951)
Ernest Walton (Física, 1951)
Francis Crick (Medicina, 1962)
James Watson (Medicine, 1962)
Max Perutz (Química, 1962)
Sir John Kendrew (Química, 1962)
Dorothy Hodgkin (Química, 1964)
Brian Josephson (Física, 1973)
Sir Martin Ryle (Física, 1974)
Anthony Hewish (Física, 1974)
Sir Nevill Mott (Física, 1977)
Philip Anderson (Física, 1977)
Pjotr Kapitsa (Física, 1978)
Allan Cormack (Medicina, 1979)
Sir Aaron Klug (Química, 1982)
Norman Ramsey (Física, 1989)
Os Laboratórios Cavendish tem tido uma importante influência no desenvolvimento da Biologia, sobretudo, graças a aplicação da cristalografia de raios X no estudo das estruturas da biomoléculas como, por exemplo, o DNA.
Outras áreas nas quais os laboratórios tem sido influentes desde 1950 são as seguintes:
Supercondutividade ( Brian Pippard );
Microscopia eletrônica de alta voltagem;
Radioastronomia ( Martin Ryle e Antony Hewish) com radiotelescópios

Um Pouco Mais
Endereço: Madingley Road. Cambridge CB3 0HE
Tel.: +44 1223 337200
Museu: www-outreach.phy.cam.ac.uk/camphy – A história do laboratório, suas descobertas e a biografia de cientistas como Rutherford e Thomson. Há um tour virtual do museu, com equipamentos como o tubo de vidro com que Thomson descobriu o elétron e o acelerador de partículas utilizado na primeira divisão artificial completa do átomo.
Biblioteca Rayleigh: http://www.phy.cam.ac.uk/cavendish/library – Um dos principais acervos de física no Reino Unido. Tem 18 mil volumes e livros históricos, como originais de James Clerk Maxwell (1831-1879), o primeiro diretor de Cavendish, famoso por formular leis para o eletromagnetismo e a termodinâmica
Mark Krebs, departamento de Biofísica
Do DNA às Proteínas

Em 1953, Francis Crick entra no Eagle, pub próximo de Cavendish, e grita: “Descobrimos o segredo da vida”. Era o anúncio inédito de uma das maiores conquistas da história da ciência: a descoberta por Crick e James Watson, ambos de Cavendish, da estrutura do DNA, estrutura que guarda a informação genética em todos os seres vivos. Hoje, o químico Mark Krebs vai de bicicleta a Cavendish para pesquisar a mesma área. O desafio agora é descobrir como se formam as proteínas.
Como sua pesquisa pode ajudar a medicina?
R:Tentamos entender por que as proteínas se agregam quando sujeitas a condições como o aumento da temperatura. A insulina, por exemplo, forma uma estrutura comprida, parecida com um espaguete. E proteínas com essa mesma forma são encontradas no cérebro de vítimas do mal da vaca louca e de Alzheimer. Se entendermos como elas se formam, será mais fácil prevenir essas doenças degenerativas. Também estudo uma proteína do leite que dá origem a um gel quando aquecida. Serve para cultivar células que podem recuperar tecidos. Se, por exemplo, alguém quebrar o pescoço, a idéia é, no futuro, injetar essa solução de proteínas para estimular células que regenerem os nervos da região.
O que Cavendish hoje tem em comum com o laboratório de Watson e Crick?
R: Trabalhar aqui continua estimulante porque convivemos com ótimos cientistas. Mas algumas coisas mudaram. Para descobrir a estrutura do DNA, Watson e Crick passaram muito tempo processando dados que obtiveram com imagens de raios X e fazendo cálculos manualmente. Hoje, com os computadores, os cálculos são bem mais rápidos e a análise de imagens dos microscópios eletrônicos é muito mais fácil.
David Munday, departamento de Física de Partículas

Botando para quebrar
Em 1897, o físico J.J. Thomson fez o primeiro grande achado de Cavendish: o elétron. Nos anos seguintes, outras pesquisas levaram à descoberta do nêutron e à primeira divisão de um átomo com um acelerador de partículas. Hoje, Cavendish continua a buscar os ingredientes da matéria. Ele está envolvido na construção do maior acelerador de partículas do mundo, o LHC, um túnel de 27 quilômetros entre a Suíça e a França. É para lá que David Munday viaja duas vezes por mês.
O que o LHC pode revelar?
R: Logo após o Big Bang, partículas se moviam com energia extraordinariamente alta numa área muito pequena, pois o Universo era bem menor. Vamos reproduzir o estado do Universo menos de um bilionésimo de segundo depois do Big Bang no LHC acelerando e colidindo prótons vindos de direções opostas.

Que resultado esperam?
R: Muitas partículas vão surgir da colisão, talvez até algumas desconhecidas. Estamos particularmente interessados no bóson de Higgs, que em teoria seria responsável por agregar massa às outras partículas. A teoria prevê sua existência. Mas, na prática, até agora nunca se viu um deles.

O que mudou no Cavendish desde a descoberta do elétron?
R: Além de contar com novas tecnologias, hoje temos muito mais colaboração internacional. Mas nem tudo mudou por aqui. Até hoje, todo dia, às 11 da manhã, nós do grupo de física de partículas nos encontramos para tomar café. É uma tradição que começou nos tempos em que Thomson descobriu o elétron. A gente aproveita para falar de tudo: do tempo à ciência. É bom porque fortalece o espírito de equipe e também dá um pouco de descanso para o cérebro.
Paul Alexander*, departamento de Astrofísica

Achar o pulsar
Em 1967, a estudante de doutorado em Cavendish Jocelyn Bell e Antony Hewish, seu orientador, acharam por acaso um tipo novo de estrela, sem brilho, mas que pulsava quando vista por radiotelescópios. Foi a descoberta dos pulsares, que rendeu um Prêmio Nobel a Hewish e deu origem à controvérsia de por que Bell não teria sido premiada. Os radiotelescópios hoje são usados no laboratório para descobrir a origem de estrelas, como explica o físico Paul Alexander.
Qual é o objeto de sua pesquisa?
R: Queremos saber como, quando e por que estrelas se formam. Em algumas galáxias, elas surgiram logo nos primeiros estágios do Universo. Em outras, estão aparecendo ainda. Queremos entender o porquê dessas diferenças. Também precisamos saber como a interação entre galáxias contribui para a formação de estrelas. Há pouco tempo, descobrimos aqui que galáxias não muito próximas se influenciam via gravidade e que isso pode desengatilhar o processo de formação de novas estrelas.

Que equipamentos você utiliza?
R: Costumo usar dados de radiotelescópios de Manchester e do Havaí. Com a internet, também temos acesso a informações de outros radiotelescópios pelo mundo. Esse tipo de equipamento é importante porque possibilita observar gases, a matéria-prima para a formação das estrelas.

Quais os planos para o futuro?
R: Estou envolvido no projeto para a construção do SKA, um telescópio internacional 100 vezes maior do que os de hoje, que deverá estar pronto em 2015. Com ele, meu grupo quer estudar a evolução do hidrogênio, o gás mais comum do Universo. Como observaremos enormes distâncias, poderemos ver o que ocorreu com o hidrogênio logo nos primeiros estágios da história do Universo.

14.318 – Quem corre mais, bípede ou quadrúpede?


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O ser humano não trepa mais em árvores porque não precisa mais fazê-lo para sobreviver. No entanto, também não precisamos mais correr e continuamos correndo. Por quê? Conheça a teoria que diz que corremos porque ainda somos meio selvagens. De quebra, aprenda os truques dos melhores corredores do mundo animal
Quem costuma sair de casa bem cedo já deve ter notado a multidão de pessoas vestindo roupas esportivas, correndo pelas ruas para todos os lados. O hábito é tão disseminado que provavelmente você nem repare mais. Mas não deixa de ser estranho. Por que toda essa gente corre? De onde vem a satisfação de correr simplesmente por correr? E, afinal, por que a corrida é o esporte mais popular do mundo, com centenas de milhões de adeptos?
A resposta, segundo o corredor e biólogo americano Bernd Heinrich, está na natureza. Correr pode parecer supérfluo para a humanidade hoje, depois que domesticamos o cavalo e inventamos a bicicleta e o motor a explosão. Mas durante muito tempo a corrida foi fundamental para a sobrevivência humana, e essa habilidade continua inscrita em nosso código genético. “Somos todos corredores naturais, apesar de boa parte de nós ter se esquecido desse fato”, diz Heinrich, que é professor de biologia na Universidade de Vermont, nos Estados Unidos. Ele sabe do que fala. Em 1981, Heinrich venceu a ultramaratona de Chicago, nos Estados Unidos, em tempo recorde: completou os 100 quilômetros da prova em 6 horas e 38 minutos.
Curiosamente, ele atribui parte de seu sucesso às horas que passa no laboratório. Segundo ele, foi observando os animais que entendeu nosso prazer em correr e desenvolveu estratégias para melhorar sua performance como corredor. O resultado dessas observações está no livro Why We Run (“Por Que Corremos”, inédito no Brasil).
Segundo Heinrich, nossa obsessão por correr é inata. E isso seria fácil de observar. Afinal, não é preciso haver um prêmio para que crianças de qualquer idade se disponham a se alinhar e a disputar uma corrida. “É pelo prazer de correr”, diz ele. Essa disposição, segundo o professor, vem de nosso antepassado caçador. Ou seja, sempre que corremos, para ganhar uma corrida ou simplesmente para fazer exercício, estamos virtualmente de volta às savanas africanas onde nosso código genético foi forjado. “Toda corrida é como uma caçada. Terminar uma maratona, bater um recorde, fazer uma descoberta científica, criar uma grande obra de arte, todas essas tarefas são substitutas da necessidade de exibirmos as ferramentas psicológicas do predador de distância que somos”, afirma o corredor e professor.
Para entender essa herança ancestral, é preciso voltar 6 milhões de anos no tempo, até a época em que os primeiros hominídeos deixaram as árvores e começaram a vagar pelas planícies verdejantes do continente africano. Naqueles descampados, os animais viviam (e ainda vivem) em bandos, para caçar ou não serem caçados. E não foi diferente com os tataravós dos nossos tataravós. Nossos antepassados não eram supremos corredores e provavelmente compensavam essa falta de habilidade caçando em grupos. Carne havia em abundância nas planícies, mas somente para quem era capaz de alcançá-la, lutando e disputando espaço com leões, hienas, abutres e outros bandos.
E isso não bastava. Para vencer na vida, era preciso correr mais que os outros dentro do próprio bando. Entre chimpanzés e babuínos, ter acesso ao melhor pedaço de carne da presa recém-apanhada garante não só a boa alimentação e a sobrevivência. A posse da melhor carne significa mais amigos e um charme a mais para conquistar fêmeas. Significa ter filhos. Ou seja, entre nossos antepassados remotos, só os melhores corredores tinham acesso ao sexo, o que, convenhamos, é um estímulo e tanto para dar umas pernadas.

Pássaros e Antílopes
Seja para caçar búfalos ou para dar voltas e voltas no quarteirão, um dos maiores problemas para corredores de longas distâncias é como manter o corpo abastecido de combustível. No mundo animal, os bichos mais bem adaptados para vencer grandes distâncias são os pássaros migratórios, como o maçarico-das-rochas. Esses passarinhos cruzam, todo ano, milhares de quilômetros ao sabor das estações. Imagina-se que, para cumprir essa tarefa, os bichinhos tenham que estar no auge de sua forma, o que, para um ser humano, significaria estar bem magro. Engano. Seu “treinamento” para a jornada não poderia ser mais surpreendente: um regime de engorda. Os maçaricos-das-rochas, por exemplo, chegam a dobrar de peso nos dez dias que antecedem a partida – a maior parte do que ganham é gordura, que é queimada durante o vôo e usada como combustível.
Seria interessante, então, para maratonistas humanos engordarem? Com as regras atuais das corridas, claro que não. Se a prova fosse intercontinental, uma travessia de centenas de quilômetros, em que os competidores não pudessem comer nada, os atletas mais gordos teriam mais chances de vencer, com certeza. Os corredores magros disparariam na frente, mas não terminariam a prova. Uma Ferrari que não pudesse abastecer perderia uma corrida dessas para um caminhão que carregasse seu peso em combustível.
A diferença é que, nas corridas humanas tradicionais, os competidores podem comer quando e quanto quiserem durante uma prova. Ou seja, é melhor correr magro para carregar o menor peso possível. Assim, a maior parte dos corredores de elite tem no máximo 6% do peso do seu corpo constituído por gordura. Comer e beber durante o caminho tem suas desvantagens. Ultramaratonistas, que correm mais de 100 quilômetros, são obrigados a defecar e urinar durante a prova. E muitas vezes (eca!) fazem isso sem parar de correr.
A capacidade de carregar o combustível é o que diferencia um grande corredor de uma presa fácil. O antilocapra, um antílope que vive nas pradarias da América do Norte, foi considerado o melhor corredor de longa distância, em uma eleição feita pela revista britânica Nature, especializada em ciência. Esses animais atingem até 98 quilômetros por hora e podem manter essa velocidade por até meia hora, o que é impensável para humanos e outros animais.
Uma das chaves para seu desempenho é a extraordinária taxa de energia que o antilocapra consegue obter do oxigênio que respira, ou seja, sua capacidade aeróbica, que é quatro vezes maior que a de um campeão olímpico da maratona.
Só que um desempenho desses exige uma taxa de gordura baixíssima, o que reduz a resistência desses animais. Se for preciso, um antilocapra pode vencer até 50 quilômetros sem perder o pique. Mas, depois dessa distância, seu combustível se esgota.

Lições de camelo
Ao longo da evolução, os animais assumiram formas e comportamentos diversos. Mas seu metabolismo é bastante parecido. E, quando se trata de exercício prolongado, todos têm um problema em comum: o superaquecimento. Para nos exercitarmos, precisamos de alta temperatura nos músculos. Ao correr, aumentamos o metabolismo de 1,5 quilocalorias por minuto para 30 quilocalorias por minuto. Para evitar que esse excesso de calor leve à exaustão, cada animal tem sua estratégia. As abelhas se besuntam com o néctar que colhem. Alguns pássaros defecam nas próprias pernas. Nós suamos.
Ou seja: podemos continuar correndo, sem superaquecimento, enquanto tivermos fluidos suficientes para seguir suando. O detalhe é que nosso corpo tem uma capacidade limitada de armazenar água. Em busca de um modelo perfeito, Heinrich examinou o rei da secura, o animal em que todo mundo pensa quando se fala em cruzar grandes distâncias sem água: o camelo. Camelos andam freqüentemente muito além de 100 quilômetros. Viajam os 300 quilômetros entre Cairo, no Egito, e a Jordânia em dois dias. Homens também são capazes de correr 600 quilômetros em quatro dias e sobrevivem para correr ainda mais. Yiannis Kouros, um corredor grego (provavelmente o maior especialista em grandes distâncias de todos os tempos), correu 1 500 quilômetros em dez dias – uma média de 150 quilômetros por dia. Mas a comparação com o camelo é injusta, porque Kouros comeu e bebeu o quanto quis no caminho.
Por milhares de anos acreditou-se que os camelos armazenavam água no estômago. Mas não é verdade. Pesquisas recentes não encontraram nenhuma capacidade extra de estocar água no camelo. O truque do animal é outro: ele economiza a água que tem, por meio de alguns mecanismos engenhosos. O primeiro são as corcovas. Acreditava-se que elas eram uma espécie de caixa-d’água que o animal carregava para todo canto. Mas não é isso que ocorre. Compostas basicamente de gordura, elas funcionam mais como uma cesta cheia de alimento que o animal carrega nas costas e vai consumindo aos poucos. A utilidade delas na perda de água é a sombra que proporcionam e o revestimento de pêlos que as cobre, o que reduz o aquecimento do animal e evita que perca água pelo suor.
Mas o animal tem outros truques. Humanos morrem se perderem água equivalente a 12% do peso do corpo. O camelo sobrevive com perdas de até 40%. Depois de desidratado, ele pode beber até 25% do peso do corpo em água, de uma vez. Em nós, o efeito seria tóxico: as células do sangue inchariam e poderíamos até morrer se bebêssemos água em excesso.
Não bastasse tudo isso, a urina e o suor do camelo são mais concentrados, graças a mecanismos que envolvem micróbios em seu estômago. Assim, consegue se aliviar sem gastar tanta água. Se um camelo ficasse à deriva em um bote no oceano, não morreria de sede: ele pode reidratar-se tomando água salgada, o que para nós é fatal.
Segundo Heinrich, as estratégias do camelo nos dão grandes lições: 1) use uma corcova, ou seja, cubra a cabeça com chapéu e o corpo com roupas leves e soltas, para evitar perder líquidos. 2) Beba líquidos durante o caminho, mas um pouco de cada vez.

Os truques dos sapos
Sapos não são nenhum exemplo de bom deslocamento. Não correm, saltam. Eles estão longe da performance dos cangurus, que atravessam grandes distâncias em alta velocidade, graças aos saltos. Mas eles têm muito a ensinar aos corredores. Anualmente, na época do acasalamento, os sapos se reúnem aos bandos em charcos e lagoas e dão início a uma competição de coaxadas, uma atividade tão aeróbica quanto qualquer maratona. Nessa empreitada, os sapos chegam a utilizar 100% de sua capacidade aeróbica. Para se ter uma idéia, ultramaratonistas, a elite da capacidade aeróbica humana, durante as provas, utilizam 60% de seu potencial.
O risco de coaxar tão perto do limite é grande. Um ser humano que corresse acima do limite de sua capacidade aeróbica, mesmo que por poucos segundos, ficaria exausto rapidamente, graças ao acúmulo de ácido lático, que enrijece os músculos. Depois que esse mecanismo ocorre, é preciso um bom tempo de descanso, para que o ácido seja eliminado. Para um sapo, isso significaria perder a chance de copular com as fêmeas. Para um corredor, seria ir para casa antes do fim da corrida.
Assim, ao longo de milhões de anos de evolução, os sapos desenvolveram sistemas de segurança para coaxarem perto do limite mas sem ultrapassá-lo. O segredo é manter um ritmo constante, sem acelerar ou diminuir, e dar coaxadas curtas. Nem sempre isso resolve: no eterno embate que é a seleção natural, as fêmeas desenvolveram um gosto especial pelos machos que conseguem dar as coaxadas mais longas. Mas os que se apressam nessa tarefa correm o risco de acabar sem voz antes da cantada final.
É o que fazem também maratonistas e ultramaratonistas: passos curtos. Fundistas percorrem os 100 metros finais de uma prova com quase o dobro de passos com que os velocistas vencem a mesma distância. “Passos longos alcançam mais longe, mas cansam o corredor mais rapidamente”, diz Heinrich.

Por que ficar em pé?
Correr em dois pés não é exclusividade humana. Há evidências de que os dinossauros bípedes eram também velocistas, ao contrário dos grandes e lentos quadrúpedes. E há vários animais quadrúpedes que, quando precisam acelerar, usam apenas as patas posteriores. Você mesmo já deve ter enfrentado um dos campeões do reino animal em eficiência das passadas. E já deve ter percebido como é difícil alcançá-lo. Como todos os insetos, as baratas têm seis perninhas e só três tocam o solo ao mesmo tempo em deslocamento. Mas, quando precisam dar uma arrancada, as baratas mudam de tática: abrem as asas, jogam o peso do corpo para trás e se tornam bípedes, fugindo com as duas pernas traseiras.
Ou seja, nossa evolução de quadrúpedes para bípedes também deve ter algo a ver com obtenção de velocidade. Todos os bípedes que correm rápido o fazem por uma sucessão de saltos, alternando as pernas ou usando as duas de uma vez. Isso acarreta um considerável impacto nos pés e, com isso, uma grande perda de energia. Entretanto, um mecanismo desenvolveu-se para conter um pouco dessa energia.
O segredo está na anatomia dos nossos pés. Quando o calcanhar encosta no solo, o tendão-de-aquiles é esticado e, quando o pé rebate, decolando do chão sobre os dedos, o tendão estendido contrai e libera a energia armazenada. Até 40% da energia absorvida pelo impacto é retida no ligamento, para retornar ao corpo durante o próximo passo. Graças a esse design natural, correr descalço poderia melhorar nossa eficiência, desde que, claro, o solado do pé fosse forte o suficiente para resistir ao esfolamento durante longas corridas. Para aqueles que conseguem, essa é uma vantagem e tanto, como o corredor etíope Abebe Bikila, que correu e venceu descalço a maratona nas Olimpíadas de Roma, em 1960.
No nosso caso, a postura ereta trouxe vantagens além da velocidade. Apesar de a corrida sobre dois pés gastar mais energia do que com quatro, para longas distâncias era uma considerável melhora. “A eficiência de energia era sacrificada em favor da liberação das mãos para outras tarefas”, afirma Heinrich. Os primatas podiam segurar objetos e carregar os filhotes. Em pé, também, podiam enxergar mais longe.
Além disso, de pé era reduzido o calor que entrava nos corpos aquecidos pelo sol. Experiências mostram os bípedes têm uma redução de 60% na radiação solar direta sobre o corpo.
Mas com isso o topo da cabeça ficou à mercê dos raios solares. A solução para esse problema também veio com a evolução. O cérebro humano tem uma rede especial de veias que agem como radiadores para dissipar o calor. Fósseis indicam que o Australopitecus já possuía esse mecanismo, o que indica que eles sofreram grande pressão seletiva para prevenir o superaquecimento. “Nosso cabelo evoluiu assim”, diz Heinrich.
Com todo esse aparato que a natureza nos deu, não se espante se, depois de correr da chuva ou perseguir um ônibus, você sentir uma sensação de prazer. Você nasceu feito para isso.

14.316 – Biologia – O Bipedismo


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Avestruz africano, o mais veloz bípede vivo

É uma forma de locomoção terrestre, onde um organismo se move por meio de seus dois membros posteriores ou pernas. Um animal ou máquina que normalmente se move desta forma é conhecido como bípede, que significa “dois pés” (do latim bi para “dois” e ped para “pé”).
Poucas espécies modernas são bípedes habituais, quando método de locomoção normal é sobre duas pernas. Dentro dos mamíferos, o bipedalismo habitual evoluiu várias vezes, como entre os Macropodidae (que inclui os cangurus), Dipodomyinae, Notomys, Hominina (humanos) e pangolins, assim como em vários outros grupos extintos que evoluíram esta característica de forma independente. No período Triássico alguns grupos de arcossauros (um grupo que inclui os antepassados dos crocodilos) desenvolveram o bipedalismo; entre os descendentes dos dinossauros, todas as primeiras espécies e muitos grupos posteriores eram bípedes habituais ou exclusivos; as aves descendem de um grupo de dinossauros que eram exclusivamente bípedes.
Um número maior de espécies modernas utilizam movimento bípede por curtos períodos de tempo. Várias espécies de lagartos movem-se de maneira bípede quando estão correndo, geralmente para escapar de ameaças. Muitas espécies de primatas e de urso adotam o bipedalismo para alcançar alimentos ou explorar o ambiente. Várias espécies de primatas arborícolas, como gibões e indrídeos, utilizam exclusivamente a locomoção bípede durante os breves períodos que passam no chão. Muitos animais também apoiam-se sobre as patas traseiras, enquanto lutam, copulam, tentam alcançar a comida ou para ameaçar um concorrente ou predador, mas não conseguem se mover de forma bípede.
A grande maioria dos vertebrados terrestres vivos são quadrúpedes, com o bipedismo exibido apenas por um punhado de grupos vivos. Seres humanos, gibões e grandes pássaros caminham levantando um pé de cada vez. Por outro lado, a maioria dos macrópodes, pássaros menores, lêmures e roedores bípedes se movimenta pulando nas duas pernas simultaneamente. Os cangurus de árvores são capazes de andar ou pular, geralmente alternando os pés quando se movem de forma arbórea e pulando simultaneamente em ambos os pés quando estão no chão.
Muitas espécies de lagartos se tornam bípedes durante a locomoção a alta velocidade, incluindo o lagarto mais rápido do mundo, a iguana-de-cauda-espinhosa (gênero Ctenosaura)
Arquinossauros (inclui pássaros, crocodilos e dinossauros)
Todas as aves são bípedes quando estão no chão, uma característica herdada de seus ancestrais dinossauros.

Outros arcossauros
O bipedismo evoluiu mais de uma vez nos arcossauros, o grupo que inclui dinossauros e crocodilianos. Todos os dinossauros são descendentes de um ancestral totalmente bípede, talvez semelhante a Eoraptor.
Vários grupos de mamíferos existentes desenvolveram independentemente o bipedalismo como sua principal forma de locomoção – por exemplo, humanos, pangolins gigantes, as preguiças gigantes terrestres extintas, numerosas espécies de roedores saltadores e macrópodes. Os seres humanos, como seu bipedalismo tem sido extensivamente estudado, estão documentados na próxima seção.
Primatas
A maioria dos animais bípedes se movimenta com as costas próximas à horizontal, usando uma cauda longa para equilibrar o peso de seus corpos. A versão primata do bipedalismo é incomum porque as costas estão próximas da posição vertical (completamente eretas nos humanos), e a cauda pode estar completamente ausente. Muitos primatas podem ficar de pé nas patas traseiras sem qualquer apoio. chimpanzés, bonobos, gibões e babuínos exibem formas de bipedalismo.
Indivíduos feridos
Ursos, chimpanzés e bonobos feridos têm sido capazes de sustentar o bipedismo.
Humanos
Existem pelo menos doze hipóteses distintas sobre como e por que o bipedismo evoluiu em humanos, e também algum debate sobre quando. O bipedismo evoluiu bem antes do grande cérebro humano ou o desenvolvimento de ferramentas de pedra. Na história da evolução humana, andar ereto remonta pelo menos 6 milhões de anos ao Sahelanthropus, uma espécie antiga com características de humanas e de macacos descoberta a partir de restos fósseis encontrados em Sahel. Uma teoria proeminente é que a mudança climática transformou a paisagem, criando savanas onde as árvores e florestas se encontravam.
Cientistas norte-americanos apontam para uma intervenção cósmica para a evolução do bipedismo humano. A Via Láctea explodiu em milhares de supernovas que começou há cerca de 7 milhões de anos e continuou por milhões de anos. As supernovas detonaram raios cósmicos em todas as direções. Na Terra, a radiação que chegou das explosões atingiu o pico de cerca de 2,6 milhões de anos atrás. Quando os raios cósmicos atingiram o planeta, eles ionizaram a atmosfera e a tornaram mais condutiva. Isso poderia ter aumentado a frequência dos raios, enviando incêndios florestais através das florestas africanas e abrindo caminho para as pastagens.

14.315 – Por que não vimos nenhum ET ainda?


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A busca por vida fora do planeta Terra é, cada vez mais, incessante. Por exemplo, não está descartada a existência de algum tipo de vida microbiana abaixo das crostas congeladas de Encélado e Europa (luas de Saturno e Júpiter, respectivamente), e a ciência se dedica, também, a analisar exoplanetas a fim de determinar se há algum indício de vida nesses objetos que orbitam outras estrelas, que não sejam o Sol.

Mas, ainda assim, muitos se perguntam: por que ainda não descobrimos a existência de nenhum ET, com tantos avanços na tecnologia espacial? Bom, segundo um novo estudo publicado no Acta Astronáutica, conduzido por pesquisadores da Universidade de Cadiz, na Espanha, talvez a gente já tenha se deparado com indícios da existência desses seres, mas simplesmente não conseguimos interpretá-los direito.

Isso porque, segundo os pesquisadores, os cientistas humanos tendem a procurar por civilizações alienígenas que tenham alguma característica em comum com as nossas. E essa noção pré-concebida de que a vida como a conhecemos também existe em outras partes do espaço pode justamente estar “cegando” os especialistas quanto a outras possibilidades.

O estudo discute a possibilidade de haver vida alienígena de maneiras completamente diferentes de como a vida na Terra aconteceu, tendo, portanto, características completamente diversas às nossas. “O que estamos tentando fazer é contemplar outras possibilidades”, explicou Gabriel de la Torre, co-autor do estudo. Ele segue vislumbrando “seres de dimensões que nossas mentes sequer podem imaginar, ou inteligências baseadas em matéria escura ou energia escura, que compõem quase 95% do universo e que estamos somente começando a entender.” “Há até a possibilidade de haver outros universos, conforme indicam textos de Stephen Hawking e outros cientistas”, completa.

A fim de provar que os humanos constantemente estão equivocados por conta de suas próprias expectativas, os pesquisadores decidiram fazer um experimento. Eles pediram para que 137 pessoas determinassem se as estruturas e características de diversas fotografias aéreas eram criadas pelo homem, ou se seriam formações naturais. Uma dessas fotos escondia uma minúscula imagem de um gorila para ver se os pesquisados o localizariam, ou não. Então, muitos deles deixaram o animal passar batido, simplesmente porque não estavam procurando especificamente por um gorila ao analisar os cenários.
Esse tipo de situação é chamado de “cegueira por desatenção”, e a equipe sugere que o mesmo possa acontecer com astrônomos que se dedicam a descobrir indícios de vida fora do nosso planeta. Em outras palavras: se não sabemos o que devemos procurar, provavelmente não encontraremos muita coisa – e é exatamente o que pode estar acontecendo na busca por vida extraterrestre.

14.305 -Transmissão assintomática é vantagem evolutiva para Sars-CoV-2


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A rápida disseminação da Covid-19 em todo o mundo é resultado, em partes, da capacidade do novo coronavírus de permanecer em seu hospedeiro sem causar sintomas. Essa habilidade, segundo pesquisadores da Universidade de Princeton, nos Estados Unidos, é uma estratégia evolutiva.
A conclusão é resultado de um estudo que examinou prós e contras da transmissão silenciosa na sobrevivência a longo prazo do Sars-CoV-2. Os resultados foram compartilhados em um artigo no Proceedings of the National Academy of Sciences.
Como organismos mais complexos, os vírus podem evoluir por seleção natural, ou seja, os seres vivos mais adaptados ao ambiente têm mais facilidade para sobreviver. Isso ocorre porque novas variantes de determinada espécie surgem como resultado de mutações genéticas e, se o organismo tiver os mecanismos evolutivos adequados para sua sobrevivência, conseguirá prosperá e reproduzir, gerando descendentes com as mesmas características.
No caso de um patógeno como o novo coronavírus, demorar para causar sintomas em seu hospedeiro pode ser vantajoso. Para compreender o porquê disso, basta imaginar o cenário oposto: se um microrganismo afeta seu hospedeiro e o mata muito rapidamente, ele não tem tempo para se reproduzir e é transmitido para menos pessoas — o que, para o patógeno, é uma desvantagem.
“A evolução viral envolve uma troca entre aumentar a taxa de transmissão e manter o hospedeiro como base de transmissão”, explicou Simon Levin, um dos pesquisadores, em comunicado. “As espécies que navegam nessa troca de forma mais eficaz do que outras virão para substituir essas outras na população.”
Como bem exemplificado pela pandemia de Covid-19, uma infecção silenciosa tem vantagens a curto prazo: ela dificulta a implementação de estratégias de controle como identificação, quarentena e rastreamento de contatos. Isso permite que quem está infectado mas ainda não apresenta sintomas continue circulando por aí e disseminando o novo coronavírus.
No entanto, também existem desvantagens evolutivas para esses vírus. De acordo com os especialistas, as pessoas assintomáticas geram menos partículas infecciosas e, portanto, menos microrganismos “escapam” quando elas espirram ou falam.

Método
Para estudar o efeito da transmissão assintomática, a equipe fez modificações em um modelo matemático padrão de como uma doença se espalha pela população. O modelo divide a sociedade em setores, representando indivíduos suscetíveis, infectados e recuperados.
Os especialistas de Princeton, então, dividiram os “infectados” em dois estágios: total ou parcialmente sintomáticos e os que apresentaram todos os problemas de saúde relacionados à Covid-19. Como explicam os pesquisadores, eles não se concentraram apenas no efeito da variação dos sintomas na propagação da doença, mas também nas consequências evolutivas dessa divergência.
A equipe descobriu que estratégias evolutivas bem-sucedidas (para o vírus) surgiram quando o primeiro estágio da infecção era completamente assintomático ou o extremo oposto. Além disso, os pesquisadores concluíram que o alcance do organismo (sua capacidade de não causar nenhum sintoma e de causar sintomas máximos) poderia ser alterado por pequenas mudanças nas estratégias de controle da doença.
Esta última parte da análise indica que as estratégias de controle de doenças podem influenciar qual aspecto evolutivo será mais bem-sucedido em determinado patógeno, o que tem impactos enormes em pandemias como a do novo coronavírus. “Com base em nosso modelo, [esta estratégia evolutiva] é um ponto final evolutivo natural para certas doenças”.

14.296 – Como um foguete entra em órbita?


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Lançar um foguete significa ligar uma fogueira superpotente, capaz de impulsioná-lo ao espaço até atingir uma altitude predeterminada e, chegando lá, colocar um satélite ou uma sonda de pesquisa em órbita. A viagem não é tão longa: as órbitas mais baixas estão a apenas 200 km de altura. Daria para chegar lá em duas horas de carro – não fosse, claro, por um detalhe: a gravidade, a força que o planeta exerce sobre objetos que queiram deixá-lo, algo como um poderoso puxão para baixo. Como não dá para pegar uma estrada, o jeito é gastar uns US$ 10 milhões para montar um foguete. Toda essa grana é queimada em no máximo nove minutos, tempo decorrido entre o lançamento na base e a colocação do satélite em órbita. Mas, nesse caso, parece que torrar dinheiro vale a pena. Todo ano, centenas de foguetes são lançados ao espaço com missões variadas, num mercado que movimenta pelo menos US$ 25 bilhões por ano. O Brasil fez o seu foguete, o Veículo Lançador de Satélites (VLS), para pegar uma fatia desse mercado.

PEÇA A PEÇA
Quatro estágios propulsores fazem o foguete vencer a gravidadeCOMBUSTÍVEL LÍQUIDO – Para gerar os gases que empurram o foguete, são necessárias duas substâncias: o combustível e o comburente. Quando são líquidas, elas ficam em tanques separados e só se encontram numa câmara especial, com uma abertura para a saída do jato

COMBUSTÍVEL SÓLIDO – O combustível e o comburente também podem ser sólidos – nesse caso, eles ficam juntos no mesmo tanque. Eles só não acendem antes da hora porque para isso é preciso uma centelha, disparada na hora de ligar o motor. Este é o modelo usado pelo VLS brasileiro
Nada de peso inútil: cada estágio vira lixo no final de seu trabalho.
O funcionamento dos foguetes é baseado na Lei de Newton – da ação e reação.

Como são basicamente um projétil que leva combustível – sólido ou líquido – no seu interior. Depois, ele é queimado progressivamente na câmara de combustão, gerando gases quentes que se expandem.

Na sequência, os gases são expelidos para trás por uma abertura na traseira e, ao mesmo tempo, acontece o fenômeno empuxo – reação na parede interna da câmara oposta à saída traseira. O empuxo atua de baixo para cima, no sentido contrário ao da força da gravidade.

Os comburentes utilizados nos foguetes de combustível líquido geralmente são hidrogênio e oxigênio líquidos. Para poder entrar em órbita, é preciso que um foguete atinja cerca de 28.440 km/h para que escape da gravidade terrestre, que o puxa sempre para baixo. Essa é a velocidade necessária para que um corpo fique em órbita da Terra: cerca de 7,9 km/s (ou 28.440 km/h).

Para sair em definitivo da Terra, no entanto, um foguete precisa de uma velocidade de escape (11,2 km/s de velocidade) – maior que a utilizada nos satélites. Para isso, o foguete deve ser o mais leve possível e precisa ser construído em vários estágios, que se resumem a, basicamente, dois ou mais foguetes, colocados um em cima do outro. Quando o foguete do estágio inferior queima todo o seu combustível, ele se desacopla do conjunto e aciona o segundo estágio, permitindo que o corpo restante do foguete aproveite o impulso obtido e alivie o peso considerado “peso morto”, ganhando mais velocidade na subida.

As naves do tipo ônibus espacial são colocadas e mantidas em órbita com o auxílio de um conjunto de foguetes externos, movidos a combustível sólido (combustível e comburentes na forma de pó, aglutinados numa pasta com um catalisador), auxiliados por motores próprios e alimentados por um tanque de combustível líquido de hidrogênio.

https://web.moderna.com.br/html/html5/foguete/
Velocidade de escape, em física, é a velocidade na qual a energia cinética de um corpo é igual em magnitude à sua energia potencial em um campo gravitacional.

Ela é normalmente descrita como a velocidade necessária para “libertar-se” de um campo gravitacional; entretanto, isto não vale para objetos que tem propulsão própria, pois tal objeto pode libertar-se com qualquer velocidade maior do que zero, por exemplo mantendo uma velocidade constante de mesma direção que o peso mas de sentido contrário.
Para um dado campo gravitacional e uma dada posição, a velocidade de escape é a velocidade mínima que um objeto sem propulsão precisa para mover-se indefinidamente da origem do campo, em vez de cair ou ficar em órbita a uma certa distância da origem. Para isto acontecer o objeto não deve ser influenciado por nenhuma força significante exceto o campo gravitacional; em particular não pode haver propulsão (como em um foguete), nem haver atrito significativo (como o entre o objeto e a atmosfera terrestre – essas condições correspondem à queda livre), e não há radiação gravitacional.

Um aspecto um pouco contra intuitivo da velocidade de escape é que ela é independente de direção, então “velocidade” é um termo incorreto; é uma quantidade escalar e seria melhor descrita como “rapidez para escape” ou “velocidade escalar de escape”. A forma mais simples de derivar a fórmula da velocidade de escape é usar a conservação de energia, assim: para poder escapar, um objeto tem que ter pelo menos tanta energia cinética quanto o acréscimo de energia potencial resultante de mover-se para uma altura infinita.

Definida de uma maneira um pouco mais formal, “velocidade de escape” é a velocidade inicial necessária para ir de um ponto em um campo potencial gravitacional para o infinito com uma velocidade residual zero, relativa ao campo. Da mesma forma, um objeto que parte do repouso no infinito e cai em direção à massa que o atrai irá, em sua trajetória (até atingir a superfície), mover-se a uma velocidade igual à velocidade de escape correspondente a sua posição. Em geral, o ponto inicial está na superfície de um planeta ou de uma lua. Na superfície da Terra, a velocidade de escape é cerca de 11,2 quilômetros por segundo, o equivalente a 40 320 km/h, cerca de 111 vezes mais rápido do que um carro de fórmula 1 em reta livre, ou cerca de 30 vezes mais rápido do que a velocidade do som a 25 °C. Entretanto, a 9 000 km de altitude é pouco menor que 7,1 km/s.

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A velocidade de escape relativa à superfície de um corpo em rotação depende da direção em que o corpo que está escapando viaja. Por exemplo, como a velocidade de rotação da Terra é de 465 m/s para o leste no equador um foguete lançado tangencialmente do equador da Terra para o leste precisa de uma velocidade inicial de cerca de 10,735 km/s relativa à Terra para escapar enquanto um foguete lançado tangencialmente do equador para o oeste necessita de uma velocidade inicial de cerca de 11,665 km/s relativa à Terra. A velocidade superficial diminui com o cosseno da latitude geográfica, desta forma as estações de lançamento de foguetes são localizadas geralmente próximas do equador tanto quanto possível, como por exemplo o Cabo Canaveral americano na Flórida e o Centro Espacial da Guiana europeu, somente cinco graus do equador, na Guiana Francesa (ou o Centro de Lançamento de Alcântara brasileiro, situado a 2°22’54,70″S, bem mais perto da linha do equador).

De forma simplificada, todos os objetos na Terra têm a mesma velocidade de escape. Não importa se a massa é 1 kg ou 1 000 kg, a velocidade de escape é sempre a mesma. O que muda de um caso para outro é a quantidade de energia necessária para acelerar a massa até a velocidade de escape: a energia necessária para um objeto de massa m escapar do campo gravitacional da Terra é {\displaystyle GMm/r_{0}}GMm/r_0, uma função da massa do objeto (onde {\displaystyle {r_{0}}}{r_0} é o raio da Terra). Objetos mais massivos necessitam de mais energia para atingir a velocidade de escape.
A velocidade de escape é às vezes confundida com a velocidade com que um veículo autopropulsionado (como um foguete) deve atingir para deixar a órbita, entretanto este não é o caso. A velocidade de escape citada faz referência a velocidade que um objeto qualquer necessita para sair do efeito da gravidade na superfície do planeta. Porém, à medida que a altitude aumenta, essa velocidade diminui.

Um objeto autopropulsionado pode continuar se afastar do planeta em qualquer direção a uma velocidade menor que a velocidade de escape. Se a velocidade do objeto for abaixo da velocidade de escape para dada altura e a propulsão for removida, o objeto irá cair ou entrar em órbita. Se a velocidade for igual ou acima da velocidade de escape naquele ponto, ele terá energia suficiente para “escapar” do campo gravitacional, e não irá voltar para a superfície.
Devido à atmosfera, não é útil (e mesmo muito difícil) dar a um objeto próximo à superfície da Terra uma velocidade de 11,2 km/s, já que estas velocidades estão bem além dos regimes supersônicos para a maioria dos sistemas de propulsão e faria com que os objetos queimassem devido ao atrito com a atmosfera. Para uma órbita de escape real, uma nave é primeiro colocada em órbita baixa da Terra, e então acelerada até a velocidade de escape naquela altitude, que é um pouco menor, cerca de 10,9 km/s. A aceleração necessária, entretanto, geralmente é bem menor por que naquela órbita a nave já tem uma velocidade de 8 km/s.
Para deixar o planeta Terra é necessária uma velocidade de escape de 11,2 km/s, entretanto uma velocidade de 42,1 km/s é necessária para escapar da gravidade do Sol (e sair do sistema solar) na mesma posição.

14.275 – Rosalind Franklin, a química que descobriu a estrutura do DNA


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Cientista foi injustiçada por colegas de laboratório que, em 1962, receberam o Nobel de Fisiologia ou Medicina pelo achado sem dar os devidos créditos a Franklin.
Nascida em 1920, a química britânica Rosalind Elsie Franklin era a segunda de cinco filhos de uma influente família judaica, bastante atuante no movimento do sufrágio feminino. Com o apoio dos pais, em 1941, Franklin se formou em Ciências da Natureza pelo Newnham College, uma das faculdades restritas a mulheres da Universidade de Cambridge. Quatro anos mais tarde, conquistou seu Ph.D com uma pesquisa sobre a porosidade do carvão, importante tópico para a indústria do Reino Unido durante a Segunda Guerra Mundial.
Foi esse trabalho que lhe abriu portas para estudar estruturas moleculares de outros objetos, indo do grafite ao RNA viral e culminando na descoberta da estrutura do DNA.
Não fossem os comentários negativos de um homem, no entanto, a contribuição de Rosalind Franklin para a descoberta da estrutura em dupla hélice do DNA talvez nunca fosse revelada. Em sua autobiografia, A dupla hélice: Como descobri a estrutura do DNA, escrita em 1968, o biólogo James Watson chamou Franklin de “agressiva”, mas detalhou sua importância para o processo que o levou a desenvolver o modelo pelo qual recebeu o Nobel de Fisiologia ou Medicina em 1962.
Em 1951, após passar um período estudando na França, onde Franklin aprimorou o uso da cristalografia de raios-X para criar imagens de matérias microscópicas, a cientista entrou para o laboratório de biofísica do King’s College. Lá, com a ajuda de seu aluno Raymond Gosling, extraiu fibras de DNA para uma análise com raios-X e descobriu que não havia apenas uma forma da molécula, e sim duas. Com sua técnica de cristalografia e difração de raios-X, foi possível fotografar a nova estrutura, originando a famosa Photo 51.
Mas, antes que pudesse desenvolver sua tese, a cientista foi atravessada por Maurice Wilkins, um biólogo molecular que trabalhava no mesmo laboratório. Quando Watson, que tentava desvendar a estrutura do DNA, visitou o local, Wilkins se gabou da descoberta.
Em 1953, Franklin trocou a pesquisa sobre DNA por outra sobre vírus. Watson, junto com Wilkins e Francis Crick, anunciou a descoberta da dupla hélice. Ela nunca os confrontou, e morreu cinco anos depois, aos 37 anos, de câncer no ovário. Sua história só veio à tona após sua morte.

14.272 – Neurociência – Como o Cérebro Humano Evoluiu?


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Em média, o tamanho dos cérebros dos primatas é quase o dobro do que é esperado para os mamíferos do mesmo tamanho do corpo. Através de quase sete milhões de anos, o cérebro humano triplicou de tamanho, com a maior parte deste crescimento ocorrendo nos últimos dois milhões de anos.
Determinar mudanças no cérebro ao longo do tempo é complicado. Não temos cérebros antigos para pesar em uma balança. Podemos, porém, medir o interior de crânios antigos, e alguns fósseis raros com moldes naturalmente preservados do interior do crânio. Ambas as abordagens de estudo dos primeiros crânios nos dão evidências sobre os volumes dos cérebros antigos e alguns detalhes sobre o tamanho relativo das grandes áreas do cérebro.
Para os primeiros dois terços da nossa história, o tamanho do cérebro dos nossos antepassados ​​estava dentro do intervalo dos outros macacos que vivem hoje. A espécie da famosa fóssil Lucy, o Australopithecus afarensis, tinha crânio com volume interno entre 400 e 550 mililitros, considerando que crânios de chimpanzé armazenam cerca de 400 ml e gorilas entre 500 e 700 ml. Durante este tempo, os cérebros dos australopitecos começou a mostrar mudanças sutis na estrutura e na forma em comparação com macacos. Por exemplo, o neocórtex havia começado a expandir-se, reorganizando as suas funções de processamento visual para outras regiões do cérebro.
O último terço da nossa evolução viu quase toda a ação no tamanho do cérebro. Homo habilis, o primeiro do nosso gênero Homo que desapareceu há 1,9 milhões anos atrás, viu um salto modesto no tamanho do cérebro, incluindo a expansão de uma linguagem – relacionada a uma parte do lobo frontal chamada área da Broca. Os primeiros crânios fósseis de Homo erectus 1,8 milhões de anos, tinham o cérebro em média um pouco maior do que 600 ml.
A partir daqui as espécies embarcam em uma marcha ascendente lenta, chegando a mais de 1.000 ml cerca de 500 mil anos atrás. Homo sapiens tinham cérebros dentro da gama de pessoas de hoje em dia, com média de 1.200 ml ou mais. Com a nossa cultura e complexidade linguística, necessidades dietéticas e capacidades tecnológicas tomaram um salto significativo nesta fase, nossos cérebros cresceram para acomodar as mudanças. As mudanças na forma que vemos acentuam as regiões relacionadas à profundidade de planejamento, comunicação, resolução de problemas e de outras funções cognitivas mais avançadas.
Com alguma ironia evolucionária, os últimos 10.000 anos de existência humana realmente encolheram nossos cérebros. A nutrição em populações agrícolas pode ter sido um importante impulsionador desta tendência. Sociedades industriais nos últimos 100 anos, porém, re-aumentaram o tamanho do cérebro, com a nutrição na infância aumentando e doenças infantis diminuindo. Embora o passado não preveja a evolução futura, uma maior integração com a tecnologia e engenharia genética pode catapultar o cérebro humano para o desconhecido.