24 fevereiro 2007

Physics News Update nº 812

O Boletim de Notícias da Física do Instituto Americano de Física, número 812, de 7 de fevereiro de 2007 por Phillip F. Schewe, Ben Stein e Davide Castelvecchi. PHYSICS NEWS UPDATE

FORNECIMENTO DE LUZ DESACELERADA. Muitos anos atrás, os físicos obtiveram a capacidade de desacelerar um feixe de luz em um gás de átomos; pela maipulação dos spins dos átomos, a energia e a informação contidas na luz podiam ser transferidas para os átomos de maneira coerente (ver matéria em http://www.aip.org/pnu/2001/split/521-1.html). Ligando-se feixes de laser adicionais, o sinal de luz original, que se pode considerar como tendo ficado inerte ou temporariamente armazenado na nuvem de átomos, pode ser reconstituído e mandado seguir destino. Agora, um dos primeiros pesquisadores a fazer isto, Lene Hau de Harvard, adicionou uma nova camada a esta história. Ela e seus colegas param e armazenam um sinal de luz em átomos frios - no caso um Condensado de Bose Einstein (BEC) de átomos de Sódio - transferem, então, o sinal, agora na forma de um pulso coerente de ondas de átomos, em lugar de ondas de luz, para um segundo BEC de átomos de Sódio, a uns 160 microns de distância, do qual, finalmente, o sinal é reativado como um pulso de luz convencional. Este feito, o partilhamento de informação quântica na forma de luz e, não só em uma, mas em duas formas de átomos, oferece grandes esperanças àqueles que esperam desenvolver computadores quânticos. (Ginsberg et al., Nature, 8 de fevereiro de 2007.)

ULISSES NO SUBMUNDO. Retirar uma espaçonave muito para fora do plano da eclíptica, onde residem todos os planetas, é difícil de fazer somente com a energia de foguetes. Entretanto, usando o empuxo gravitacional de Júpiter como estilingue, a sonda Ulisses, lançada em 1990, conseguiu se alavancar até uma órbita quase circumpolar, por cima e por baixo do Sol. Presentemente, Ulisses se encontra abaixo do Polo Sul do Sol pela terceira vez e continuará a realizar uma série de medições de radiações e partículas (http://ulysses.jpl.nasa.gov/).

ÁTOMOS DE RÁDIO CAPTURADOS. Os físicos no Laboratório Nacional Argonne conseguiram resfriar a laser e aprisionar átomos de Rádio pela primeira vez. Surpreendentemente, descobriu-se que os fótons de corpo negro à temperatura ambiente - radiação térmica sobre um largo espectro, emitida pela própria aparelhagem - têm um papel crítico no confinamento a laser deste elemento raro e instável. Isto representa o átomo mais pesado jamais capturado por luz laser. Usando apenas 20 nanogramas de Ra-225 (meia-vida de 15 dias) e um micrograma de Ra-226 (meia-vida de 1600 anos), os cientistas do Argonne pegaram dezenas de átomos de Ra-225 e centenas de Ra-226 na armadilha laser. Capturar Rádio foi um desafio todo particular porque as quantidades são escassas e a estrutura atômica não é bem estudada e conhecida. Por que, então, ter o trabalho de capturar átomos de Rádio? Porque isso pode fornecer uma oportunidade para detectar uma violação da simetria de inversão do tempo (abreviada pela letra T), que se manifestaria como um momento dipolo elétrico (EDM); isto é, mesmo que o átomo, como um todo, tenha uma carga neutra, pode existir uma pequena diferença entre as cargas positiva e negativa ao longo o eixo de rotação. Os pesquisadores de EDM têm insistido por mais de 50 anos e continuam a obter limites sempre menores no tamanho dessas interações violadoras de T. Esses limites impõem restrições a teorias além do Modelo Padrão de física de partículas e às explicações sobre a assimetria entre matéria e antimatéria no universo. A próxima geração de pesquisas EDM pode tirar vantagens de isótopos raros, tais como o Ra-225, que, se espera, sejam extremamente sensíveis à volação T, por conta de seu núcelo não-esférico, mas ovóide. Para os raros e instáveis átomos de Rádio, uma armadilha laser dá um caminho promissor para tal medição. (Guest et al., Physical Review Letters, artigo em publicação; website do laboratório: ,
http://www-mep.phy.anl.gov/atta/research/radiumedm.html)

*********************

PHYSICS NEWS UPDATE é um resumo de notícias sobre física que aparecem em convenções de física, publicações de física e outras fontes de notícias. É fornecida de graça, como um meio de disseminar informações acerca da física e dos físicos. Por isso, sinta-se à vontade para publicá-la, se quiser, onde outros possam ler, desde que conceda o crédito ao AIP (American Institute of Physics = Instituto Americano de Física). O boletim Physics News Update é publicado, mais ou menos, uma vez por semana.

**************

Como divulgado no numero anterior, este boletim é traduzido por um curioso, com um domínio apenas razoável de inglês e menos ainda de física. Correções são bem-vindas.


20 fevereiro 2007

Ciência vs, Religião?...



«Ciência sem religião é capenga.
Religião sem ciência é cega.»

Albert Einstein

«A fé é a esperança infundada
na ocorrência do improvável»

Henry Louis Mencken

«Se você fala com Deus, você está rezando.
Se Deus fala com você, você está maluco»

Ditado Popular

O tema deste mês no Roda de Ciência é um pouco delicado para mim: eu não só sou religioso, como pratico uma religião particularmente discutível, a Umbanda.

É... Eu acredito em espíritos, Orixás e todas essas coisas consideradas "coisa de gente de pouca cultura" e que - aparentemente - só são aceitas por pessoas de uma credulidade absurda.

Como é que alguém que se diz apaixonado por ciência consegue conciliar o indispensável ceticismo científico com a necessára credulidade do religioso?

Simples... Eu não misturo uma coisa com a outra. Não procuro explicar fatos científicos com "manifestações divinas", nem procuro entender os fatos ligados à experiência religiosa, com "explicações científicas".

Toda a vez que as religiões se meteram a "explicar" o Universo, quebraram a cara. Aliás, eu sou o primeiro a admitir que existe uma enorme quantidade de obras de suposta "inspiração divina", ou "psicografadas" por médiuns, que são de uma tolice e uma banalidade incríveis. Coisa de "quem ouviu cantar o galo, mas não sabe onde". E é bem fácil ser mistificado por essas asneiras simplistas: basta pegar em alguns termos pseudo-científicos - com base em termos científicos de difícil compreensão - e você vai ter algo que passa por "alta ciência". Nem os papers verdadeiramente científicos estão livres desse tipo de asneira.

O chato é que o reverso também é verdadeiro. Toda vez que a ciência se mete a "desprovar" a religião, acaba esbarrando em "efeitos placebo" que desafiam o "estado-da-arte". Tudo bem... A ciência verdadeira só se preocupa em registrar os fatos experimentais, tenham eles explicação conhecida ou não (vide o Efeito Mpemba) e procurar, dentro das limitações tecnológicas, obter as explicações mais plausíveis para os fenômenos observados.

Todo este blá-blá-blá sobre "ciência vs. religião" se deve a um ressurgimento da intolerância ignorante de fanáticos religiosos - mais exatamente de Cristãos Fundamentalistas e nos Estados Unidos - que insistem em fazer com que a ciência se encaixe em suas concepções pré-moldadas por "Escrituras Sagradas" e são tão arrogantes que pretendem ter percebido um "Intelligent Design" no Universo, porque o mero fato de que estamos aqui demonstra que a evolução do Universo passa pela existência do ser humano, e tomam tal constatação como "prova" de sua megalomaníaca certeza de que fomos "criados à imagem e semelhança de Deus"... embora qualquer análise um pouco mais isenta demonstre claramente que isso - nos próprios termos da religião que dizem professar - seja uma blasfêmia.

Por outro lado, os céticos impedernidos caem na esparrela e procuram demonstar o indemonstrável: a não-existência de algo. E o argumento é sempre o mesmo: a ausência de prova de existência... coisa que qualquer cético que se preze, sabe que não vale como prova.

Não estou aqui para fazer proselitismo religioso: não quero "converter" pessoa alguma. Inclusive acho que a maioria dos ateus é mais decente e merecedora do suposto "Reino dos Céus" do que a maioria dos religiosos. Não me consta que ateu algum tenha mandado alguém para a fogueira por professar uma religião... E - apesar de crer em um "algo maior" que pode ser chamado de "Deus" por falta de termo melhor - não entra em minha cabeça que este "Criador" tenha feito um universo com regras tão rígidas e "universais" (também por falta de termo melhor) e vá ficar quebrando essas regras, só para extasiar os caipiras de um planetinha xinfrim que orbita uma estrela de quinta, na periferia de uma galáxia perfeitamente medíocre...

Enquanto isso, vou continuar traduzindo o Physics News Update, sempre que não estiver fazendo minha macumbinha... E - se acharem que eu sou maluco - eu respondo o que Pai João Benguelê me disse: «Tá malucado, fiaco?... Malucado, mas feliz...»

(Quem quiser comentar, por favor, o faça aqui)

15 fevereiro 2007

Physics News Update nº 811

O Boletim de Notícias da Física do Instituto Americano de Física, número 811, de 7 de fevereiro de 2007 por Phillip F. Schewe, Ben Stein, Turner Brinton e Davide Castelvecchi. PHYSICS NEWS UPDATE

O EFITO CASIMIR FICA QUENTE. Pela primeira vez, um grupo liderado pelo laureado com um Nobel Eric Cornell no National Institute of Standards and Technology (NIST) e da Universidade do Colorado em Boulder confirmou uma previsão feita em 1955 pelo físico Evgeny Lifschitz de que a temperatura afeta a Força de Casimir, a atração entre dois objetos que são colocados a uma distância de 5 milhonésimos de metro entre si, ou menos. Estes esforços aumentam a compreensão da força e permite futuras experiências para uma melhor compreensão de seus efeitos. Pequeno como é, o efeito Casimir faz com que sistemas nano e microeletromecânicos (NEMS e MEMS) se grudem. Ele confunde os esforços das experiências em laboratório para detectar novas forças estranhas, além daquelas previstas pela gravidade newtoniana e pelo Modelo Padrão da física de partículas.
Em seu trabalho, os pesquisadores investigaram a força de Casimir-Polder, a atração entre um átomo neutro e uma superfície próxima. [Obrigado, Daniel!]
O grupo do Colorado enviou átomos de Rubídio super resfriados até uns poucos mícrons de uma superfície de vidro. Dobrar a temperatura da superfície de vidro até 600° K, enquanto se mantinha o resto do ambiente à temperatura normal, fez com que a força atrativa do vidro triplicasse, confirmando as previsões teóricas feitas recentemente pelos co-autores teóricos de Trento, Itália.
Afinal, o que acontece? A força de Casimir surge dos efeitos do vácuo (espaço vazio). De acordo com a mecânica quântica, o vácuo consiste de ondas eletromagnéticas errantes, que, por sua vez, consistem de campos elétricos e magnéticos. Os campos elétricos podem redirecionar levemente a carga em átomos. Tais átomos "polarizados" podem, então, sentir uma força de um campo elétrico. Os campos elétricos do vácuo podem ser alterados pela presença de vidro, criando uma região de um campo elétrico máximo que atrai os átomos. Além disso, o calor dentro do vidro também direciona as ondas eletromagnéticas errantes, algumas das quais vazam para a superfície como "ondas evanescentes". Essas ondas evanescentes têm um campo elétrico máximo na superfície e atraem mais ainda os átomos. As ondas eletromagnéticas no restante do ambiente deveriam, usualmente, cancelar a atração térmica da superfície de vidro. Entretanto, o aumento apenas na temperatura do vidro desquilibra o jogo em favor da força térmica do vidro e aumenta a atração entre a parede e os átomos. (Obrecht et al., Physical Review Letters, 9 de fevereiro de 2007)

DERMATOLOGIA DE NANOTUBOS. O processo pelo qual nanotubos de carbono se auto-reparam foi, agora, explicado e modelado em detalhes. Esses tubos, algumas vezes com a espessura de cerca de um nanômetro, mas com mícrons de comprimento, estão entre os materiais mais resistentes, porém também flexíveis, conhecidos. E, quando eles sofrem uma ruptura, não importa se por meio de irradiação ou da aplicação de calor ou tensão extremos, eles são capazes de se "costurarem" sozinhos, sem que fiquem quaisquer cicatrizes ou falhas. A maneira como eles o fazem - mostra um novo estudo conduzido por cientistas da Universidade Rice - é através da propagação de um tipo de "equipe de reparos de carbono" deslizante. A "equipe" consiste de uma "falange" de 10 átomos de carbono, na forma pentágono-heptágono, que se move ao longo do tubo, preenchendo a rachadura criada, emitindo átomos de carbono e reorganizando as ligações locais ao irem embora. Os carbonos ejetados podem tanto ir embora, quanto serem utilizados no serviço de reparo em outro local (ver a figura em http://www.aip.org/png/2007/276.htm ). O reparo de outros materiais com base em carbono, tais como proteínas ou DNA, é muito mais complicado e, usualmente, deixa cicatrizes ou outros indícios do reparo. Mas o engenheiro da Rice, Boris Yakobson acredita que a "máquina de reparos 5/7" que funciona nos nanotubos de carbono pode funcionar também em micelas (dispositivos de moléculas superficiais disposta em um colóide) ou em microtubulos. n carbon nanotubes might operate too in other 2-dimensional. (Ding et al., Physical Review Letters, artigo em publicação)

*********************

PHYSICS NEWS UPDATE é um resumo de notícias sobre física que aparecem em convenções de física, publicações de física e outras fontes de notícias. É fornecida de graça, como um meio de disseminar informações acerca da física e dos físicos. Por isso, sinta-se à vontade para publicá-la, se quiser, onde outros possam ler, desde que conceda o crédito ao AIP (American Institute of Physics = Instituto Americano de Física). O boletim Physics News Update é publicado, mais ou menos, uma vez por semana.

**************

Como divulgado no numero anterior, este boletim é traduzido por um curioso, com um domínio apenas razoável de inglês e menos ainda de física. Correções são bem-vindas.


14 fevereiro 2007

Physics News Update nº 810

O Boletim de Notícias da Física do Instituto Americano de Física, número 810, de 30 de janeiro de 2007 por Phillip F. Schewe, Ben Stein, Turner Brinton e Davide Castelvecchi. PHYSICS NEWS UPDATE

BATIMENTOS CARDÍACOS E CICLOS RESPIRATÓRIOS podem se tornar sincronizados, é o que mostra um novo estudo. A procura por padrões na seqüência de batimentos cardíacos humanos é um assunto muito estudado; até (a teoria do) caos e geometrias fractal ou espiral têm sido tentados para obter indícios reveladores de padrões. A respiração, que é muito mais controlável do que o batimento cardíaco, é muito menos estudada. Parte do problema em procurar uma correlação entre respiração e batimentos cardíacos, é que esses sistemas têm rítmos muito diferentes. O coração normalmente bate de 60 a 70 vezes por minuto, enquanto que a respiração fica a cerca de um quinto desta taxa. Além disso, os fenômenos do coração e da respiração são complexos; consequentemente, ao menos nos períodos desperto e de movimento rápido dos olhos (rapid eye movement = REM) no sono, foi encontrada pouca (ou inexiste, totalmente) sincronia de fase (ou seja: a ocorrência de respiração e batimentos cardíacos não guardam uma relação consistente entre si). Entretanto, sólidos indícios de que existe uma correlação entre respiração e batimentos cardíacos, nos períodos de sono profundo, foram encontrados, agora. Alguns indícios dessa sincronia de fase tinham sido encontrados antes, mas apenas em amostras de mais ou menos uma dúzia de indivíduos. Em contraste, o estudo realizado pelos cientistas da Universidade Bar-Ilan (Israel) e as Universidades Martin-Luther e Phillips (ambas na Alemanha), inclui 112 indivíduos saudáveis de várias idades, homens e mulheres, em diversos estágios de sono. Os pesquisadores concluem, entre outras coisas, que o rítmo da respiração afeta o rítmo do coração, mas não vice-versa. Tanto a oscilação na respiração, quanto a oscilação do batimento cardíaco são perturbados pelos tipos de ruído imposto por atividade cerebral mais alta presente, como no caso da fase REM do sono. Jan Kantelhardt está tão seguro sobre a correlação entre respiração e batimento cardíaco que ele acredita que os estágios do sono possam ser, agora, determinados pela medição do batimento cardíaco, em lugar de medir as ondas cerebrais. Os pesquisadores também esperam poder estabelecer cuidadosas correlações entre coração e respiração para pacientes com problemas cardíacos, para desenvolver melhores dispositivos de diagnóstico. (Bartsch et al., Physical Review Letters, 26 de janeiro de 2007; jornalistas podem obter o texto em www.aip.org/physnews/select )

CAOS EM UM CHIP. Pela primeira vez físicos demonstraram que um caos bem estruturado pode ser iniciado em um circuito integrado fotônico. Mais ainda, isso representa a primeira vez que os cientistas foram capazes de estudar um caos óptico em freqüências de gigahertz. A vazão de um laser de semicondutor é normalmente regular. Entretanto, se certos parâmetros do laser forem distorcidos, tal como se modulando a corrente eletrônica que bombeia o laser, ou pela realimentação de parte da luz laser a partir de um espelho externo, a vazão média total do laser se tornará caótica; isto é, a vazão do laser será imprevisível. Para tornar o caos ainda mais dramático (e explorável) Mirvais Yousefi e seus colegas na Technische Universiteit Eindhoven (na Holanda) usam lasers emparelhados, lasers constrídos muito perto entre si em um chip, de maneira que cada um afeta o funcionamento do outro. O chip de Eindhoven, que usa a abordagem de lasers-emparelhados mutuamente-perturbativos para disparar o caos, é o primeiro a exibir estranhos atratores, diretamente reveladores do caos, em plotagens da potência do laser em um instante versus a potência do laser em um intante imediatament posterior – em lugar de exibí-lo indiretamente através da gravação dos espectros dos lasers. Olhando à frente para o dia quando os chips opto-fotônicos serão cobertos por milhares ou milhões de lasers, a abordagem de Eindhoven pode permitir aos "troubleshooters" localizar precisamente as cercanias de lasers mal- comportados — não somente isso, mas possivelmente até explorar efeitos caóticos localizados para seu proveito.
De acordo com Yousefi, outros possíveis usos para caos com base em chips serão criptografia, tomografia e possivelmente mesmo no estabelcimento de protocolos lógicos multi-camadas, aqueles baseados não apenas na lógica binária de zeros e uns, mas nos diversos níveis de intensidade correspondentes à vazão em banda larga do sistema caótico de lasers. (Yousefi et al., Physical Review Letters, 26 de janeiro de 2007; texto em www.aip.org/physnews/select )

ADDENDUM: No PNU n° 809 nós escrevemos sobre o Fundo de Ondas Gravitacionais. Para trabalhos comparáveis nesta área, sugerimos aos leitores interessados que leiam também a publicação de Easther e Lim no Journal of Astroparticle Physics, JCAP04(2006)010 ( http://www.iop.org/EJ/jcap/).


*********************

PHYSICS NEWS UPDATE é um resumo de notícias sobre física que aparecem em convenções de física, publicações de física e outras fontes de notícias. É fornecida de graça, como um meio de disseminar informações acerca da física e dos físicos. Por isso, sinta-se à vontade para publicá-la, se quiser, onde outros possam ler, desde que conceda o crédito ao AIP (American Institute of Physics = Instituto Americano de Física). O boletim Physics News Update é publicado, mais ou menos, uma vez por semana.

**************

Como divulgado no numero anterior, este boletim é traduzido por um curioso, com um domínio apenas razoável de inglês e menos ainda de física. Correções são bem-vindas.


12 fevereiro 2007

Physics News Update nº 809

O Boletim de Notícias da Física do Instituto Americano de Física, número 809, de 22 de janeiro de 2007 por Phillip F. Schewe, Ben Stein, Turner Brinton e Davide Castelvecchi. PHYSICS NEWS UPDATE

FUNDO DE ONDAS GRAVITACIONAIS. No Modelo Padrão da cosmologia, o universo, em seus primórdios, passou por um período de fantástica expansão. Esta Fase Inflacionária, após um trilhonésimo de segundo, acabou com uma violenta conversão de energia em matéria quente e radiação. Este processo de "reaquecimento" também resultou em uma inundação de ondas gravitacionais (curiosamente, alguns cosmologistas preferem identificar o "Big Bang" com este momento e não com o instante anterior tempo = 0). Comparemos, então, este Fundo de Ondas Gravitacionais (gravitational wave background = GWB) com o mais familiar Fundo Cósmico de Microondas (cosmic microwave background = CMB). O GWB data da marca de um trilhonésimo de segundo, enquanto o CMB é estabelecido cerca de 380.000 anos mais tarde, quando se formaram os primeiros átomos. O CMB representa uma única avalanche de fótons que estavam (naquela época remota) em equilíbrio com os circunstantes átomos em formação; as microondas que vemos hoje nos céus eram (antes de sofrerem o desvio para o vermelho para freqüências mais baixas pela expansão do universo) ondas de ultravioleta e foram subitamente liberadas para viajar através do espaço desimpedido. Elas são, atualmente, observadas como estando principalmente em uma temperatura uniforme de cerca de 3° K, mas o mapa geral das microondas nos céus mostra realmente as fracas marcas da falta de homogeneidade da matéria (calombos) que existiam mesmo então. O que, em contraste, representa o GWB? Ele se origina de três processos de produção, em funcionamento durante a Era Inflacionária: ondas originárias da expansão inflacionária do próprio universo; ondas provenientes da colisão de "bolhas" da matéria recente no reaquecimento após a inflação; e ondas resultantes da turbulência da mistura fluida das primeiras fontes de matéria e radiação, antes que se chegasse ao equilíbrio entre elas (conhecido como "termalização"). As ondas de gravidade nunca entrariam em equilíbrio com a matéria (uma vez que a gravidade é uma força tão fraca que não existe tempo suficiente para se misturar adequadamente); consequentemente, o GWB não parecerá para um observador como estando a uma mesma temperatura média.
Uma nova publicação, da autoria de Juan Garcia-Bellido e Daniel Figueroa (Universidade Autônoma de Madrid), explica como esses processos distintos poderiam ser detectados e diferenciados em modernos detectores, construídos para "ver" ondas gravitacionais, tais como LIGO, LISA ou BBO (Big Bang Observer = Observador do Big Bang). Em primeiro lugar, o GWB estaria desviado para o vermelho, tal como o CMB. Mas, por causa da origem anterior do GWB, o desvio para o vermelho seria ainda mais dramático: a energia (e a freqüência) das ondas estariam degradadas de 24 ordens de magnitude. Em segundo, as ondas do GWB seriam diferentes das ondas gravitacionais de fontes puntuais (tais como a colisão de dois Buracos Negros), uma vez que uma tal colisão emitiria ondas com um sinal espectral mais definido. Contrariamente, o GWB originário do reaquecimento após a inflação teria um espectro muito mais largo, com centro em torno de 1Hz até 1 GHz, dependendo da escala da inflação. Garcia-Bellido sugere que, se um detector tal como o proposto BBO pudesse desemaranhar os sinais separados do GWB do fim-da-inflação, tal sinal poderia ser usado como uma sonda da inflação e poderia auxiliar a explorar algumas questões fundamentais, tais como a assimetria entre matéria e antimatéria, a produção de defeitos topológicos tais como cordas cósmicas, campos magnéticos primordiais e, possivelmente, matéria escura super-pesada (Physical Review Letters, artigo a ser publicado; ver também http://lattice.ft.uam.es/)

TOMOGRAFIA DE PRÓTONS. Na obtenção de imagens na medicina, tais como a Ressonância Magnética (MRI), uma fatia plana de tecido pode ser fotografada em um espaço longitudinal. Uma imagem tridimensional da estrutura do corpo pode ser construída a partir de uma composição de vistas planas. Por analogia, os físicos no Laboratório Jefferson em Virginia estão tentando obter imagens dos quarks dentro dos prótons, uma fatia plana de cada vez no espaço do momento, sendo seu objetivo formar uma imagem de uma mapa tridimensional de quarks dentro de um próton. No caso da tomografia do próton, o "microscópio" consiste de um intenso feixe de elétrons que atinge um alvo de Hidrogênio. Um elétron pode ser defletido por um próton de várias maneiras, mas aqui se visualiza uma única colisão, um evento muito raro chamado de Espalhamento (Efeito) Compton Profundamente Virtual (deeply virtual Compton scattering = DVCS); o elétron penetrante é "espalhado" mediante a emissão de um fóton virtual (um raio Gama de alta energia) a sua frente. Isso se espalha a partir não do próton como um todo, mas de um dos quarks elementares que, junto com os glúons, constituem os tijolos do próton. O quark reemite um Raio Gama, mas não modifica de outra forma sua identidade. Desta forma, o próton-alvo original permanece intacto. Assim, a reação geral é a seguinte: um elétron e um próton colidem, e saem um elétron, um próton e um Raio Gama; o elétron e o Raio Gama são detectados e dessas informações se pode inferir muita coisa sobre o status dos quarks dentro do próton. Por exemplo, a posição espacial do quark dentro do próton (transversa à direção do fóton virtual) pode ser relacionada aos ângulos e energias do Raio Gama emitido. É como se um qurk fosse tirado de dentro do seu lugar dentro do próton e reposto em outro lugar.
Em um sentido importante a experiência do Laboratório Jefferson não é igual à obtenção das imagens médicas. Na microscopia convencional, a diminuição do comprimento de onda da fonte luminosa permite enxergar maiores detalhes e isso é ótimo quando se olha para o interior de tumores e células. Porém as estruturas dentro de um próton - quarks - são puntuais, além do poder de resolução de qualquer sondagem. Assim sendo, a estrutura dos prótons pode ser observada, mas a dos quarks, não. Na tomografia dos prótons, o momento transferido (na verdade o quadrado do momento de transferência, ou Q²) do elétron para o quark na forma de um Raio Gama virtual deveria, até certo ponto, fornecer uma resolução espacial melhor. Além de certo ponto, entretanto, um Q² não fornece um poder de resolução melhor. O que isso significa é que o Gama não estará mais sondando o próton, mas os quarks individualmente. O melhor que se pode fazer é mapear as probabilidades da presença de quarks com um determinado momento ficar em vários lugares dentro do próton; isto guarda semlhança com as nuvens de "orbitais" usadas para ilustrar as prováveis posições dos elétrons nos vários níveis energéticos dentro dos átomos.
Na verdade, talvez a coisa mais importante obtida pela presente experiência, é poder afirmar que o espalhamento se torna independente de Q² acima de um nível de cerca de 2 GeV². Isto indica que uma verdadeira tomografia do próton está acontecendo. Os eventos DVCS que foram vistos em outras experiências anteriores, mas nunca com a exatidão empregada aqui, são raros. Não obstante, os físicos do Jefferson foram capazes de reunir um milhão deles.
Com uma melhoria, já requisitada, na qualidade da energia do feixe de elétrons, os pesquisadores esperam levar seu mapeamento do próton a quarks que portam uma parte maior do momento do próton. Isto permitirá que os físicos do Laboratório Jefferson explorem a origem da massa e do spin do próton. (Munoz Camacho et al., Physical Review Letters, 31 de dezembro de 2006)

*********************

PHYSICS NEWS UPDATE é um resumo de notícias sobre física que aparecem em convenções de física, publicações de física e outras fontes de notícias. É fornecida de graça, como um meio de disseminar informações acerca da física e dos físicos. Por isso, sinta-se à vontade para publicá-la, se quiser, onde outros possam ler, desde que conceda o crédito ao AIP (American Institute of Physics = Instituto Americano de Física). O boletim Physics News Update é publicado, mais ou menos, uma vez por semana.

**************

Como divulgado no numero anterior, este boletim é traduzido por um curioso, com um domínio apenas razoável de inglês e menos ainda de física. Correções são bem-vindas.


Physics News Update nº 808

O Boletim de Notícias da Física do Instituto Americano de Física, número 808, de 12 de janeiro de 2007 por Phillip F. Schewe, Ben Stein, Turner Brinton e Davide Castelvecchi. PHYSICS NEWS UPDATE

AS FOLHAS DE CHÁ DE EINSTEIN INSPIRAM UMA NOVA TÉCNICA PARA SEPARAÇÃO DE SANGUE. Os cientistas da Universidade Monash da Austrália desenvolveram um processo para separar rápida e eficientemente separar o plasma sanguíneo no nível microscópico, sem quaisquer peças móveis, o que tem o potencial de permitir aos médicos realizar exames de sangue sem ter que enviar amostras para um laboratório. O novo processo emprega o mesmo princípio que faz com que as folhas de chá se acumulem no centro do fundo de uma chícara de chá mexida, um fenômeno explicado pela primeira vez por Einstein na década de 1920. A técnica é descrita na última edição do novo periódico de livre acesso Biomicrofluidics (1, 014103, 2007; http://bmf.aip.org/)). Separar o plasma sanguíneo de células vermelhas, proteínas e outras partículas microscópicas é um passo essencial em diversos exames médicos comuns, inclusive a medição de níveis de colesterol, drogas em atletas, tipo sanguíneo em doadores e níveis de glicose em diabéticos. Os processos de exame correntes necessitam da coleta de amostras que são enviadas a um laboratório e analisadas com uma grande centrífuga, um processo que pode demorar vários dias. No novo processo, uma pequena quantidade de sangue entra em uma câmara para fluidos e uma ponta de agulha é colocada próxima à superfície do sangue, em um ângulo predeterminado. Aplica-se uma voltagem à agulha, gerando íons na sua ponta que repelem os íons opostamente carregados nas proximidades. Isto cria um fluxo de ar, conhecido como "vento iônico", que varre a superfície do sangue, fazendo com que ele circule. As partículas microscópicas no sangue se deslocam em uma espiral descendente, por causa do ângulo da agulha com relação à superfície. Quando o fluido começa a circular, se poderia esperar (intuitivamente) que as partículas microscópicas, tais como as hemácias, fossem empurradas na direção da parede externa da câmara pela força centrífuga. Mas, por causa do fenômeno chamado de "Paradoxo das Folhas de Chá", as partículas são, ao contrário, empurradas para dentro, junto ao fundo da câmara. Einstein propôs uma explicação para esse fenômeno em 1926, quando percebeu que as folhas de chá se acumulavam no centro do fundo de uma xícara de chá mexida, em lugar de serem expelidas para as bordas. A pequena câmara de sangue, da mesma forma como a xícara de chá, é um cilindro de líquido que é girado no topo, enquanto permanece estacionário na base. Para satisfazer a condição de velocidade zero na base, é gerada uma força "para dentro" no fundo do líquido, a qual suprime a força centrífuga nesse local. Assim, as partículas microscópicas espiralam para dentro, na direção do fundo da câmara, como um tornado em miniatura, deixando uma clara camada de plasma acima.
Leslie Y. Yeo antecipa que essa tecnologia pode ser incorporada em um chip, mais ou menos do tamanho de um cartão de crédito. Ele diz que os dispositivos podem ser correntemente produzidos a custos reduzidos com as correntes técnicas de manufatura - cerca de 50 centavos de dólar por chip - mas podem estar ainda de 5 a 10 anos da produção em massa. (Arifin, Yeo, and Friend, Biomicrofluidics, edição de Janeiro-Março de 2007).

OUVINDO MADEIRA DE LEI. O finlandeses são muito preocupados com suas florestas. Jean Sibelius escreveu uma obra musical, "Tapiola", acerca delas. Um tipo de árvore particularmente valioso, com uma madeira de lei usada na fabricação de mobília de alta qualidade, é bétula crespa, uma mutação natural da bétula prateada. A primeira é cerca de 20% mais densa e possue veios curiosamente crespos, e é muito rara, enquanto que a outra, usada para compensados ou polpa, é comum. Vistos de fora, os dois tipos de bétula são essencialmente idênticos. Agora, uma equipe de físicos em Helsinki desenvolveu um processo para diferenciar um tipo do outro, observando como eles conduzem ondas ultrassônicas. Com um nível de confiabilidade de 93%, uma bétula crespa pode ser detectada e resguardada, ao menos temporariamente, do machado. Ela poderia ser deixada crescer mais, enquanto a menos útil bétula prateada seria cortada na marca dos 10 aos 13 anos. (Salmi et al., Journal of Applied Physics, Janeiro de 2007)

*********************

PHYSICS NEWS UPDATE é um resumo de notícias sobre física que aparecem em convenções de física, publicações de física e outras fontes de notícias. É fornecida de graça, como um meio de disseminar informações acerca da física e dos físicos. Por isso, sinta-se à vontade para publicá-la, se quiser, onde outros possam ler, desde que conceda o crédito ao AIP (American Institute of Physics = Instituto Americano de Física). O boletim Physics News Update é publicado, mais ou menos, uma vez por semana.

**************

Como divulgado no numero anterior, este boletim é traduzido por um curioso, com um domínio apenas razoável de inglês e menos ainda de física. Correções são bem-vindas.