27 julho 2007

Physics News Update nº 834

O Boletim de Notícias da Física do Instituto Americano de Física, número 834, de 27 de julho de 2007 por Phillip F. Schewe e Ben Stein. PHYSICS NEWS UPDATE

HIDROGÊNIO-SETE. Uma experiência na instalaçao GANIL na França foi a primeira a fazer, observar, identificar e caracterizar o mais pesado isótopo de Hidrogênio, até agora, o H-7, que consiste de um solitário próton e 6 nêutrons. (Uma experiência anterior observou indícios inconclusivos para este este estado — ver Korsheninnikov et al., Physical Review Letters, 8 de fevereiro de 2003.)
Todos os isótopos mais leves de Hidrogênio já foram vistos: H-1 (Hidrogênio normal), H-2 (Deutério), H-3 (Trítrio) e de H-4 a H-6. Tecnicamente falando, O estado H-7 (tal como H-4, H-5 e H-6) não são núcleos totalmente ligados. Ele é considerado uma ressonância uma vez que (além de ter uma vida muito curta) é necessário usar energia para forçar um nêutron extra a aderir aos outros núcleons. Em um núcleo verdadeiro é necessária energia para remover um nêutron.
Na experiência do GANIL, um feixe de íons de Hélio-8 (eles mesmos bastante raros) é espatifado de encontro a um núcleo de Carbono-12 que reside em um gás de butano (ver figura em http://www.aip.org/png/2007/283.htm). Em algumas raras ocasiões, o He-8 doa um de seus prótons para o Carbono-12, produzindo H-7 e N-13, respectivamente. O H-7 rapidamente se desmancha em H-3 e 4 nêutrons livres. Enquanto isso, o N-13 é observado no detector de alvos-ativos MAYA (cujo nome vem de uma personagem de quadrinhos, Maya, a abelha, cujos favos de mel lembram as placas catódicas hexagonais da experiência), um dispositivo muito semelhante a uma câmara de bolhas, que permite a dedução de suas energia e trajetória.
Levando-se em conta a conservação de momento e energia, a efêmera existência do H-7 é extraída dos dados do N-13 (ver figura em www.aip.org/png). Foram observados 7 eventos da formação de H-7. Se pode inferir grosseiramente uma duração de menos de 10-21 segundos para o H-7.
O núcleo de Hélio-8 (2 prótons + 6 nêutrons), usado para criar o H-7, é por si próprio interessante, uma vez que se acredita que ele seja constituído de um núcleo nuclear [nota do trdutor: em inglês, "nuclear core". Se alguém tiver uma tradução melhor, me avise...] com dois nêutrons de "halo" orbitando por fora. Este espécime radiativo tem que ser cuidadosamente reunido, a partir de colisões Carbono-Carbono (em um estágio separado) e, então, acelerados para participar da experiência do H-7.
Um dos pesquisadores do GANIL, Manuel Caamaño Fresco, diz que uma das principais razões para procurar o H-7 é obter uma melhor capacidade de manipular matéria exótica nuclear.
O núcleo de H-7, durante sua breve existência, pode consistir de um núcleo de H-3 mais duas flancoguardas com 2 nêutrons, ou mesmo uma bolha de 4 nêutrons por fora. Talvez seja possível observar isótopos ainda mais pesados de Hidrogênio, tais como H-8 e H-9. (Caamaño et al., Physical Review Letters, artigo em publicação; Tese de PhD em http://www.usc.es/genp/maya/)

FABRICAÇÃO DE GELO COM LASER. Os físicos da Universidade de Goettingen conseguiram, pela primeira vez, fazer água super-resfriada congelar, usando pulsos de laser. O super-resfriamento ocorre quando uma amostra de água é resfriada abaixo do ponto de congelamento (0° C) sem que ocorra a cristalização. Isto pode acontecer em uma amostra pequena e se nenhum ponto de "nucleação" aparecer, em torno do qual o gelo sólido (uma estrutura cristalina) possa se formar.
O pulso de laser incidente causa uma quebra óptica: algumas das moléculas de água são ionizadas, criando um plasma transitório. O plasma quente se expande e forma uma bolha de vapor d'água que colapsa muito rapidamente. São as ondas de pressão, emitidas pelo pequeno plasma e o colapso da bolha, que, como acreditam os cientistas do Goettingen, disparam a rápida cristalização.
Já se viu anteriormente um equivalente acústico — sonocristalização — mas esta é a primeira vez que a cristalização é iniciada por um pulso de laser.
Um dos pesquisadores, Robert Mettin, sugere que a fabricação de gelo com laser pode ser estendida à solidificação de outros materiais. (Lindinger et al., Physical Review Letters, 27 de julho de 2007)



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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.

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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.

25 julho 2007

A energia nuclear conta-ataca!...

Extraído do EurekAlert, uma apaixonada defesa em favor da energia nuclear e contra a bio-energia.

Inderscience Publishers

Energia renovável acaba com o ambiente

A energia renovável não passa no teste ambiental

"Renovável" naõ significa "verde". Isto é o que clama Jesse Ausubel da Rockefeller University em Nova York. Em um artigo no Inderscience's International Journal of Nuclear Governance, Economy and Ecology, Ausubel expica que construir um número suficiente de geradoras eólicas, barragens em um suficiente de rios e cultivar a biomassa suficiente para atender as necessidades globais de energia, vai acabar com o ambiente.

Ausubel analisou a quantidade de energia que cada uma das, assim chamadas, fontes de energia renovável podem produzir, em termos de Watts de potência fornecida por metro quadrado de terra perturbada. Ele também compara a destruição da natureza pelos renováveis com a necessidade de espaço para energia nuclear. "Energia nuclear é verde", ele argumenta, "Considerando os Watts por metro quadrado, a energia nuclear tem uma vantagem astronômica sobre seus competidores".

Nesta base, ele argumenta que as tecnologias obtém sucesso quando a economia de escala faz parte de sua evolução. Nenhuma economia de escala favorece os renováveis. Mais kilowatts renováveis precisam de mais terra em uma escala constante ou pior ainda, porque a terra boa para energia eólica, hidroelétrica, biomassa ou energia solar pode ser usada antes.

Uma consideração acerca de cada, assim chamada, fonte renovável, por sua vez, pinta um quadro sombrio do impacto ambiental dos renováveis. Hipoteticamente, alagar toda a Província de Ontario, Canada, cerca de 900.000 quilômetros quadrados, com todos seus 680.000 bilhões de litros de chuva, e armazenar tudo atrás de uma barragen de 60 metros, somente geraria 80% da energia total produzida pelas 25 usinas nucleares do Canadá, explica ele. Colocando de outra forma, cada quilômetro quadrado de terra inundada pela barragem só forneceria a eletricidade para apenas 12 canadenses.

A energia de biomassa também é terrivelmente ineficiente e destruidora para a natureza. Para energizar uma grande parte dos EUA, vastas áreas precisariam ser desmatadas ou plantadas anualmente. Para obter a mesma quantidade de eletricidade, a partir de biomassa, de uma única usina nuclear, seria necessário plantar 2.500 km² da melhor terra de Iowa. "O aumento do uso de combustível de biomassa de qualquer natureza é criminoso", observa Ausbel. "A humanidade precisa guardar terras para a natureza. Cada automóvel necessitaria de um pasto de 1 a 2 hectares".

Voltando-se contra a energia eólica, Ausubel aponta o fato de que, enquanto que as "fazendas de vento" sejam entre três e dez vezes mais compactas do que uma "fazenda de biomassa", se precisa de uma área de 770 km² para produzir tanta energia quanto uma usina elétrica nuclear de 1.000 Megawatts. Para atingir a demanda de 2005 dos EUA, teria que se cobrir uma área de aproximadamente 780.00 km², uma área do tamanho do Estado do Texas, com estruturas para extrair, armazenar e distribuir a energia.

Uma centena de metros quadrados para os ventos, um bom tamanho para um apartamento em Manhattan, poderiam fornecer energia para uma lâmpada elétrica ou duas, mas não para as máquinas de lavar, fornos de microondas, TV de plasma e computador. A Cidade de Nova York precisaria que cada metro quadrado de Connetcticut se tornasse uma "fazenda de ventos" para fornecer a energia para todos os seus equipamentos e gadgets elétricos.

A Energia Solar também entra na crítica. Uma usina de células fotovoltaicas necessitaria pintar de preto cerca de 150 km², mais a terra necessária para a armazenagem e recuperação, para se equiparar a uma usina eletronuclear de 1.000 MW. Além disso, cada forma de energia renovável envolve uma vasta infraestrutura, que inclui concreto, aço e estradas de acesso. "Sendo um Verde, um dos meus credos é 'nada de estruturas novas', porém os renováveis envolvem dez vezes ou mais material por kW do que gás natural ou energia nuclear", diz Ausubel.

Enquanto que as marcas da mineração de Urânio possam acrescentar umas poucas centenas de km² , e existam considerações acerca de armazenagem de resíduos e segurança, o denso coração do átomo deixa, de longe, a menor marca na natureza do que qualquer outra forma de fonte de energia. Com os benefícios da economia de escala, a energia nuclear poderia multiplicar sua vazão de energia e até encolher o sistema de energia, da mesma forma que computadores se tornaram menores e mais poderosos.

"Renováveis podem ser renováveis, mas não são verdes", afirma Ausubel", "Se queremos minimizar novas estruturas e o estupro da natureza, a energia nuclear é a melhor opção".

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(Sonoro palavrão omitido), esse tal Ausubel deve ser advogado!... Nunca vi uma defesa tão repleta de falsas-verdades e mentiras deslavadas como essa... Senão, vejamos:

Em matéria de hidrelétricas, você não precisa alagar Ontário (por falar nisso, por que será que ele não propõe drenar os Grandes Lagos para construir mais usinas nucleares?...); mas se pode e se deve sacrificar muita terra para usinas hidroelétricas e criar hidrovias internas. Essa combinação de produção de energia com o meio menos gastador de energia para o transporte é economicamente viável. Principalmente para países tropicais. Se não o é para o Canadá, que pena!...

Quanto à energia de biomassa, onde o perpetrador autor deste artigo mistura bio-combustíveis com outras formas de energia a partir de biomassa, esquecendo que o lixo orgânico é uma fonte plausível, o fulano esquece que um dos dados relevantes para a agricultura é, exatamente, o fator de rendimento do solo. E por que tanta preocupação com a geração de energia elétrica? Bio-combustíveis servem para substituir, principalmente, combustíveis fósseis em todos o seus empregos. Não será o mais eficaz para geração de eletricidade, talvez...

Mas a razão se torna clara quando ele aborda a energia eólica. O problema não é só gerar energia. É não parar de desperdiçar energia com todos os gadgets que fazem as delícias de uma economia podre e em processo de falência.

E outras argumentações falaciosas, tais como considerações sobre "construir estruturas" para armazenagem e distribuição de energia, valem para qualquer fonte de geração de eletricidade, inclusive a atômica.

Eu não desprezo a energia nuclear como fonte para geração de eletricidade, mas os problemas de segurança e do manejo de resíduos não são tão pequenos como o imbecil autor faz crer. E, não nos esqueçamos: a matéria-prima para a energia nuclear também é uma fonte não-renovável e particularmente escassa.

Ah!... Sim... Eu até já estou vendo a nanotecnologia produzindo chips geradores de energia eletronuclear...

Em matéria de "defesa" o paspalhão autor perdeu uma excelente ocasião para ficar calado...

24 julho 2007

Big Brother is watching you!

Notícia da BBC Brasil:

24 de julho, 2007 - 19h32 GMT (16h32 Brasília)

Grã-Bretanha orienta escolas sobre como colher digitais de alunos

As escolas britânicas estão recebendo um guia com diretrizes sobre como poderão usar e armazenar dados biométricos de alunos, tais como impressões digitais.

Atualmente, existem colégios britânicos que utilizam dados biométricos de estudantes para aferir comparecimento, permitir que alunos paguem por refeições e pegar livros emprestados das bibliotecas escolares.

Críticos da medida afirmam que armazenar impressões digitais de alunos é algo que fere a privacidade de crianças e levantaram dúvidas sobre a possível legalidade dessa prática.

Eles também protestaram contra o fato de que a coleta de dados biométricos não dependerá da aprovação de pais das crianças.

Dados temporários

O governo refuta as críticas, afirmando que a coleta de dados biométricos é feita de forma a não expor os estudantes e acrescenta que os dados precisam ser destruídos pelos colégios assim que os estudantes abandonam a instituição.

Segundo a Becta, a agência responsável pelo setor de educação na Grã-Bretanha, o consentimento dos pais não é compulsório, mas a entidade aconselhou as escolas a envolver o maior número possível de pais e alunos em suas decisões de usar dados biométricos.
''Essas informações não podem ser compartilhadas com terceiros e têm de ser eliminadas no caso de um estudante deixar a escola'', afirmou o ministro da Educação britânico, Jim Knight.

Os sistemas biométricos nos colégios britânicos funcionam de forma que não seja possível ver a imagem propriamente dita da impressão digital do aluno.

De acordo com a Becta, o sistema funciona da seguinte forma: quando as crianças colocam a sua impressão digital em um aparelho capaz de registrá-la, o equipamento gera um valor numérico.

Cada vez que for lida a impressão digital do estudante, um novo valor numérico é gerado. Ele é comparado com outros números armazenados, dessa forma é possível estabelecer a identidade do autor da impressão digital entre os vários alunos e os números correspondentes a eles.

Antidiscriminatório

A agência afirma também que o sistema pode ser positivo para os alunos que almoçam no colégio, especialmente para os mais pobres, que não podem pagar por suas refeições, e que contam com isenções.

Graças à leitura biométrica, diz a Becta, esses estudantes não podem ser identificados por seus colegas e, dessa forma, não estão sujeitos a ser discriminados devido à sua condição social.

O órgão comenta ainda que graças ao sistema, os alunos não têm de trazer carteiras ou dinheiro para a cantina, portanto não estão sujeitos a perder cartões automáticos e nem estão sujeito a roubo por parte de outros colegas.

Outra precaução, segundo o guia fornecido pela agência governamental, é a necessidade de firmar que cada colégio é um ''controlador de dados'', ou seja precisa prestar contas do porquê de estar armazenando a informação e assegurar que a coleta desses dados está sendo feita dentro da lei e não será mantida além do prazo necessário.

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E a Scotland Yard também é absolutamente confiável e jamais assassinou um inocente...

Sentimento de culpa e motivações

Através do EurekAlert encontrei este interessante artigo sobre o sentimento de culpa e as respostas psíquicas que ele causa.

Association for Psychological Science

Foi mal!... Porque sentimos culpa em primeiro lugar

A Culpa tem um papel essencial no estabelecimento do comportamento social. A sensação preocupada em nossas entranhas freqüentemente serve como o ímpeto que nos leva a procurar a redenção. No entanto, os psicólogos têm problemas em concordar sobre a função desta emoção complexa.

Por um lado, o sentimento punitivo da culpa pode impedir você de repetir o mesmo comportamento transgressor no futuro, o que os psicólogos chamam de "motivação supressora". Por outro lado, alguns pesquisadores enfocam a função da culpa em um contexto social, no qual ele mantém as pessoas dentro dos comportamentos previstos nos padrões morais de suas comunidades. Este enfoque enfatiza uma experiência emocional mais positiva e é associada com "motivação aproximativa".

Em um novo estudo, a ser publicado na edição de junho da Psychological Science, publicada pela Association for Psychological Science, o psicólogo da Universidade de New York, David M. Amodio, e seus colegas, Patricia G. Devine e Eddie Harmon-Jones, tentam combinar os dois campos. Os pesquisadores acreditam que a culpa é, inicialmente, associada à motivação supressora, que, então, se transforma em motivação aproximativa, quando se apresenta uma oportunidade para a reparação. Além disto, os pesquisadores visaram testar estas questões acerca da função da culpa no contexto da redução do preconceito racial.

Para testar sua teoria, os pesquisadores mostraram aos participantes figuras com fisionomias Brancas, Negras, ou Asiáticas, enquanto monitoravam sua atividade cerebral com um EEG. Aí, os pesquisadores mostravam "resultados" aleatórios aos participantes, dizendo se eles tinham respondido positiva ou negativamente às figuras de brancos, negros e asiáticos.

Após receber um resultado que indicava que eles tinham respondido negativamente às fisionomias dos negros, os pesquisados relatavam sentimentos ampliados de culpa, ansiedade e tristeza. O aumento da culpa foi maior do que a modificação de qualquer outra emoção. Seus relatos eram confirmados pelo EEG, que mostrava uma significativa redução na assimetria frontal esquerda, após o resultado. Grande parte da literatura indica que a assimetria frontal esquerda corresponde à motivação aproximativa. Portanto, neste caso, os participantes estavam, inicialmente, sentindo os efeitos punitivos da culpa, ou motivação supressora.

Os participantes, então, completavam outro estudo, no qual eles liam uma série de manchetes de revistas. Interpoladas a outras manchetes, incluídas para "encher linguiça", havia três manchetes cujo título se relacionava com a redução do preconceito racial (“Melhorando suas relações inter-raciais”. "10 maneiras de reduzir o preconceito racial na vida quotidiana,” e “Meios para eliminar seu próprio racismo no novo milênio"). Os participantes a quem tinham contado que tinham respondido negativamente às fisionomias de negros, revelaram uma grande mudança para o lado esquerdo em sua atividade cortical frontal, enquanto liam os títulos referentes à redução de preconceito racial, indicando uma motivação aproximativa.

Ou seja, quando se dava aos indivíduos uma oportunidade para a reparação, seus sentimentos de culpa pode predizer seu interesse em comportamento redutor do preconceito. Anteriormente, as emoções eram consideradas como estados emocionais relativamente imutáveis, básicos. A pesquisa de Amodio apresenta uma nova idéia de que as emoções servem uma dinâmica de funções motivacionais para o estabelecimento do comportamento. Estas descobertas também sugerem que, embora seja um sentimento incômodo, a culpa tem um papel crítico na promoção de mudanças pró-sociais no comportamento, e o estudo de Amodio demonstra este efeito no contexto da redução do preconceito racial.

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22 julho 2007

Physics News Update nº 833

O Boletim de Notícias da Física do Instituto Americano de Física, número 833, de 19 de julho de 2007 por Phillip F. Schewe e Ben Stein. PHYSICS NEWS UPDATE

SINAIS DE ULTRASSOM ALERTAM PARA CÂNCER DE SEIO. Estudos, realizados pelo Karmanos Cancer Institute e a Wayne State University descobriram uma correlação entre a velocidade do ultrassom, transmitido pelo tecido do seio, e a densidade desse tecido. Isto é potencialmente importante porque grandes quantidades de tecido denso no seio são assoiadas com o aumento de risco de câncer no seio. A utilização de ultrassom evita o uso dos Raios-X ionizantes, empregados na mamografia típica. Os pesquisadores são parte de uma equipe que vem desenvolvendo uma nova forma de realizar tomografia por ultrassom, uma em que o paciente fica de bruços, com um dos seios se projetando para dentro de um banho de água. O seio fica circundado por um transceptor em forma de anel, para o envio e coleta de ondas de som para e de dentro dos seios, de todos os lados. A resultante detecção do ultrassom captura tanto as ondas de som transmitidas, como as refletidas. A partir disto, uma densitometria ultrassônica do seio (ultrasound percent density = USPD) — que se acredita, ser um bom sucedâneo para a densitometria mamográfica
— pode ser realizada. O processo foi experimentado em um teste clínico com uma coorte de 100 pacientes e mostra que a USPD corresponde bem às medições, tanto qualitativa, como qualitativamente, com as densitometrias mamárias correntes. Esses resultados serão relatados, na próxima semana, no encontro da Associação Americana dos Físicos em Medicina (American Association of Physicists in Medicine = AAPM) em Minneapolis. Um dos cientistas, Carri Glide, diz que eles esperam a aprovação da Food and Drug Administration (FDA) e colocar o dispositivo em uso geral. Maiores informações sobre o dispositivo podem ser encontradas em www.karmanos.org/cure. (Infomações sobre o encontro da AAPM em AAPM VirtualPressRoom)

MINIATURIZAÇÃO DA TERAPIA DE PRÓTONS. Usando conceitos inovadores de física, pesquisadores propuseram um sistema que, algum dia, possa tornar disponível a terapia de prótons, um processo de tratamento para câncer, no "estado-da-arte", correntemente disponível apenas em um punhado de centros, para centros de trapia radiológica e pacientes de câncer em toda a parte. Em comparação aos Raios-X convencionalmente usados na radioterapia, os prótons são potencialmente mais eficazes, na medida em que podem depositar uma maior radiação letal para células nos tumores-alvo e menos, no tecido saudável circundante. Entretanto, para matar os tumores, os prótons devem ser acelerados a energias suficientemente altas, o que, correntemente, tem que ser obtido em grandes e caros aceleradores que tomam o espaço de uma quadra de basquete. Thomas Mackie, um professor da Universidade de Winsconsin e co-fundador da companhia de radioterapia TomoTherapy, dará uma conferência no encontro da AAPM, onde apresentará um projeto de próton-terapia baseada em um dispostivo bem menor, conhecido como "acelerador de Wall dielétrico" ("dielectric wall accelerator" = DWA). Atualmente em construção como protótipo no Lawrence Livermore National Laboratory, o DWA pode acelerar prótons até 100 milhões de elétron-volts em apenas um metro. Um DWA de dois metros, potencialmente, será capaz de fornecer prótons com energia alta o suficiente para tratar todos os tumores, inclusive aqueles profundamente inseridos no interior do corpo, e caberá em uma sala de radioterapia convencional.
O DWA é um tubo oco, cujas paredes consistem em um isolante muito bom (um dielétrico). Quando a maior parte do ar é removia do tubo, para criar um vácuo, a estrutura do tubo pode suportar os gradientes muito altos dos campos elétricos necessários para acelerar prótons a altas energias em uma distância curta. Além de seu tamanho menor, um sistema de terapia por prótons com base no DWA teria outro benefício: ele poderia variar tanto a energia dos prótons, como a intensidade do feixe de prótons, duas variáveis que não podem ser simultaneamente ajustadas nas instalações existentes de tratamento por prótons. Mackie adverte que os testes clínicos do sistema estão a, pelo menos, cinco anos de distância. Mas se a abordagem do DWA se mostrar factível, prótons podem, eventualmente, representar uma opção mais abrangente, em lugar de limitada, para o tratamento do câncer. (Publicação AAPM, TH-C-AUD-9.)

UM INTNSIFICADOR DE IMAGENS
EM ESTADO SÓLIDO PARA RAIOS-X (SOLID STATE X-RAY IMAGE INTENSIFIER = SSXII), atualmente em desenvolvimento, deve aumentar grandemente a resolução espacial das imagens médicas por Raios-X. Na angiografia (imagens de vasos sanguíneos , usando maiores exposições a raios-X, a fim de obter uma imagem para diagnóstico de qualidade muito alta e baixo ruído) e fluoroscopia (imagens em tempo real, com exposições menores a raios-X para imagens de orientação), é importante minimizar a dose de raios-X para o paciente e maximizar a sensibilidade dos detectores que gravam a imagem. Usualmente se emprega um amplificador de imagem para raios-X (x-ray image intensifier = XII) ou um detector de painel plano (flat panel detector = FPD). Estes são dispositivos usados para converter a imagem dos raios-X em uma imagem digital. O XII sofre de distorções inerentes nas imagens, devidas ao processo de intensificação de imagem que incluem a sensibilidade ao Campo Magnético da Terra. Em função disto, os XII estão sendo substituídos pelos, mais novos, FDP que superam estes problemas de distorção. Infelizmente, os FDP sofrem com o excessivo ruído da própria aparelhagem, o que resulta em uma pobre qualidade de imagem nas exposições menores a raios-X, necessárias para a fluoroscopia. Ambos os detectores têm uma resolução espacial limitada.
Agora, os cientistas da Universidade de Buffalo estão desenvolvendo uma versão em estado sólido do intensificador de imagens de raios-X tradicional, um que se baseia em CCDs multiplicadores de elétrons, para obter uma amplificação de sinal variável em estado sólido. O resultado deve ser um dispositivo que incorpore todas as características positivas dos aparelhos de imagens fluoroscópicos, no corrente "estado-da-arte", mas com distorções mínimas, não afetadas por campos magnético, um nível de ruído muito baixo do instrumento, sensibilidade variável até muito baixas exposições a raios-X, e mais do que o dobro da resolução espacial.
Andrew Kuhls, que trabalha no grupo de física de imagens médicas do Professor
Stephen Rudin, diz que testes in-vivo do dispositivo estão planejados, com testes clínicos em seguida. (Três palestras no encontro da AAPM: WE-C-L 100J-3, 2007, WE-C-L 100J-4, 2007 e WE-C-L 100J-6, 2007)


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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.

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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 julho 2007

Efeito Placebo


Notícia extraída da News @ Nature , diz o que já era meio óbvio. Eu comento no fim...

Revelado: como a mente processa o efeito placebo

Esperar por uma grande recompensa ajuda a recompensa a se realizar.

Michael Hopkin

Neurocientistas descobriram que pessoas que experimentam uma forte dose de prazer com a idéia de uma recompensa futura, são mais suscetíveis ao efeito placebo.

A pesquisa mostra como o efeito placebo, no qual os pacientes esperam um benefício de um tratamento médico, a despeito do mesmo não ter qualquer atividade terapêutica, confiam no "centro de recompensa" do cérebro — uma região que prevê nossas expectativas futuras de experiências positivas e que também está envolvida na prática de jogos de azar e vícios em drogas. Uma maior atividade nesta região do cérebro, chamada "nucleus accumbens", está ligada ao efeito placebo, mostra a nova pesquisa.

Este tipo de compreensão da mecânica de como o cérebro reage aos tratamentos com placebos, pode auxiliar os médicos a ampliar o efeito, argumenta Jon-Kar Zubieta da Universidade de Michigan, em Ann Arbor, que liderou a pesquisa.

"Isto está levando à idéia de que se pode manipular o efeito placebo, para aumentá-lo para tratamento terapêutico", diz ele.

Ao contrário, reduzir ou eliminar as variações no efeito placebo pode aumentar a acurácia de testes médicos, que avaliam os efeitos de novas terapias, em confronto com os placebos. Reduzir as variações do efeito placebo entre diferentes voluntários, pode auxiliar a padronizar os resultados dos testes.

Grandes expectativas

Zubieta e sua equipe avaliaram o efeito placebo, dando nos voluntários uma dolorosa injeção de solução salina no queixo. Os pacientes eram, então, avisados de que teriam tomado, aleatoriamente, uma injeção de analgésico ou de placebo. De fato, todos os voluntários receberam um placebo. Mais tarde, alguns dos mesmos pacientes eram re-testados e nenhuma segunda injeção era oferecida.

Os participantes geralmente relatarem mais redução na dor quando receberam injeções de placebo, do que aqueles que não receberam qualquer tratamento de placebo, relatam Zubieta e seus colegas na publicação Neuron. Mas os voluntários mostraram significativas variações na força de seus efeitos placebo.

Os pesquisadores suspeitam que o efeito pode estar ligado ao centro de recompensas do cérebro, que é ativado quando uma recompensa (neste caso, liberação da dor) é esperada. Eles escanearam os cérebros de 14 de seus 30 voluntários, para monitorar a produção no "nucleus accumbens" de uma substância química, sinalizadora de atividade cerebral, chamada "dopamina", que é liberada em resposta à antecipação de uma recompensa.

A atividade no "nucleus accumbens" foi maior nos pacientes que esperavam um efeito placebo mais forte, foi o que descobriram os pesquisdores "Se seu sistema de dopamina não funciona muito bem, seu efeito placebo provavelmente vai feder", diz Zubieta.

Mais ainda, as pessoas que tendem a mostrar um forte efeito placebo, também têm expectativas mais altas por recompensas em geral, como demonstrado por um jogo em que lhes era dito que receberiam variáveis somas em dinheiro. Durante o jogo, seus cérebros eram escaneados para avaliar seus níveis de otimismo em que a recompensa fosse uma bem grande.

Amplificador do cérebro


As descobertas aumentam a possibilidade de que pacientes possam receber medicamentos eficazes para ativar ou amplificar o efeito placebo, embora Zubieta alerte que nós ainda não sabemos como fazê-lo. Já existem drogas que amplificam o sistema de dopamina do cérebro, mas que podem apresentar efeitos colaterais bizarros, inclusive tornar os pacientes em jogadores irresponsáveis, na medida em que seu centro de expectativa de recompensas entre em overdrive, ele frisa.

Uma maneira melhor para enfocar o problema pode ser encorajar os médicos a se demonstrarem exageradamente otimistas, quando forem contar aos pacientes sobre seus tratamentos, sugere Chris Frith, um neuropsicólogo do University College London. Isto deve amplificar a antecipação de recompensa e cura pelos pacientes. "Os médicos que são melhores, são aqueles que são mais iludidos pela eficácia de seu tratamento", diz ele.

Ainda não está claro como qualquer antecipação de recompensa possa, então, especificamente afetar o problema fisiológico sofrido pelo paciente. É possível que a antecipação de recompensas dispare a produção de analgésicos chamados "opiácios endógenos", por exemplo. Se for assim, pode ser possível para as pessoas controlar a liberação dessas substâncias químicas através do pensamento (e da fé) somente. "Será possível liberá-los pela vontade?" pergunta Frith.

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Bom... Agora vamos aos comentários...

O fato é que a pesquisa "descobriu" o que já se sabe, há tempos: a fé cura. A circunstância da liberação de dopaminas é um ponto novo e interessante (que comprova um efeito psicossomático). Mas não explica o próprio "efeito placebo", como o título do artigo quer fazer crer.

"Efeitos placebo" muito mais espetaculares são obtidos por diversas "pseudo-ciências" e por práticas religiosas, ou de concentração e meditação sem caráter religioso.

Infelizmente, não seria ético testar o "efeito placebo inverso": administrar uma droga eficaz, dizendo ao paciente que trata de um placebo ou de uma droga apenas parcialmente eficaz. Mas eu garanto que os resultados seriam igualmente surpreendentes.

O Daniel uma vez publicou uma matéria, intitulada "Say what?!..." (que deve ter se perdido no crash do HD dele), onde desancava um sujeito que disse que a matemática era "uma crença, como qualquer outra". Na verdade, o sujeito não estava errado: é muito mais fácil "acreditar" em fatos comprovados. O grande problema é acreditar em coisas que não se pode comprovar experimentalmente.

Mas, em essência, o presente artigo, e os recentes filme e livro "O Segredo", dizem a mesma coisa. O artigo, em uma abordagem científica; os últimos, em uma abordagem mística.

(Agora, leiam o artigo precedente...)

19 julho 2007

Um novo humanismo

Por um novo humanismo
por Salvador Pániker (filósofo e escritor espannhol

Em 1959, C. P. Snow proferiu sua famosa conferência em Cambridge, intitulada “As duas culturas e a revolução científica", lamentando o cisma acadêmico e profissional entre os campos da ciência e das letras. Em 1991, o agente literário John Brockman popularizou o conceito da Terceira cultura, se referindo ao nascimento do escritor-cientista e, desta formas, se referindo ao nascimento de um novo humanismo, não mais ligado ao sentido clássico do termo, mas, em seu lugar, a uma nova hibridização entre as ciências exatas e as humanas.

Em tanto quanto concerne à filosofia, este novo humanismo deveria estar ciente, não só das novidades científicas, mas, também, de tantas novas tendências do pensamento contemporâneo quanto fosse possível. Isso significava que a filosofia não poderia permanecer trancada em um departamento acadêmico Professional, ao contrário, deveria participar de uma interseção interdisciplinar, "em diálogo —como diria o recentemente extinto Richard Rorty —“com todas as outras ciências”. A Filosofia precisa traçar os mapas da realidade. O Filósofo é, nas palavras de Platão, "aquele que possui uma visão do todo (synoptikos)," como tal, ele organiza o que é a “informação armazenada” mais relevante (cultura) e rascunha as novas visões mundiais (provisórias, porém coerentes). Mais do que isso, a intuição inicial dos filósofos analíticos — que foram os primeiros a realçar as armadilhas colocadas pelas linguagens — não deve ser descartada.

Eu, portanto, acredito que um novo humanismo deve adotar certas reformas lingüísticas. Tomemos, como exemplo, a extensão em que nós ainda estamos hoje condicionados pela construção aristoteliana de sujeito, verbo e predicado, que também forma o modelo cartesiano de cognição sujeito - objeto. Estas convenções são responsáveis — e foram denunciadas tanto por Buddha, como por David Hume — pela falácia de acreditar que a única coisa de que e pode ter certeza é da existência de atos mentais.

De fato, o que ocorre no gênero filosófico, é que palavras devem transmitir conceitos, deixando uma pequena margem para os floreios da retórica. Na filosofia, é muito difícil escapar a um determinado modo gramatical. Martin Heidegger já tinha explicado que havia desistido de escrever a segunda parte de “Being and Time” por causa da inadequação da linguagem da metafísica que sempre identifica um ser com o evento do “ser”, esquecendo a diferença ontológica. Hoje, quando a filosofia tende a se misturar com a literatura, de que outro recurso dispomos? Gregory Bateson costumava dizer que devemos nos adaptar a uma nova maneira de pensar que substitua objetos por relacionamentos. Mas substituir objetos por relacionamentos é contra estórias. Assim, Bateson nos convida a contra estórias.

Mesmo que uma “virada lingüística” tenha ocorrido, nossos hábitos de sintaxe mudaram muito pouco. Em seu Segundo período, clamava que a poesia — cujo exemplo supremo seria Hölderlin — como um modelo de uma linguagem não-objetificante, irredutível a um simples instrumento de informação. Infelizmente, Heidegger conseguiu se inebriar tanto na “escuridão poética” que se tornou difícil de acompanhar. Com respeitos linguagens formais usadas para as ciências exatas, estas são, no fim, acessíveis apenas a um pequeno grupo de especialistas. E, assim, para dar um exemplo, enquanto as pessoas cultas, em seus dias, ainda podiam digerir a teoria da gravidade de Newton e até a teoria da relatividade de Einstein (embora com menos facilidade — a constância da velocidade da luz é estritamente contra-intuitiva); quem, nos dias de hoje, é capaz de seguir a demoníaca complexidade matemática da teoria das supercordas?

Dito isto, nós estamos na direção de um caminho que eu acredito seja inevitável. Aqui, nas margens da linguagem que se usa, nós somos chamados a nos liberar da tirania da intuição, senso comum e outras armadilhas desta natureza.Por outro lado, por que a realidade tem que ser completamente ininteligível? Para começar, o teorema de Gödel's impugna a própria noção de uma teoria completa na natureza: qualquer sistema axiomático que sejam até, de alguma forma, complexos, levanta questões que os próprios axiomas não podem resolver. Por outro lado, a teoria da evolução confirma nossa obscuridade. Nada nos obriga a pensar que o mundo possa ser completamente inteligível. Pelo menos, para nós símios pensantes. Ao menos em relação ao que nós símios pensantes compreendemos por inteligibilidade.

Em resumo. Um novo humanismo deveria começar com um tratamento de modéstia, talvez abjurando o extremamente arrogante conceito de humanismo, que coloca o animal humano como o ponto central de referência para toda a existência. Um novo humanismo, compatível com a sensibilidade da metafísica, não pode virar as costas à ciência. Naturalmente, não se trata de cair no obscurantismo pseudocientífico que Alan Sokal e Jean Bricmont denunciaram em seu conhecido livro, Intellectual Imposters. Não há necessidade de usar jargão científico quando não for pertinente. Nem há motivo para cair no relativismo epistemológico radical (que pode resultar de uma má digestão dos trabalhos de Kuhn e Feyerabend), nem acreditar que a ciência é uma mera narrativa, ou nada além de um artefato social. Também não devemos procurar por uma absurda síntese entre Ciência e Misticismo. A tarefa atribuída ao Humanismo é mais diferenciada no sentido da autonomia da ciência: compreender, verdadeiramente, nossos condicionamentos mais fundamentais; e assegurar que os paradigmas científicos realmente fertilizem o discurso filosófico e até o literário.

O fato, nesta material, é que a cultura, em sua totalidade, existe em um permanente estado de fluxo e renovação. Sua renovação nasceu da inter-fertilização das disciplinas individuais. Hoje se pode até elaborar sobre uma teoria nova, retirada de um “texto sagrado”, evitando um retorno às velhas fontes exauridas. Por exemplo, é possível que, um dia, sua Santidade o Papa da Igreja Católica escreva algo realmente inspirado, algo rela, sem os detestáveis maneirismos dos documentos oficiais? Não parece provável, nem é necessário. Os verdadeiros “textos sagrados” da tradição ocidental têm sido, por séculos, os dos grandes autores. Platão e Aristóteles, Dante e Shakespeare. Mas também Victoria, Bach, Handel, Beethoven. E Giotto, Fra Angelico, Rembrandt. E Arquimedes, Pascal, Newton, Darwin, Einstein, Heisenberg. E Paul Celan e Bela Bartok. Etcetera. Todos eles são “autores sagrados”. Canônicos. A Física Quântica não é um monumento menos inspirado do que a Bíblia. Nem menos ambígua, O cientista Arthur I. Miller escreve: "Tal como uma grande obra de literatura, a teoria quântica está aberta a múltiplas interpretações”.Em verdade, aqueles que opõem a ciência aos textos sagrados ou ciência à arte, cometem um erro. Pondo de lado as respectivas fronteiras de autonomia, tudo forma uma parte da mesma luta prodigiosa. A busca do real que, em certo sentido, também é a busca pelo absoluto. O absoluto que é intuído, embora permaneça inacessível. Uma fusão de campos, como foi vista na Renascença, certamente não é mais possível; a montanha da especialização se tornou alta demais. Entretanto, se pode exigir que os campos do conhecimentos se comuniquem entre si e sem solaparem entre si. Isto é, em essência, o que Edgar Morin chamou de “transdiciplinaridade”, isso que, sem tentar criar um campo principal para todos os campos do conhecimento (o que seria, também, reducionismo), aspira a uma comunicação entre as disciplinas baseadas no pensamento complexo. Não é toda a física, nem toda a biologia, nem toda a sociologia, nem toda a antropologia; mas vale a pena conectar essas campos ciberneticamente.

Enciclopedismo? Em termos modernos, um sistema realimentável físico / biológico / social / antropológico, encarregado de trazer as grandes questões sobre a condição humana à velocidade necessária, enquanto insiste na permeabilidade entre as ciências, artes e letras se torna um emblema de nossos tempos.

[Publicado originalmente em El Pais, 18 de fevereiro de 2007]

18 julho 2007

A medicina é uma pseudo-ciência?

Eu tinha prometido escrever este artigo para o Roda de Ciência, mas fatos e circunstâncias alheias a minha vontade (por exemplo, 10 boletins Physics News Update acumulados) me fizeram postergar o artigo. Se me permitem, vou falar de matéria antiga, fora do prazo.

A uma primeira vista, a medicina parece ter progredido bastante. Mas, aí, eu pergunto: quantos dos "avanços" são realmente da medicina?

A cirurgia realmente se beneficiou muito dos avanços tecnológicos - todos oriundos de outras áreas do conhecimento, notadamente aquelas relacionadas com a exploração do espaço. Mas a "cirurgia" era um "prima pobre" da medicina, coisa à qual médicos respeitáveis não se envolviam.

De resto, os avanços todos são da biologia e bioquímica.

Os médicos, em si, só diferem do Xamã curandeiro porque passam seis anos na Faculdade aprendendo a "falar difícil" e a escrever de modo ilegível.

Não estranha que o "leigo" seja mistificado por esse jargão inútil. Um caso real:

Minha mulher andava particularmente agitada e nervosa. Um médico passou alguns exames para ela confirmar a existência de "Bócio Tóxico". Resultado do exame (T3, T4 e TSH): "Mal de Grave"... Em resumo: hiper-tireoidismo... Mas esse nome mais manjado não apareceu em qualquer dos documentos.

Quando falarem em pseudo-ciências, não esqueçam de que toda a medicina começa com a famosa "anamnese": "O que você está sentindo?"...

17 julho 2007

O que há de errado com o ensino?




«When I think back
of all the crap
I've learnt in High School,
it's a wonder that
I can still think att all"

Paul Simon

Eu travei conhecimento com o Daniel (Doro Ferrante) através de um site chamado "Queremos Saber", na época, restrito ao Instituto de Física da Universidade Federal do Ceará. Apesar desse site, em particular, ter crescido e se tornado muito mais abrangente, eu só gostaria de mencionar uma pergunta, feita por um vestibulando de Direito: «Para que raios eu tenho que saber o "Número de Avogadro"?».

Eu levo a coisa mais adiante: para que servem dois terços das baboseiras que aprendemos nos ensinos fundamental e médio? O que adianta recitar como um papagaio os tempos verbais, se a pessoa não sabe quando e onde usá-los?

De que adianta saber o nome dos afluentes da margem direita do Amazonas, se as próprias ruas da sua cidade lhe são desconhecidas?

Todo o mundo sabe que o Brasil foi descoberto em 1500, certo? Errado! Os índios já tinham descoberto esta terra bem antes.

E tome história pela visão eurocêntrica, tome geografia de decoreba, gerúndios e adjuntos adverbiais de instrumento, mesóclises, e conhecimentos tais como que a ponta dos ossos se chama epífise... Será que é de estranahr que o estudante fique divagando, enquanto espera tocar o sinal do recreio, ou mesmo que "mate aula" para ir se divertir?...

E a matemática, então?... No lugar de se expor a beleza de que tudo que existe tem uma expressão baseada na matemática, não!... Vamos apavorar os meninos com expressões aritméticas de assustar um Gauss. Vamos propor problemas chatos e insossos.

E, sobrtudo, jamais vamos ensinar às crianças a pensar com a própria cabeça! O "conteúdo programático" é mais importante... Ou seja, despeje a matéria sobre as cabeças cheias de imaginação, para soterrar a criatividade. Quanto mais cópia da matéria garatujada a giz em um quadro-negro, melhor!

As "ciências" devem ser apresentadas como uma decoreba dos sistemas do corpo humano, da tabela periódica dos elementos e dos braçais cálculos sobre o "Número de Avogadro" (que, por falar nisso, nem dele é...).

Sabem por que eu sou uma rematada besta em biologia? Porque eu nunca aguentei decorebar o latinório. E, como me faz falta a física de 2º grau, escondida atrás de fórmulas que tinham que ser decorebadas.

Eu devo muito a minha cultura geral a duas professoras de Português do ginásio (ambas pegaram a minha turma como "coroamento"): elas me ensinaram a redigir, a ter carinho pela linguagem como forma de comunicação entre as pessoas, e a buscar o modo mais correto para exprimir meus pensamentos (o que me levou a expandir meu vocabulário, para poder empregar os termos mais exatos possíveis).

Alguns, como eu, nascem curiosos; outros só enxergam as aplicações práticas das coisas. Vá explicar a uma "garota de programa" (que fatura em uma noite mais do que uma professora em muitos meses) que a juventude não é eterna...

E, enquanto isso, a mídia enche nossos sentidos com um "consuma! consuma!" dos mais variados produtos inúteis ou de eficácia duvidosa. E fica o rapaz a se imaginar um famoso jogador de futebol, para ter uma Ferrari, e as meninas sonhando com o status de Maria Chuteiras...

Enquanto isso, os professores que acabaram de aprender o mais novo modismo em ténica de ensino (a última notícia que eu tive foi quando as "inteligências múltiplas" perderam seu status de "novidade" para o "construtivismo"), correndo atrás de técnicas de ensino e deixando de lado o mais importante: ensinar as crianças a raciocinar.

O rendimento dos alunos está baixo? Não tem problema: aumente-se a carga horária... (com que professores, eu não sei...)

E não pensem que eu estou falando apenas das mazelas do Brasil. Robert A. Heinlein já denunciava, nos idos de 1960, que a maior parte dos americanos que chegava à academia, era semi-analfabeta. Então, não é só "falta de recursos financeiros".

Toda a estrutura do ensino precisa passar por uma re-engenharia urgente. Senão, o gap entre os letrados e os analfabetos funcionais só tende a aumentar. E qualquer nação de semi-analfabetos está pronta para cair nas mãos dos caudilhos, sejam do tipo Bush, seja do tipo Chavez, seja do tipo Bin Laden...

Brecht já punha na boca de Galileu: "infeliz do povo que precisa de heróis". E eu pergunto, como botar na cabeça de um infeliz que nem sabe se expressar direito, noções como "civilidade", "meio-ambiente" e "cidadania"?

As escolas de hoje estão parecidas com os Comandos na Marinha: o atual sempre dá saudades do anterior...

Comentários aqui, por favor.

Physics News Update nº 832

O Boletim de Notícias da Física do Instituto Americano de Física, número 832, de 12 de julho de 2007 por Phillip F. Schewe e Ben Stein. PHYSICS NEWS UPDATE

SEPARAÇÃO ESPONTÂNEA DE GRÃOS CARREGADOS.
Uma experiência da Rutgers mostra como duas populações de grãos de areia misturados e mantidos em uma caçamba, vão se separar quando agitados em um tubo de ensaio, se separam espontaneamente, tudo por causa das interações elétricas estáticas.
Este fenômeno, o oposto à mistura, pode ter empregos práticos na indústria de pós. No recente relatório, os dois tipos de grãos de areia ("areia artística"), um colorido de azul e outro, de vermelho, são mecanicamente iguais, mas adquirem uma carga ligeiramente diferente (ver a série de figuras em aqui).
Através de um processo, ainda não bem compreendido, os grãos perdem alguns elétrons, devido a seu movimento de agitação ("triboeletricidade") na caçamba e se tornam positivamente carregados (o grau onde os grãos com cargas semelhantes se repelem, enquanto jazem próximos na caçamba, é visto no meio da seqüência de figuras, que mostra os grãos sendo ejetados da superfície a alturas de até 2 metros).
Em um ponto da experiência, os grãos vermelhos e azuis se separam ao cair da plataforma da caçamba. Abaixo, eles caem nas proximidades de um gerador van der Graaf, que também é positivamente carregado.
Troy Shinbrot e seus colegas na Rutgers ficaram algo intrigados quando perceberam que os grãos azuis, mais positivamente carregados, caiam perto do gerador; não deveria a repulsão ter mandado eles para ainda mais longe?
Na verdade, Shinbrot pediu a seu estudante graduado que repetisse o teste várias vezes para tentar corrigir este aparente erro, antes de descobrir a explicação: uma camada de grãos positivamente carregados tinha-se formado imediatamente abaixo da borda da plataforma. A repulsão estática da borda, ainda que pequena, predominou sobre a repulsão causada pelo gerador, porque a camada estava muito mais próxima dos grãos, a medida em que eles caiam da borda na pilha abaixo.
Este efeito não é diferente da atração estática entre gotas de leite que caem de um copo de vidro; as gotículas, embora sejam eletricamente neutras, consistem de moléculas polares (na maior parte, água) que são atraídas pela borda do copo, fazendo com que o leite escorra pela borda do copo, em vez de despejarem normalmente (Mehrotra et al., Physical Review Letters, artigo em publicação; jornalistas podem obter o texto em aqui; aqui o website do laboratório)

ESCALA DE AVALIAÇÃO DE EVENTOS NUCLEARES.
Tal como os furacões são classificados por sua severidade e os terremotos têm sua Escala Richter, a Agência Internacional de Energia Atômica (International Atomic Energy Agency = IAEA) comunica o grau de segurança de eventos nucleares com um protocolo numérico consistente. Não amplamente conhecido fora da comunidade nuclear, a Escala Internacional de Eventos Nucleares (International Nuclear Event Scale = INES) é o mecanismo usado para classificar e relatar os eventos ao mundo inteiro. Cynthia Jones, a representante dos EUA no Comitê Consultivo do INES e que é também uma consultora sênior na Comissão Regulatória Nuclear (Nuclear Regulatory Commission = NRC), relatou, no encontro anual da Sociedade de Física de Saúde (Health Physics Society, em Portland, Oregon), sobre o uso da escala e como ela é usada para relatar os eventos nucleares, relativos a coisas tais como transporte de material radioativo e exposição à radiação (Para ver a tabela: website do INES)
Mais de 60 países concordaram em relatar eventos nucleares à IAEA, a maior parte dentro de 48 horas.
Aqui está a designação média: Um evento de escala 1 é chamado de "anomalia"; 2 é um incidente (onde, por exemplo, um trabalhador fica exposto a uma radiação além do limite estabelecido); 3 é um incidente sério; 4 corresponde a um acidente com conseqüências principalmente locais; 5 é um acidente com conseqüências maiores; 6, um acidente sério; e 7, a maior classificação, para acidentes de grande gravidade. Nesta escala, o acidente de Chernobyl (1986) é um 7, enquanto o acidente de Three Mile Island (1979) é um 5. Jones diz que os EUA são um dos países onde a divulgação de eventos é mais rápida. (Para informações adicinais, ver website do IAEA; publicação MPM-C.3, (em formato PDF))

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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.

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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 831

O Boletim de Notícias da Física do Instituto Americano de Física, número 831, de 5 de julho de 2007 por Phillip F. Schewe e Ben Stein. PHYSICS NEWS UPDATE

ESTARÃO PARTÍCULAS COM CARGA DUPLA À ESPREITA EM SUPERCONDUTORES DE ALTA TEMPERTURA?
Um dos maiores problemas não-resolvidos na física de matéria condensada é explicar como os elétrons se emparelham nos materiais de Óxido de Cobre, que se tornam supercondutores acima de 100°K.
Alguns teóricos acreditam que o local para começar a esclarecer este mistério é compreender melhor como os cupratos se comportam em temperaturas normais, muito antes deles se tornarem supercondutores.
O físico Phillip Phillips, da Universidade de Illinois, sugere que a solução pode ser a existência de uma partícula com carga dupla, até agora ignorada, que intermedia a interação entre elétrons que jazem em planos preenchidos com átomos de Cobre e Oxigênio. Esta partícula seria distinta de um par de Cooper, o transmissor de energia em um supercondutor. A nova partícula seria um bóson que carrega o dobro da carga do elétron, mas não é feita de excitações elementares. Não obstante, ela emerge de fortes repulsões entre os elétrons e persiste acima e abaixo da temperatura de transição para supercondução.
É irônico e revelador que os cupratos (em seu estado não-dopado) sejam isolantes de Mott. Nos isolantes comuns, cada possível estado dos elétrons é preenchido (com dois elétrons de spins contrários). Sob estas circunstâncias, não é possível qualquer corrente elétrica e o material é um isolante. Em um isolante de Mott, as coisas são mais contra-intuitivas. Somente metade dos estados eletrônicos estão ocupados, mas, mesmo assim, não há qualquer fluxo de corrente elétrica. Este estado de coisas surge por que as fortes repulsões entre os elétrons impedem qualquer movimento de elétrons
(http://www.aip.org/pnu/2003/split/645-2.html).
Quando elétrons extra ou "buracos" são introduzidos em um isolante de Mott, através de átomos "dopantes", os isolantes de Mott mudam drásticamente. Uma mudança é que as faixas de energia permitidas no material não permanecem estáticas, como em um semicondutor. Esta falta de rigidez das faixas de energia facilita o aparecimento de novas partículas, diz Phillips.
Mas que tipo de excitação coletiva será esse? Concentremo-nos, no momento, nos elétrons na amostra. Semicondutores e a maior parte dos materiais obedecem ao princípio padrão de que a remoção de um elétron deixa atrás um estado vago. Em um condutor de Mott dopado, ao contrário, cada buraco deixa atrás de si dois estados vagos. Isto indica que o elétron removido não residias em um único estado eletrônico, mas devia estar em uma superposição de dois estados.
A pergunta é: como se descreve esse estado extra? Esta questão foi, agora, respondida por Phillips e seus colegas de Illinois (Leigh et al., Physical Review Letters, artigo em publicação).
Alguns resultados experimentais apoiam esta teoria (ver Graf et al., Physical Review Letters, 9 de fevereiro de 2007). O trabalho de Illinois mostra que a proposta partícula, com uma carga de 2-e se liga ao buraco e produz o estado que faltava. Phillips acredita que esta partícula é a responsável pelo estado normal dos cupratos, inclusive do estado de "pseudo-buraco", a condição em que alguns elétrons no material parecem estar emparelhados, mesmo em temperaturas onde a supercondutividade se estabelece.

RODA GIGANTE ÓPTICA.
Uma nova forma de grade óptica, uma grade anular que gira, foi planejada pelos físicos na Universidade de Glasgow e na Universidade de Strathclyde.
Em uma grade óptica, uma rede de feixes de laser pode manter uma coletânea de átomos no lugar no espaço livre. Se as freqüências de dois feixes de laser gerados forem diferentes, a grade resultante pode ser posta a girar.
De fato, o padrão de lasers é criado, neste caso, através do uso de um holograma. Os átomos podem residir tanto em pacotes distintos no formato losangular (em alguns casos posicionados nas regiões escuras que resultam da interferência dos feixes laser), como espalhados ao longo de um formato anular contínuo (ver animação em http://www.physics.gla.ac.uk/Optics/projects/AM/).
Um objetivo de prender os átomos em uma zona escura, livre de luz, é reduzir o indesejável aquecimento dos átomos, que precisam ser ultra-resfriados para a realização de testes fundamentais sobre forças inter-atômicas. Além disso, como os teóricos estão muito interessados em estudar átomos alojados em cordas unidimensionais longas, e como tais cordas são difíceis de criar experimentalmente, a segunda melhor opção é enrolar a corda em si própria, na forma de um anel; daí a motivação para produzir uma grade óptica anular.
Os escoceses ainda não alojaram átomos em seu anel, mas, de acordo com Sonja Franke-Arnold, ela e seus colegas em Strathclyde planejam para breve injetar um condensado de Bose-Einstein (BEC) de átomos de Rubídio (Franke-Arnold et al., Optics Express, 9 de julho de 2007; a publicação é de acesso público e pode ser obtida em http://www.opticsexpress.org/abstract.cfm?id=138976)

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16 julho 2007

Physics News Update nº 830

O Boletim de Notícias da Física do Instituto Americano de Física, número 830, de 27 de junho de 2007 por Phillip F. Schewe e Ben Stein. PHYSICS NEWS UPDATE

GRAVAÇÃO MAGNÉTICA TOTALMENTE ÓPTICA foi demonstrada por cientistas da Universidade Radboud em Nijmegen, na Holanda. Em lugar de usar o costumário cabeçote de leitura para mudar a orientação de uma pequena região, eles usam os campos presentes em um pequeno pulso de luz circularmente polarizada. Por que usar luz no lugar de um magneto? Porque o magneto é relativamente lento e porque o campo magnético no pulso de luz é intrinsecamente forte – até 5 Tesla. Os pulsos incidem perpendicularmente no meio de armazenagem e a helicidade do pulso de luz (o que quer dizer, se a polarização do pulso gira na direção destrógira ou levógira com relação ao eixo longitudinal do pulso) estabelece se a orientação da região será para cima ou para baixo, ou, em termos digitais, um 1 ou um 0. A orientação da região (ou seja, a gravação de um bit) é obtida parcialmente pelo magnetismo da luz e parcialmente pelo aquecimento localizado causado pelo pulso, o que aumenta a suscetibilidade magnética da região. O bit pode ser revertido com a luz com polarização oposta. O pulso de luz é tão cuidadosamente focalizado que ele atinge uma região de cada vez (ver figura aqui).
A velocidde de gravação é estabelecida pela duração do pulso de laser, 40 fseg, o que derruba certas sugestões, feitas a não muitos anos, de que a velocidade de gravação em meio óptico não poderia diminuir além de um picossegundo.
Realmente, o tamanho da região é de 5 microns, o que é relativamente grande. Entretanto, um dos pesquisadores, Daniel Stanciu, diz que espera que a região de gravação possa ser diminuída até cerca de 100 nm. Ele acredita que a abordagem totalmente óptica vai se tornar, eventualmente, a maneira de conseguir a gravação mais rápida em um meio magnético. (Stanciu et al., Physical Review Letters, artigo em publicação)

UM NANO-LASER À TEMPERATURA AMBIENTE ALTAMENTE EFICIENTE foi demonstrado por cientistas da Universidade Nacional de Yokohama, no Japão. Feito de um material semicondutor conhecido com Fosfato-Arseniato de Gálio-Irídio (GaInAsP), o dispositivo geral tem uma largura de vários mícrons (milionésimos de metro), enquanto que a parte do dispositivo que realmente gera a luz, tem dimensões na escala dos nanômetros, em todas as direções. O nano-laser produz estáveis e contínuas correntes de luz quase infravermelha e usa apenas um microWatt de potência, uma das menores energias de funcionamento jamais obtidas. O projeto deve ser útil para futuros circuitos miniaturizados que contenham dispositivos ópticos. O pequeno tamanho do laser e sua eficiência se tornaram possíveis mediante o emprego de um projeto, inicialmente demonstrado no Instituto de Tecnologia da Califórnia em 1999, conhecido como laser cristal-fotônico. Neste projeto, os pesquisadores perfuram um padrão repetido de orifícios através do material laser. Esse padrão é conhecido com "cristal fotônico". Os pesquisadores deliberadamente inseriram uma irregularidade, ou "defeito" no padrão do cristal, mudando, por exemplo, ligeiramente a posição de dois orifícios.
Juntos, o padrão de cristal fotônico e o defeito impedem ondas de luz da maior parte das cores (freqüências) de existirem na estrutura, exceto em uma pequena faixa de freqüências que podem existir na região próxima ao defeito.
Funcionando a temperatura ambiente e de uma forma onde uma luz laser bem-definida é emitida estavel e continuamente, o novo nano-laser de Yokohama se distingue dos projetos anteriores.
De acordo com o pesquisador de Yokohama, Toshiro Baba, o novo nano-laser pode funcionar de duas maneiras, dependendo do valor "Q" é escolhido. "Q" se refere a um fator de qualidade, a capacidade de um sistema oscilatório de continuar, antes de se esgotar a energia.
Nano-lasers que funcionem em um modo-Q alto (20.000), serão úteis para dispositivos ópticos em pequenos chips (circuitos ópticos integrados). Em uma configuração moderada de Q (1500), o nano-laser exige uma quantidade extremamente pequena de energia externa para levar o dispositivo ao limite de produção de luz laser. Neste funcionamento próximo ao pico, a mesma tecnologia permitirá a emissão de níveis de luz muito baixos, até mesmo fótons singelos. (Nozaki et al., Optics Express, edição de 11 de junho de 2007; texto completo disponível aqui ; figura e texto adicional aqui)

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Physics News Update nº 829

O Boletim de Notícias da Física do Instituto Americano de Física, número 829, de 19 de junho de 2007 por Phillip F. Schewe e Ben Stein. PHYSICS NEWS UPDATE

TEMPO E TEMPO DE NOVO. Os físicos do mundo aceitam a idéia de espaço-tempo, uma entidade métrica combinada que põe o tempo na mesma passada que as três dimensões espaciais visíveis. Algumas teorias adicionam dimensões espaciais extra para ajudar a assimilação de todas as forças físicas em um Modelo Unificado da realidade.
Mas, que tal adicionar uma dimensão extra ao tempo, também? Itzak Bars e Yueh-Cheng Kuo da Universidade do Sul da Califórnia, adicionam uma dimensão espacial extra também.
Bars explica esta proposta com uma comparação. Da mesma forma que a projeção de um objeto de 3 dimensões em uma parede de 2 dimensões pode ter várias formas diferentes, e cada uma dessas formas é incapaz de transmitir todas as propriedades do objeto em 3D, assim é que a descrição com uma única dimensão de tempo, na formulaçaõ padrão da física, é insuficiente para capturar diversas propriedades dos sitemas dinâmicos que permanecem misteriosos ou desconhecidos.
A adição de uma dimensão extra de tempo e uma dimensão extra de espaço, junto com um requisito de que todo o movimento no espaço estendido seja simétrico sob uma mudança de posição e momento em qualquer instante, reproduz todas as dinâmicas possíveis no espaço-tempo comum e lança luz sobre muitas correlações e simetrias ocultas que se verificam em nosso universo. As relações ocultas entre muitos sistemas dinâmicos são parentes próximas das relações entre as muitas sombras de um objeto 3D projetado em uma parede 2D. Neste caso, o objeto está em um espaço-tempo de 4 dimensões espaciais e 2 de tempo, enquanto que as sombras ficam em um espaço-tempo de 3 dimensões de espaço e 1 de tempo.
O movimento em 4+2 dimensões é realmente muito mais simétrico e simples do que os complexos movimentos das sombras em 3+1 dimensões.
Além da unificação geral da dinâmica descrita acima, o que mais esta adição de uma dimensão extra de espaço e uma de tempo (em adição a todas as dimensões extra de espaço previstas pela Teoria das Cordas) realiza que não possa ser conseguido sem elas? Bars diz que sua teoria explica a conservação CP nas interações fortes, sem a necessidade de uma nova partícula, o áxion, que não foi encontrado nas experiências. Também explica o fato de que as órbitas elípticas dos planetas permaneçam fixas (sem contar com as bem conhecidas pequenas precessões). Esse efeito de simetria "Runge-Lenz" permaneceu algo misterioso no estudo da mecânica celeste, mas, agora, poderia ser entendido com sendo devido à simetria das rotações na quarta dimensão espacial. Uma simetria similar, observada do espectro do Hidrogênio, também seria explicada por uma física com 2 dimensões de tempo, e, novamente, explicada como uma simetria de rotações nas dimensões extra de espaço e tempo.
Existem muitos outros exemplos semelhantes de simetrias ocultas no mundo macroscópico clássico, bem como no mundo quântico microscópico – argumenta Bars – que podem ser estudadas, pela primeira vez, com essa nova formulação de 2 tempos em física. Já houve tentativas para formular teorias com um segundo eixo de tempo, porém Bars diz que a maioria desses esforços ficaram comprometidos por problemas com a unitaridade (a necessidade de que a soma de todas as probabilidades de ocorrência não seja maior do que 1) e causalidade (manter o sentido da seta termodinâmica do tempo). Os teóricos da USC reformularam seu modelo para adaptá-lo à versão corrente de supersimetria do Modelo Padrão e esperam que suas idéias sejam testadas em simulações por computador e em experiências a serem realizadas.(Physical Review Letters, artigo em publicação. Ver também a página da web de Bars )

PRIMEIRA MEDIÇÃO DIRETA DAS FORÇAS DE EMPILHAMENTO DO DNA. O DNA é uma das mais importantes e estudadas moléculas que exsitem, entretanto somente agora uma equipe de cientistas, da Universidade de Duke, obteve sucesso na medição da força que liga os nucleotídeos em uma molécula de DNA de cadeia simples (single-stranded DNA = ssDNA), usando um microscópio de força atômica (atomic force microscope = AFM). Um DNA de cadeia dupla é caracterizado por duas forças principais — a força de empilhamento entre as unidades base ao longo da dupla hélice e a força de emparelhamento (emparelhamento (Watson-Crick) entre as unidades base opostas que formam os "degraus" da dupla hélice.
Medições da elasticidade do DNA, realizados na década de 1990 (ver PNU nº 312), foram feitos com DNA de cadeia dupla, onde é difícil separar os efeitos das forças de emparelhamento e de empilhamento.
Por isso, Piotr. E. Marszalek e seus colegas (Changhong Ke, Michael Humeniuk, e Hanna S-Gracz) se voltaram para o ssDNA. Eles montaram um ssDNA artificial constiuído somente de unidades base de Adenina, ligadas a um substrato de Ouro, e retiraram-no com uma ponta AFM. Com uma resolução de força da ordem de 1 picoNewton, a aparelhagem da Duke detectou um patamar na elasticidade (o da força de empilhamento), em cerca de 23 pN, o que era esperado, e um segundo patamar na casa de 113 pN. (Ke et al., Physical Review Letters, artigo em publicação; uma publicação com a medição de forças em uma molécula de RNA, que achou um patamar para uma única força na casa de 20 pN, foi publicado em Keol et al., Physical Review Letters, 13 de abril de 2007)

CORREÇÕES: no Boletim 828, o ítem que fala dos cristais de Polônio, ficou distorcido por erros de digitação e transposição de palavras. Para ver a versão corrigida do texto, ver o website do PNU. [nota do tradutor: eu procurei o texto "novo", lá na página do PNU e não encontrei nada digno de nota]

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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.

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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 julho 2007

Physics News Update nº 828

O Boletim de Notícias da Física do Instituto Americano de Física, número 828, de 13 de junho de 2007 por Phillip F. Schewe e Ben Stein. PHYSICS NEWS UPDATE

A TRANSFORMAÇÃO DE CALOR EM ELETRICIDADE ATRAVÉS DO SOM, foi demonstrada pelo grupo da Universidade de Utah do físico Orest Symko. O grupo construiu dispositivos que podem criar eletricidade a partir do calor que, de outra forma seria desperdiçado em objetos tais como chips de computador. Os dispositivos podem, potencialmente, gerar eletricidade extra a partir do calor das torres de usinas de energia nuclear, ou retirar calor de dispositivos eletrônicos militares. No encontro da última semana da Sociedade de Acústica da América (Acoustical Society of America) em Salt Lake City, cinco estudantes de Symko demonstraram as últimas versões dos dispositivos que eles desenvolveram nos últimos anos. Os dispositivos primeiro convertem o calor em som e, então, ondas sonoras em eletricidade. Tipicamente, cada dispositivo é um cilindro do tamanho de uma palma de mão que contém uma pilha de materiais tais como pástico, ou metal, ou fibra de vidro.A aplicação de uma fonte de calor, tal como um maçarico, a uma extremidade da pilha, cria um movimento de ar que atravessa o tubo cilíndrico. Este ar quente e em movimento, cria uma onda de som no tubo, de maneira similar ao sopro de ar que produz o som em uma flauta. A nota, ou freqüência da onda de som depende das dimensões do tubo; os modelos atuais produzem sons audíveis, mas dispositivos menores podem produzir ultrassom. A onda de som, então, atinge um cristal piezoelétrico, um material comercialmente disponível que converte som em eletricidade quando as ondas de som exercem pressão sobre o cristal. Symko diz que uma faixa aproximada de 10 a 25% do calor acaba convertido em som, nas situações típics. Os cristais piezoelétricos convertem, então, cerca de 80 a 90% da energia sonora em energia elétrica. Symko espera que os dispositivos serão usados nas aplicações práticas dentro de dois anos e podem fornecer uma alternativa melhor do que células fotovoltáicas em algumas situações.(Sessão 5aPA no encontro; ver também o press release da Universidade de Utah em http://www.unews.utah.edu/p/?r=053007-1)

POLÔNIO É O ÚNICO ELEMENTO COM UMA ESTRUTURA CRISTALINA SIMPLES e um novo trabalho teórico explica porque é assim. Em uma peça sólida de Polônio, os átomos se alojam nos vértices de uma célula cúbica unitária e em nenhum outro lugar (ver figura em http://www.aip.org/png/2007/280.htm). Muitos outros materiais têm estruturas mais apinhadas. Por exemplo, em uma estrutura cúbica de centro na face, átomos (tais como Potássio, Sódio, Ferro e Tungstênio) se alojam nos vértices do cubo e no centro de cada face. Em estruturas cúbicas de centro no corpo, os átomos (tais como Cobre, Ouro, Níquel e Irídio) se alojam nos vértices e no centro do próprio cubo. Somente o Polônio tem a estrutura cúbica simples (ver figura em www.aip.org/png).
Uma razão para tornar o estudo do Po tão difícil é que ele é altamente radioativo e ejeta produtos de decaimento; em verdade, o Polônio tem mais isótopos, 36, do que qualquer outro elemento.Os físicos da Academia de Ciências na República Tcheca produziram, agora, a primeira explicação teórica detalhada para a singular estrutura do cristal de Polônio: ela é resultado do complicado conjunto de estados de energia orbitais dos elétrons e seus estados de energia de spin. Estas combinações de spin-orbital ficam apenas mais complicadas com a intervenção dos efeitos relativísticos que se tornam importantes para átomos pesados, assim como o Polônio (elemento 84). Especificamente, eles identificaram o, assim chamado, termo-massa-velocidade (que descreve o aumento relativístico na massa de elétrons que se movem em velocidades comparáveis à da luz) como a causa da estrutura cúbica simples do Polônio.
Uma outra esquisitice do Polônio: sua anisotropia elástica é maior do que a de qualquer outro sólido. Isto é, é cerca de 10 vezes mais fácil deformar um cristal de Po na direção da diagonal, nas células cúbicas consolidadas, do que deformar o cristal em uma direção perpendicular a qualquer uma das faces do cubo. De acordo com Dominik Legut, esta propriedade é resultado direto da estrutura cúbica simples do Polônio. O Polônio é um elemento perigoso que aparece no ar e no solo, e em plantas tais como tabaco, chá e cogumelos. (Legut et al., Physical Review Letters, artigo em publicação; texto disponível em Physics News Select)

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Physics News Update nº 827

O Boletim de Notícias da Física do Instituto Americano de Física, número 827, de 6 de junho de 2007 por Phillip F. Schewe e Ben Stein. PHYSICS NEWS UPDATE

O COMPORTAMENTO UNIVERSAL ENTRE FÉRMIONS QUE INTERAGEM PELA FORÇA FORTE, no qual uma única equação descreve a energia e a entropia de gases fermiônicos ultra resfriados, foi descoberto pelos teóricos do Centro de Óptica Quanto-atômica da Univesidade de Queensland, Austrália, e da Universidade Renmin de Beijing, China. O trabalho fornece a primeira comparação de diferentes férmions interagindo por força forte ou seja, partículas com spin fracionário que são os tijolos que compõem a matéria. Experiências, em locais tais como JILA, Rice e Duke, todos exploram as intrações de gases fermiônicos ultra resfriados (tais como Potássio-40 e Lítio-6). O objetivo principal das experiências é entender melhor as interações entre férmions em supercondutores de alta temperatura e outros sistemas complexos, tais como as supernovas. Hu, Drummond e Liu postulam o conceito de um "regime termodinâmico universal", que diz que, quando a força entre dois férmions for forte o suficiente, toda a espécie dos férmions deve se comportar essencialmente da mesma maneira. Isto deveria ser verdade, sem que importassem coisas como suas massas, densidades ou detalhes das interações. Existe uma restrição: as forças têm que operar em um curto alcance em comparação com a distância entre as partículas. Em comparação, a maior parte dos sistemas de muitos corpos (tais como moléculas em um volume de água) são muito complicados e necessitam que diversas teorias sejam empregadas para cada tipo específico de átomo ou partícula, usualmente empregando uma enorme e complexa nova simulação em computador para cada caso. A poderosa idéia por trás da universalidade nesta nova teoria é que, enquanto os físicos esperam que férmions livres, não interagentes, sejam muito simples, agora se acredita que um comportamento universal e simples possa também ocorrer para interações de grande força, também.
Este quadro geral de universalidade está recebendo rapidamente a aceitação geral, dizem os pesquisadores. Ele pode ser potencialmente aplicado à compreensão da matéria feita de quarks (tal como prótons). Visualizações do que acontece no interior de estrelas de nêutrons serão possíveis, se a teoria for ainda mais desenvolvida, de forma a levar em conta os movimentos relativísticos dos férmions nas estrelas. É possível que o trabalho possa auxiliar a compreensão de supercondutores de alta temperatura, mas as complexidades adicionais desses sistemas devem ser fatorados para uma compreensão total dos mesmos (Hu, Drummond e Liu, Nature Physics, junho de 2007).

TRANSPARÊNCIA A RAIOS-X. Um processo para obter transparência eletromagneticamente induzida (electromagnetically induced transparency = EIT) para Raios-X foi descoberto. Normalmente, um gás de átomos vai absorver a luz a uma certa freqüência, se tal freqüência corresponder à energia necessária para preencher o espaço entre dois níveis quânticos nos átomos do gás. No entanto, se existir um terceiro nível quântico, pode ser possível estabelecer o fenômeno quântico chamado de "dressed states". Se devidamente sintonizados, os caminhos de transição do nível 1 ao "dressed state" vão se interferir destrutivamente. Depois disso, em uma estreita faixa de freqüências, a absorção de um feixe de sondagem é suprimido na freqüência correspondente à transição do nível 1 para o nível 2. Acontece, simplesmente, que esta transparência seletiva faz com que o índice de refração varie rapidamente nas proximidades desta freqüência, um desdobramento que tem sido explorado na diminuição da velocidade de pulsos de luz óptica. Levar todo esse trabalho até as freqüências dos Raios-X tem sido difícil, uma vez que estes níveis de energia são largos, correspondendo a vagas de vida muito curta nas camadas internas dos envoltórios eletrônicos alojados em átomos algo grandes; em átomos de Neônio, por exemplo, a duração da vida é de 2 femtossegundos. Os teóricos calcularam que, para fazer a EIT funcionar para Raios-X, seria necessário um feixe de bombeamentomuito poderoso (1012W/cm²). Um novo estudo do problema, realizado por Christian Buth, Robin Santra e Linda Young, no Laboratório Nacional Argonne, mostra que um feixe tão poderoso não destruiria, necessariamente, a fragil troika de estados necessária para o funcionamento da EIT. Santra diz que a transparência induzida para Raios-X ajudaria na formatação de pulsos de Raios-X em instalações de Raios-X pendentes, onde se visa obter imagens de biomoléculas e moléculas. Testes do novo esquema de transparência aos Raios-X pode ser feita, em breve, na Berkeley Advanced Light Source e no Argonne Advanced Photon Source. (Physical Review Letters, artigo em publicação).




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13 julho 2007

Physics News Update nº 826

O Boletim de Notícias da Física do Instituto Americano de Física, número 826, de 30 de maio de 2007 por Phillip F. Schewe e Ben Stein. PHYSICS NEWS UPDATE

ACELERADOR MICROFLUÍDICO. A microfluídica é a ciência de realizar processos químicos em um chip de processamento, cujos canais são tipicamente da largura de milímetros ou mícrons. Em um espaço tão restrito, a viscosidade se torna alta e o fluido pode desacelerar muito, limitando, assim, o tipo de mistura ou teste que pode ser realizado. Entretanto, os físicos na Universidade de Twente, na Holanda, usam pequenas bolhas explosivas para acelerar as coisas. As bolhas são produzidas atirando um laser no fluido (Ver a animação aqui). A luz faz com que um pequeno volume do fluido acima chegue à temperatura de ebulição, causando a explosão local de uma bolha, o que acelera o fluido adjacente ao longo do canal, agora a velocidades de até 20 m/seg, vinte vezes mais rápido (e com a possibilidade de alcançar um novo fator de 10) do que o fluido normalmente fluiria sem a bolha. (Os mesmos pesquisadores produziram sonoluminescência da mesma maneira). Uma vantagem extra em usar luz laser de posicionamento flexível é que, para chips de processamento microfluídicos transparentes, o bombeamento do fluido pode ser obtido sem conexões externas ao chip.
Além de serem os primeiros a aplicar esta técnica de cavitação para acelerar os fluidos em um chip, os cientistas de Twente são os primeiros a obter a visualização do fluxo a taxas de milhões de quadros por segundo em uma escala de tamanho de 100 mícrons. O líder do grupo de Twente, Claus-Dieter Ohl, diz que ele e seus colegas estão empregando, atualmente, a técnica de aceleração por bolhas para melhorar a mistura em várias reações enzimáticas e na produção de pequenos poros em membranas (Zwaan et al., Physical Review Letters, artigo em publicação)

AQUEÇA O MUNDO E ENCURTE O DIA. O aquecimento global deve fazer com que os níveis dos oceanos se eleve e, dessa forma, mudar as águas de áreas atualmente profundas para as plataformas continentais mais rasas, inclusive com uma transferência de massa d'água do hemisfério Sul para o hemisfério Norte. Isto, por sua vez, vai trazer este tanto de água para perto do eixo de rotação da Terra e isso — tal como uma patinadora artística aumenta sua velocidade de rotação encolhendo os braços — vai encurtar o período do dia. Não muito, entretanto. De acordo com Felix Landerer, Johann Jungclaus e Jochem Marotzke, cientistas do Instituto Max Planck de Meteorologia em Hamburgo, o dia deve ser encurtado em 0,12 milissegundos nos próximos dois séculos (Recente publicação da Geophysical Review Letters.)

OUVINDO O RUÍDO DOS MÚSCULOS. Músculos fazem ruído. Por exemplo, você pode ouvir o som do masséter — um músculo das mandíbulas usado para mastigar comida — descansando sua cabeça (com a orelha para baixo) na palma de sua mão. O ruío baixo vem do encurtamento dos filamentos de actomosina nas fibras musculares. O ruído dos músculos pode ser medido com o uso de vários sensores, tais como microfones e até de acelerômetros montados na pele. Os cientistas no Instituto Scripps de Oceanografia escutam os ruídos dos músculos para detectar o enrijecimento muscular, o que, por sua vez, pode fornecer informações sobre doenças neuromusculares, tais como distrofia muscular. O enrijecimento muscular era medido usando fontes externas de radiação (tais como um pistão vibratório). Mas os pesquisadores de Scripps usam um processo chamado de elastografia passiva, uma ténica de baixo custo, in-vivo, e não-invasiva, na qual arranjos de sensores de superfície seguem a passagem das ondas vibratórias ao longo das fibras musculares. Os novos resultados serão apresentados por Karim Sabra no encontro da Sociedade Americana de Acústica (Acoustical Society of America =ASA), a ser realizada de 4 a 8 de junho em Salt Lake City. Por falar nisso, os cientistas do Scripps estavam originalmente interessados em efeitos de ruídos submarinos e somente depois adaptaram seu trabalho aos ruídos musculares (publicação ASA 2pUW9; website em http://www.acoustics.org/press)

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