O Boletim de Notícias da Física do Instituto Americano de Física, número 837, de 29 de agosto de 2007 por Phillip F. Schewe. PHYSICS NEWS UPDATE
ANTENA NUCLEAR. Um novo cálculo mostra que Raios-X, produzidos em máquinas planejadas ou em construção, podem ser convertidos em raios Gama ou outras partículas, usando um processo análogo ao que acontece quando ondas de rádios batem em uma antena.
Em uma antena convencional, as ondas de rádio excitam o movimento de elétrons ao longo de uma região extensa; por exemplo, em uma antena de telhado, a interação dos elétrons com as ondas de rádio incidentes são espalhadas pelo comprimento da antena, tipicamente um metro ou mais. A excitação concertada dos elétrons é então amplificada em um sinal com mais energia em um circuito sintonizado em um aparelho receptor de rádio.
Michael Kuchiev, um físico da University of New South Wales, Austrália, produziu um equivalente nuclear de tudo isto, um processo no qual Raios-X podem interagir em uma "antena" e serem "amplificados" em uma nova forma de energia — na forma de partículas. Fazer isto necessita apenas das circunstâncias adequadas.
A teoria da Eletrodinâmica Quântica (quantum electrodynamics = QED) sugere que tal conversão de luz laser, nas vizinhanças de um núcleo atômico, pode ocorrer em fortes campos elétricos, da ordem de 1018 V/m e densidades de potência laser de mais do que 1029 W/cm².
Tais condições podem ser alcançadas no futuro "x-ray free electron laser" (FEL). Nesse tipo de ambiente, com intensos campos elétricos de laser interagindo com o campo elétrico estático de um núcleo atômico, a uma distância de 10-4 nm, a absorção sucessiva de centenas ou milhares de fótons de laser pode ser transformada em um par elétron-posítron. Este tipo de produção de pares é inteiramente esperado na próxima geração de fontes de Raios-X.
Porém, de acordo com Kuchiev, outras coisas interessantes podem ser esperadas. O par elétron-posítron ainda fica imerso no potente campo elétrico, diz ele, e pronto para absorver ainda mais energia (de modo análogo ao movimento concertado de elétrons sendo amplificado em um sinal utilizável em um rádio), tanta energia que o par elétron-posítron pode ser até transformado em um par de múons, os irmãos mais pesados dos elétrons (ver figura em http://www.aip.org/png/2007/287.htm ). Com efeito, o fenômeno da antena nuclear seria como ter um colisor elétron-posítron do tamanho de um átomo.(Physical Review Letters, artigo em publicação)
RESULTADO GRAVITACIONAL DO TERREMOTO MORTAL. Cientistas da Universidade do Texas usaram um par de satélites para medir as deformações sísmicas produzidas na Terra durante e após o enorme terremoto em Sumatra/Andaman de dezembro de 2004, aquele associado ao tsunami que matou centenas de milhares de pessoas nas costas do Oceano Índico.
A Experiência de Recuperação de Gravidade e Mudança Climática (Gravity Recovery and Climate Change Experiment = GRACE) consiste em dois satélites em órbita da Terra. O espaçamento relativo entre os dois satélites, monitorado continuamente, pode ser alterado pelas sutilezas das modificações gravitacionais disparadas pelo movimento dos objetos maciços por baixo deles. Isto pode significar grandes mudanças em águas terrestres e lagos, mudanças nos níveis dos mares, derretimento de calotas polares ou mudanças no leito do oceano, causadas por terremotos. Essencialmente, GRACE mapeia o campo gravitacional da superfície da Terra antes e depois de um terremoto. No caso do terremoto de Sumatra/Andaman, vários detectores estavam em funcionamento, mas somente GRACE pode medir e mapear a ruptura oceânica ao longo de toda sua extensão de 1.800 km, a partir do espaço (ver o mapa GRACE em http://www.aip.org/png/2007/288.htm ).
Eles puderam fazer este mapa ao longo da duração do terremoto e depois, quando a Terra diminuiu sua ressonância sísmica. Um dos pesquisadores, Jianli Chen, diz que a missão de maior sucesso de GRACE, até agora, foi monitorar as modificações nas reservas de água da Terra e o derretimento das calotas polares, e, desta forma, é uma das mais importantes sentinelas que vigiam potenciais mudanças climáticas (Chen et al., edição corrente de Geophysical Research Letters; website: http://www.csr.utexas.edu/personal/chen/ )
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ANTENA NUCLEAR. Um novo cálculo mostra que Raios-X, produzidos em máquinas planejadas ou em construção, podem ser convertidos em raios Gama ou outras partículas, usando um processo análogo ao que acontece quando ondas de rádios batem em uma antena.
Em uma antena convencional, as ondas de rádio excitam o movimento de elétrons ao longo de uma região extensa; por exemplo, em uma antena de telhado, a interação dos elétrons com as ondas de rádio incidentes são espalhadas pelo comprimento da antena, tipicamente um metro ou mais. A excitação concertada dos elétrons é então amplificada em um sinal com mais energia em um circuito sintonizado em um aparelho receptor de rádio.
Michael Kuchiev, um físico da University of New South Wales, Austrália, produziu um equivalente nuclear de tudo isto, um processo no qual Raios-X podem interagir em uma "antena" e serem "amplificados" em uma nova forma de energia — na forma de partículas. Fazer isto necessita apenas das circunstâncias adequadas.
A teoria da Eletrodinâmica Quântica (quantum electrodynamics = QED) sugere que tal conversão de luz laser, nas vizinhanças de um núcleo atômico, pode ocorrer em fortes campos elétricos, da ordem de 1018 V/m e densidades de potência laser de mais do que 1029 W/cm².
Tais condições podem ser alcançadas no futuro "x-ray free electron laser" (FEL). Nesse tipo de ambiente, com intensos campos elétricos de laser interagindo com o campo elétrico estático de um núcleo atômico, a uma distância de 10-4 nm, a absorção sucessiva de centenas ou milhares de fótons de laser pode ser transformada em um par elétron-posítron. Este tipo de produção de pares é inteiramente esperado na próxima geração de fontes de Raios-X.
Porém, de acordo com Kuchiev, outras coisas interessantes podem ser esperadas. O par elétron-posítron ainda fica imerso no potente campo elétrico, diz ele, e pronto para absorver ainda mais energia (de modo análogo ao movimento concertado de elétrons sendo amplificado em um sinal utilizável em um rádio), tanta energia que o par elétron-posítron pode ser até transformado em um par de múons, os irmãos mais pesados dos elétrons (ver figura em http://www.aip.org/png/2007
RESULTADO GRAVITACIONAL DO TERREMOTO MORTAL. Cientistas da Universidade do Texas usaram um par de satélites para medir as deformações sísmicas produzidas na Terra durante e após o enorme terremoto em Sumatra/Andaman de dezembro de 2004, aquele associado ao tsunami que matou centenas de milhares de pessoas nas costas do Oceano Índico.
A Experiência de Recuperação de Gravidade e Mudança Climática (Gravity Recovery and Climate Change Experiment = GRACE) consiste em dois satélites em órbita da Terra. O espaçamento relativo entre os dois satélites, monitorado continuamente, pode ser alterado pelas sutilezas das modificações gravitacionais disparadas pelo movimento dos objetos maciços por baixo deles. Isto pode significar grandes mudanças em águas terrestres e lagos, mudanças nos níveis dos mares, derretimento de calotas polares ou mudanças no leito do oceano, causadas por terremotos. Essencialmente, GRACE mapeia o campo gravitacional da superfície da Terra antes e depois de um terremoto. No caso do terremoto de Sumatra/Andaman, vários detectores estavam em funcionamento, mas somente GRACE pode medir e mapear a ruptura oceânica ao longo de toda sua extensão de 1.800 km, a partir do espaço (ver o mapa GRACE em http://www.aip.org/png/2007
Eles puderam fazer este mapa ao longo da duração do terremoto e depois, quando a Terra diminuiu sua ressonância sísmica. Um dos pesquisadores, Jianli Chen, diz que a missão de maior sucesso de GRACE, até agora, foi monitorar as modificações nas reservas de água da Terra e o derretimento das calotas polares, e, desta forma, é uma das mais importantes sentinelas que vigiam potenciais mudanças climáticas (Chen et al., edição corrente de Geophysical Research Letters; website: http://www.csr.utexas.edu
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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.
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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.
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