Physics News Update nº 848

O Boletim de Notícias da Física do Instituto Americano de Física, número 848, de 20 de novembro de 2007 por Phillip F. Schewe e Jason Bardi. PHYSICS NEWS UPDATE

UMA MELHOR DETECÇÃO DO CÂNCER DA TIREÓIDE deve ser obtido através de uma nova técnica que está sendo desenvolvida pela Clínica Mayo.

O ultrassom é, atualmente, a ferramenta mais sensível para a detecção de nódulos na tireóide e o processo mais econômico de imageamento para a avaliação da glândula tireóide. Entretanto, a enorme maioria dos nódulos descobertos pelo ultrassom (cerca de 95%) são benignos. Freqüentemente o ultrassom e outros resultados de imageadores são ambíguos e não conseguem diferenciar entre nódulos benignos e malignos na tireóide. A única maneira de descartar um diagnóstico de câncer é através da aspiração por uma punção e biópsia. Mais da metade dessas biópsias comprovam a benignidade.

Embora isso possa ser reconfortante para as pessoas que passam por essas biópsias, seria melhor se elas pudessem receber este conforto sem ter que passar por um procedimento caro, invasivo e (como acontece na maioria dos casos) desnecessário.

Azra Alizad, do Colégio de Medicina da Clínica Mayo, desenvolveu uma nova técnica não-invasiva de imageamento, chamada vibro-acustografia (VA), para identificar nódulos na tireóide em tireóides humanas extirpadas envoltas em um gel de tecido. Neste método, o ultrassom é usado para fazer vibrar o tecido em baixas freqüências e as vibrações resultantes podem ser detectadas por um microfone sensível. Tecidos mais duros normalmente produzem um campo acústico significativamente diferente dos tecidos mais macios e a detecção da diferença pode revelar um diagnóstico mais definitivo.

Lesões malignas são mais mais rígidas do lesões benignas; portanto, é razoável se esperar que a VA seja uma ferramenta de detecção e diferenciação de nódulos na tireóide melhor do que a utrassonografia convencional. Embora a técnica ainda não tenha sido testada para realmente detectar câncer de tireóide em experiências clínicas, a vibro-acustografia está passando, atualmente, por avaliação clínica para a detecção de lesões de câncer de mama em pessoas. Se for bem sucedida, esta ferramenta barata e não-invasiva de imageamento representaria um grande avanço em nossa capacidade de atender a pessoas potencialmente portadoras de câncer.

Alizad apresentará seus novos resultados no encontro desta semana da Sociedade Acústica da América (Acoustical Society of America = ASA) em New Orleans. (Paper 3pBB3, ver website do encontro )

RIGIDEZ DE TECIDOS COMO MEDIDA DE SAÚDE.

Matthew Urban e seus colegas do Colégio de Medicina da Clínica Mayo estão projetando novas maneiras para medir a rigidez de tecidos como uma ferramenta auxiliar para diagnose não-invasiva. A monitoração das propriedades materiais de um tecido pode não ser uma medida tão óbvia para sua saúde como suas propriedades biológicas ou químicas, mas mudanças nessas propriedades podem ser um bom indício de doença.

Áreas de rigidez em um tecido, por exemplo, são freqüentemente um bom sinal de alerta para câncer — a premissa básica para o auto-exame das mamas. Da mesma forma, quando se formam tumores cancerosos no fígado ou qualquer outro órgão do corpo, eles são freqüentemente mais rígidos do que os tecidos circundantes, porque há uma maior vascularização para alimentar os tumores.O problema é: como você pode medir a rigidez dos tecidos lá dentro do corpo? Não existe uma coisa tal como auto-exame do fígado.

No encontro da ASA, nesta semana, Urban relata suas últimas experiências, nas quais ele e seus colegas usaram ondas de ultrassom para enviar pequenas vibrações para uma esfera de aço encapsulada em gelatina, um modelo de tecido com uma lesão rígida.

Eles foram capazes de medir a freqüência de resposta da esfera a ondas acústicas em várias freqüências, que podem, então, ser empregadas para determinar a rigidez do material simulacro de tecido. O processo também fornece novos meios não invasivos para a avaliação da rigidez dos tecidos sem a presença da esfera de aço.

Além disso, eles foram capazes de enviar a energia para a esfera sem aquecer a gelatina circundante. Isto é um dos desafios no emprego de ultrassom altamente focalizado, porque a energia acústica pode ser absorvida pelos tecidos circunjacentes na forma de calor. (Palestra 3pBB1, mesmo website acima)

RECRIANDO O MUNDO DENTRO DE SUA CABEÇA.

O primeiro uso de sons de realidade virtual individualizados em um ambiente de [Espectrografia de] Ressonância Magnética funcional (functional MRI = fMRI) feito para reproduzir uma experiência natural acústica para estudo do funcionamento do cérebro, pode fornecer uma explicação melhor para o efeito "cocktail party" — o processo pelo qual tentamos fazer sentido de uma conversa em uma festa apinhada de gente, mesmo quando outras conversas potencialmente causadoras de distração continuam a acontecer ao mesmo tempo.

Novas espectrografias com uso de fMRI estão auxiliando os pesquisadores a compreender como o cérebro segrega objetos no espaço quando uma pessoa ouve, mas não necessariamente vê, múltiplas fontes de som. No laboratório de Kourosh Saberi na Universidade da Califórnia em Irvine, pacientes humanos são expostos a vários sons. Algumas vezes os sons vêm de diferentes posições próximas ao paciente. enquanto em outras diversos sons vêm de uma mesma posição.

Ao examinarem as imagens de fMRI que mostram áreas de fluxo sanguíneo aumentado, que dão mapas da atividade cerebral com uma resolução de 2 mm, os cientistas da UC Irvine relatam dois resultados principais. Primeiro, nenhuma região específica do cérebro é exclusivamente responsável pela identificação do movimento auditivo, em contraste com o córtex visual que têm regiões específicas sensoras de movimentos. E segundo, a informação auditiva espacial parece ser processada em uma região neural chamada Planum Temporale, de uma forma que facilita a segregação de múltiplas fontes de som. (Palestra do encontro da ASA 2aPP8, mesmo website acima)

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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.

Ainda restam esperanças!...

Via EurekAlert, mais uma matéria sobre os Oceanos:

Cientistas marinhos avisam que a segurança e a prosperidade do ser humano dependem de uma melhor sistema de observação dos Oceanos

Um apelo por um sistema inicial adequado para o produção de compreensão, previsões úteis para o público e para os responsáveis pelas politicas

O diagnóstico rápido do temperamento e dos sinais vitais dos oceanos é cada vez mais importante para o bem estar da humanidade, afirma uma distinta comunidade internacional de cientistas, urgindo por apoio para um completo sistema global de monitoramento marinho em até 10 anos.

A Parceria para a Observação dos Oceanos Globais (Partnership for Observation of the Global Oceans = POGO) declara que o aquecimento dos mares, pesca predatória e poluição estão entre profundas preocupações que têm que ser melhor medidas para auxiliar a sociedade para responder de forma bem informada, a bom tempo e com custos bem calculados.

“Um sistema para a observação e previsão dos oceanos que cubra todos os oceanos do mundo e suas principais utilizações, pode reduzir riscos crescentes, proteger os interesses humanos e monitorar a saúde de nossos preciosos oceanos,” afirma o Dr. Tony Haymet, Diretor da Scripps Institution of Oceanography, University of California San Diego, USA, e Presidente do Comitê Executivo da POGO.

“A comundade mundial resolveu construir um sistema abrangente e integrado para a observação dos oceanos a duas décadas. A boa notícia é que nós demonstramos que um sistema global de observação dos oceanos pode ser construído, instalado e posto a funcionar com as tecnologias existentes. Agora, temos que passar da fase de experiência e da prova-do-conceito para o uso rotineiro. Progredimos menos de metade do caminho para nossas metas iniciais. Vamos completar a tarefa antes que sejamos atingidos por mais tsunamis ou calamidades comparáveis.”

O custo de um sistema inicial adequado necessitará de mais investimentos, da ordem de 2 a 3 bilhões de dólares, envolvendo:

• uma rede estável de satélites para vigiar as vastas extensões das superfícies dos oceanos;
• estações fixas realizando contínua medição no fundo do mar ou como flutuantes e bóias ancoradas na coluna d'água na superfície;
• pequenos robôs monitores submarinos, alguns garrando com as correntes, outros realizando monitoramento ao longo de rotas programadas;
• animais marinhos engenhosamente dotados de "etiquetas" eletrônicas que os equipem para capturar e transmitir dados acerca dos ambientes que visitam;
• navios mercantes e de pesquisa, aproveitando suas rotas para realizar observações.

A análise dos dados, integrados com observações da atmosfera e outras fontes, e sua assimilação em modelos, podem produzir compreensões e previsões úteis para o público e para aqueles que estabelecem políticas.

“Os oceanos cobrem a maior pare de nosso planeta – 71% – mesmo assim são grandemente sub-amostrados,” diz o Dr. Haymet. “Nós temos uma urgente necessidade e novas maravilhas tecnológicas disponíveis hoje para completar um sistema pelo qual os cientistas marinhos podem diagnosticar com autoridade e antecipar mutações nas condições dos oceanos globais – algo parecido com o sistema que permite aos meteorologistas prever o tempo.

“Um sistema contínuo e integrado de observação dos oceanos vai dar um retorno de muitas vezes o valor do investimento em operações marítimas mais seguras, diminuição dos danos causados por tempestades e a conservação dos recursos marinhos vivos, bem como coletar os sinais vitais dos oceanos que são necessários para monitorar mudanças climáticas.”

O chamado dos cientistas para a complementação deste “primeiro recrutamento” do sistema de observação dos oceanos é feito na hora em que os ministros e oficiais das 71 nações membros do GEO (o intergovernamental Grupo para Observações da Terra = Group on Earth Observations) se reúne em Cape Town, África do Sul, entre 28 e 30 de novembro. O encontro vai revisar o progresso e traçar o mapa dos próximos passos para um esforço no período de 10 anos para construir um sistema com base em terra, se deslocando pelos oceanos, aéreo e espacial, o Sistema Global de Observação de Sistemas da Terra (Global Earth Observation System of Systems = GEOSS) para monitorar todas as condições ambientais da Terra.

Tecnologias

“O passo rápido do desenvolvimento tecnológico está abrindo abordagens inteiramente novas para a medição dos oceanos, inclusive observações físicasa e biológicas a partir de peixes e mamíferos aquáticos. O potencial para a exploração da marinha mercante como plataforma para a monitoração das propriedades dos oceanos, embora bem demonstrada, oferece uma enorme oportunidade para maior desenvolvimento. Técnicas de biologia molecular estão transformando a maneira como identificamos espécies e interpretamos seu desenvolvimento evolucionário; existem importantes oportunidades para combinar dados físicos e biológicos para melhor entender a ligação entre os ecossistemas marinhos e a dinâmica oceânica,” declara David Farmer, da Royal Society e chefe da University of Rhode Island’s Graduate School of Oceanography.

Entre as tecnologias usadas pelos observadores oceânicos:

Sondas Robóticas Mergulhadores

Incluem, atualmente,cerca de 3.000 pequenas e móveis sondas “Argo” que medem a pressão, salinidade e temperatura em profundidades de até 2 km e retornam à superfície a cada 10 dias para transmitir suas leituras via satélite. Os instrumentos medem condições que atuam sobre mudanças climáticas. Os oficiais da POGO dizem que são necessárias até 10 vezes mais dessas sondas para produzir um quadro global de alta resolução das condições marinhas.

Veículos e naves de pesquisa não-tripulados

Estão em andamento testes de campo com os assim chamados ‘air-clippers’: sensores atmosféricos e da superfície dos oceanos pendurados em balões. Com esses sensores, os cientistas conseguiram obter medições concorrentes das condições atmosféricas e da superfície do oceano de dentro o olho de um forte ciclone onde os balões foram capturados.

Enquanto isso, os cientistas que usam equipamentos robóticos submarinos para registrar a vida e as condições nas remotas profundezas oceânicas, dizem que eles ainda apenas arranharam a superfície com os recursos disponíveis.

A bordo de navios de pesquisas, os cientistas podem tirar amostras e monitorar a distribuição e a abundância de espécies marinhas, enquanto desenvolvem tecnologias da próxima geração para observação – por exemplo, dispositivos para realizar, em alto mar, o seqüenciamento do DNA de formas de vida, tais como micróbios, bactérias e plânctons, realizando medições em tempo real semelhantes às “contagens de pólen”.

Novas abordagens com Sonar

A tecnologia de acústica naval para a transmissão de som em todas as direções, porém detectando o som com uma grade de hidrofones, e transformar este sinal em uma imagem dos objetos nos oceanos, foi demonstrada com um sucesso espetacular nas águas costeiras. Imagens cobrindo milhares de km² revelaram a presença de cardumes enormes, contendo dezenas de milhares de peixes e se estendendo por vários quilômetros. Outros sistemas de sonar estão permitindo o mapeamento e a caracterização do leito do mar com uma precisão sem precedentes.

Etiquetas

Como parte do Censo da Vida Marinha Internacional (Census of Marine Life = CoML), aproximadamente 2.000 animais marinhos que viajam para o profundo mar aberto foram etiquetados pelo projeto TOPP (Tagging of Pacific Palagics), criando uma equipe de oceanógrafos animais que revelam locais importantes de biodiversidade, áreas de reprodução e rotas de migração que precisam ser protegidas e também descrevem o estado físico das áreas dos oceanos habitadas por esses animais.

As 22 espécies etiquetadas incluem elefantes marinhos, tubarões brancos, tartarugas de couro, lulas, albatrozes e uma espécie de procelária (para ver um vídeo das etiquetas em funcionamento: arquivo em formato .mpg).

Dados sobre luminosidade, profundidade, temperatura e salinidade capturados pelas etiquetas são transmitidos por satélite à medida em que as criaturas vão se deslocando. Os elefantes marinhos, por exemplo. levam 10 meses no mar e mergulham a profundidades de até 1,5 km abaixo da superfície.

Etiquetas acústicas, espalhadas por outro projeto do CoML, POST (Pacific Ocean Salmon Tracking), permite que os pesquisadores sigam os animais que permanecem nas rasas plataformas continentais, tais como o salmão e o esturjão, criando visualizações sobre suas migrações e sobrevivência – onde e porque eles morrem – que sugerem melhores estratégias para pesca auto-sustentável. Mais de 12.000 etiquetas acústicas da POST foram distribuídas pela rede da POST, resultando em mais de 4 milhões de detcções dos movimentos e sobrevivência dos animais etiquetados.

O Cientista Chefe do CoML, Ron O’Dor, diz que se está buscando o aval e o apoio dos ministros em Cape Town para a Rede de Detecção Oceância, recentemente criada para expandir o uso dessas técnicas para um sistema contínuo de âmbito mundial.

Os experts do CoML também querem que os ministros da GEO endossem protocolos padrão para gerenciar um sistema de monitoração de biodiversidade de águas rasas, de baixo custo, que pode se tornar operacional em 5 anos, para lançar luzes sobre espécies invasivas, mudanças climáticas e outros assuntos dignos de nota.

Bóias ancoradas

Ao longo da região equatorial da Terra, aproximadamente 50 bóias ancoradas foram lançadas para medir a temperatura, as correntes, ondas e ventos, salinidade, dióxido de carbono, permitindo aos cientistas estudar os sinais e prever padrões meteorológicos destrutivos, tais como El Niño. Os cientistas dizem que são necessárias quatro vezes mais bóias para criar uma cobertura mais uniforme. Algumas áreas não têm sequer uma estação de coleta de dados.

Em um crescente número de lugares, enquanto isso, sensores de pressão espalhados próximos da costa e no fundo do mar ajudam a detectar tanto a elevação do nível do mar como tsunamis. A operação no alto mar envolve uma bóia de superfície para receber as informações do fundo e retransmití-la para as estações em terra via satélite. Havia seis dessas bóias Deep Ocean Assessment and Reporting of Tsunamis (DART), todas instaladas no Pacífico, na ocasião do terremoto e do devastador tsunami do Oceano Índico de dezembro de 2004. Logo foram anunciadas as instalações de mais 32 bóias DART, inclusive estações no Índico, Caribe e Oceano Atlântico.

Observatórios com cabos

Usando cabos com centenas de km de comprimento no fundo do mar, em profundidades de até 3 km, pontuadas com “nodos” de instrumentos, os cientistas podem acessar e controlar sensores científicos e veículos e câmeras de controle remoto.

A informação coletada vai melhorar a compreensão das florações de plânctons, migrações de peixes, mudanças nas condições dos oceanos, mudanças climáticas, erupções vulcânicas submarinas, terremotos e o processo que os causa, e vai auxiliar no alerta de aproximação de tsunamis.

Satélites

O sistema de observação do oceano sofre de grandes descontinuidades na cobertura de observação por satélites, que fornecem uma janela de grande altitude em características marinhas tais como os enrugamentos da superfície oceânica, temperatura, correntes, cobertura glacial e bancos de sargaços.

Benefícios sociais

Os oceanos estão absorvendo menos carbono e, assim, perdendo a capacidade de diminuir as mudanças climáticas? Estará o fluxo de águas profundas no Atlântico Norte vagarosamente freando atá o congelamento – a premissa do filme apocalíptico de Hollywood “O Dia Depois de Amanhã”? Os recifes estão sendo branqueados? Os cientistas visam um contínuo e integrado sistema de observação do oceano que pesquise e monitore rotineiramente as condições e ofereça prontos diagnósticos e oportunas previsões de problemas – informações práticas em benefício da humanidade de diversos modos:

Diminuir os danos de desastres naturais e mau tempo

Um a compreensão mais profunda do comportamento do oceano vai ajudar a sociedade a prever e se proteger melhor de tempestades catastróficas tais como furacões, tufões e tsunamis.

Melhores informações sobre o oceano vão melhorar a previsão do tempo e do clima em curto e longo prazo, reforçando assim a preparação para os desastres e mitigação de danos, assim como estratégias para colheitas agrícolas e marinhas. Bem como uma melhor observação do oceano vai melhorar a segurança do transporte marítimo – que transporta 90% das mercadorias internacionalmente comercializadas – com informações acuradas e a tempo sobre as condições oceânicas.

Saúde humana e bem estar

Entre os benefícios oferecidos por uma melhor observação dos oceanos: a medição das temperaturas da superfície dos mares pode prever a movimentação dos peixes de águas tradicionais, e até surtos de doenças associadas comágua mais quentes, enquanto a monitoração da eutroficação induzida pela poluição ajudará a predizer o crescimento de algas tóxicas.

Energia

Oa oceanos são uma fonte crescente de energia – petróleo e especialmente gás natural – na medida em que as operadoras procuram no leito do mar e em águas cada vez mais profundas, com instalações de muitos bilhões de dólares. "Fazendas de ventos" em alto mar também dependem de informação confiável e a tempo sobre as condições oceânicas. Uma melhor observação do oceano vai ajudar a coletar várias fontes de energia segura e eficientemente, com efeitos mínimos sobre o meio ambiente.

Clima e acidez dos mares

Um sistema de observação do oceano totalmente desenvolvido vai fornecer novas abordagens sobre como condições alteradas nos mares, inclusive águas mais quentes e acidificação dos mares, afetam o clima, o tempo e o papel do oceano como absorvedor de carbono. Os cientistas querem saber como águas mais quentes, por exemplo, têm impacto sobre as formas de vida microscópicas que consomem 50 gigatons de carbono por ano, mais ou menos o mesmo do que todas as plantas e árvores na terra.

Ecossitemas marinhos e biodiversidade

Uma maioria da vida na Terra come, nada, rasteja, luta e vive nos oceanos. As temperaturas das águas afetam onde as espécies vivem e viajam, assim como a distribuição de nutrientes, dos plânctons para cima na cadeia alimentar. Um sistema integrado de observação oceânica vai iluminar o impacto de mudanças nas condições do oceano e da poluição nos ecossistemas marinhos e costeiros e a distribuição, abundância e biodiversidade de organismos.

Chamada para a Ação

D. James Baker, antigo diretor da Administração Nacional Oceânica e Atosférica dos EUA, diz: “O excitante progresso até a presente data também mostra o tamanho da oportunidade restante. Nós temos uma quantidade pateticamente pequena de medições dos oceanos, com relação a sua importância sobre a vida na Terra e da extensão na qual dependemos dele para energia, clima, alimentação e recreação.”

De acordo com o oceanógrafo Sulafricano John Field, presidente do Scientific Committee of the Global Ocean Observing System: “Nas primeiras poucas décadas deste século nós podemos desenvolver um sistema de observação do oceano comparável em valor ao sistema que tanto apreciamos de meteorologia. Se no ano de 2020 a monitoração e previsão do oceano estiver tão desenvolvida, poderemos nos lembrar dessa reunião de Cúpula de Cape Town como quando os governos intensificaram suas adesões chaves.”

“O povo que vigia e se preocupa com cada mar que se una em apoio a um sistema de observação oceânica global mais aperfeiçoado e integrado,” diz o Prof. Howard Roe, Director Emeritus, National Oceanography Centre, Southampton, U.K. e antigo presidente da POGO Chair, que vai liderar a delegação da POGO em Cape Town.

Finalmente, nota Jesse Ausubel, diretor do programa CoML para a Fundação Alfred P. Sloan Foundation: "2012 será o centenário do afundamento do Titanic. Eu penso que o Capitão Smith ficaria desapontado com a continuação da hesitação em firmar nosso sistema de observação do oceano."

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(Comentários aqui, por favor)

Physics News Update nº 847

O Boletim de Notícias da Física do Instituto Americano de Física, número 847, de 20 de novembro de 2007 por Phillip F. Schewe PHYSICS NEWS UPDATE

O TEMPO COM EL NIÑO EM UM MUNDO MAIS QUENTE vai causar uma diminuição no número de dias congelantes nos estados do Sudoeste, um aumento da intensidade da precipitação nos estados do Sudeste e um aumento na intensidade das ondas de calor no cinturão Sul de estados, de acordo com um novo estudo.

O estudo examina o impacto no clima dos eventos El Niño nos extremos de temperaturas na América do Norte, se, como freqüentemente previsto, o aquecimento global aumentar as temperaturas em um grau ou dois nas próximas décadas.

El Niño é o nome dado a uma enorme interação oceano-atmosférica com transferência de energia, ao longo do Oceano Pacífico tropical, entre a América do Sul e a Ásia. Os eventos El Niño ocorrem de maneira irregular, em intervalos que variam de dois a sete anos, e que podem ter um grande impacto em lugares em torno e além da Bacia do Pacífico.

Gerald Meehl e seus colegas do National Center for Atmospheric Research (NCAR) (Centro Nacional para Pesquisa Atmosférica) em Boulder, Colorado, tentaram fazer um modelo do que acontece quando ocorrerem eventos El Niño em um hipotético mundo mais quente, especialmente nos padrões climáticos dos EUA.

O modelo, antes de mais nada, realiza um belo trabalho de simular extremos de tempo (tais como o número de dias congelantes quando a temperatura cai abaixo do ponto de congelamento — e precipitações intensas) no mundo tal como é hoje. Além disto, o mesmo modelo foi usado para demonstrar que o aumento das temperaturas nos EUA, nos anos recentes, é devido, principalmente, a atividades humanas, mais do que qualquer flutuações naturais que pudessem estar ocorrendo.

Dar ao modelo uma temperatura básica ligeiramente mais alta, faz emergirem algumas modificações específicas nos extremos climáticos nos EUA, tais como as mudanças nos extremos mencionadas acima. (Meehl et al., Geophysical Review Letters, edição corrente.)

AS PIRÂMIDES DO EGITO, A EXTINÇÃO DOS DINOSSAUROS E O ASSASSINATO DE JFK: todos foram estudados pelo físico de Berkeley Luis Alvares.

Alvarez ganhou um Prêmio Nobel por sua descoberta de novas partículas, usando uma câmara de bolhas, mas parte de sua fama vem de seu trabalho em aplicar princípios e métodos de física fora do campo normal da pesquisa da física.

Na edição de novembro do American Journal of Physics, Charles Wohl do Lawrence Berkeley National Lab examina três exemplos notáveis dos esforços extra-curriculares de Alvarez.

1 - Procurar por possíveis câmaras secretas na Pirâmide de Kefren no Cairo — uma das três grandes pirâmides construídas no terceiro milênio AC. Alvarez projetou uma experiência na qual raios cósmicos atingiriam um detector instalado em uma câmara conhecida no interior da pirâmide. Observando os muons penetrantes, provenientes dos jatos de raios cósmicos, este detector poderia discernir qualquer espaço interveniente oco na estrutura da pirâmide acima. Resultado: nenhuma câmara oculta.

2 - Ao escrutinar o assim chamado "Filme Zapruder", uma curta seqüência de filmagem que capturou o momento do assassinato, os experts ficaram intrigados pelo movimento brusco para trás da cabeça do Presidente Kennedy, após o impacto de uma das balas. Alguns acharam que isso era um indício de que havia outro assassino na frente do carro do presidente. Alvarez e seus colegas realizaram testes improvisados em uma linha de tiro e também consideraram a conservação do momento e a matéria do ferimento em movimento para a frente. Disso eles concluíram que a seqüência filmada era consistente com um tiro por trás.

3 - O mais famoso de todos foi a Hipótese de Alvarez, criada em conjunto com seu filho Walter Alvarez, que uma fina, porém conspícua, camada do, em outros lugares, raro elemento Irídio, em vários lugares do mundo, todos em um estrato geológico correspondente à era logo no entorno da fronteira entre os períodos Cretácio e o Terciário (a fronteira KT), significava um grande impacto de um asteróide nessa época. Este impacto, pensou-se ainda, lançou nos ares poeira suficiente por um tempo suficiente para matar muitas coisas vivas, inclusive grande parte dos dinossauros.


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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.

Crise?... Que crise?...

Um amigo (que eu não vou identificar, por motivos óbvios) me mandou essa:

Recessão na América

A economia vulnerável da América
15 de novembro de 2007
Da edição impressa da The Economist

A recessão na América parece cada vez mais provável. Os mercados emergentes em expansão podem salvar a economia mundial?

EM 1929, dias após o "crack" da Bolsa, a Harvard Economic Society reconfortava seus assinantes: “Uma recessão grave está fora dos limites da probabilidade”. Em uma pesquisa, em março de 2001, 95% dos economistas americanos disseram que não haveria uma recessão, embora uma já tivesse começado. Hoje, a maior parte dos economistas não prevêem uma recessão na América, mas o lamentável registro das previsões desses profissionais não dão muito consolo. Nossa última avaliação (ver artigo) sugere que os Estados Unidos podem estar muito bem a caminho de uma recessão.

Certo, o PIB cresceu uns robustos 3,9%, em uma taxa anual, no terceiro quadrimestre. Certo, também, que revisões podem muito bem rever estes números para cima. Mas isso foi o passado. Sinais mais atuais sugerem que a economia pode despencar neste quadrimestre. No começo do próximo ano, a produção e os empregos podem estar encolhendo. A principal causa é a implosão do mercado imobiliário. Os experts disseram que os preços dos imóveis jamais poderiam cair por todo o país. Mas eles caíram, sim, em 5% nos últimos 12 meses. O investimento em moradias entrou em colapso, mas um estoque de casas não vendidas significa ue os preços ainda têm muito o que cair. Os gastos dos americanos devem sofrer um efeito negativo maior da queda dos preços das casas do que o do colapso da Bolsa em 2001. Com o preço das casas menor e condições de crédito mais apertadas como resultado da crise dos empréstimos subprime, as famílias não poderão mais tomar empréstimos contando com ganhos de capital para financiar seus gastos.

O petróleo mais caro deve apertar o orçamento das famílias mais ainda (não obstante a queda desta semana no preço do barril de petróleo bruto). A confiança dos consumidores já caiu vertiginosamente. Não deve demorar muito para que os gastos dos consumidores desabem, o que, por sua vez, vai prejudicar os lucros e os investimentos das firmas. O dólar fraco vai estimular as exportações, mas, consistindo em apenas 12% do PIB, as exportações são pequenas demais para compensar um enfraquecimento dos gastos dos consumidores, que responde por 70%.

Eu quero me libertar

Será que uma recessão na América vai arrastar o resto do mundo para o buraco junto com ela? As economias da Europa e do Japão reagiram fortemente no terceiro quadrimestre, mas parecem fadadas a diminuir o ritmo. Embora ambas possam ser capazes de rastejar por si próprias, nenhuma delas parece ser capaz de estabelecer um ritmo maior. Moedas fortiicadas vão prejudicar os exportadores em ambos os lugares. Mesmo os próprios mercados imobiliários fortes da Europa estão enfraquecendo e alguns de seus bancos sofreram efeitos colaterais das mazelas dos subprime da América.

As maiores esperanças de que o crescimento global possa permanecer firme reside, em lugar destas, nas economias emergentes. Na década passada, a idéia de que tanto pudesse depender desses locais sujeitos a crises seria terrificante. Entretanto, graças (e muitas) a reformas econômicas, suas taxas de crescimento anual subiram para o entorno dos 7%. Neste ano, elas vão contribuir com metade do PIB mundial, medido em taxas de câmbio de mercado, mais de três vezes mais do que a América. No passado, economias emergentes freqüentemente precisaram de ajudas emergenciais do mundo rico. Desta vez elas podem ser as salvadoras.

É claro que uma recessão na América vai reduzir as exportações das economias emergentes, mas elas estão menos vulneráveis do que costumavam ser. A importância da América como a locomotiva do crescimento global foi exagerada. Desde 2000 sua parcela de importações mundiais caiu de 19% para 14%. Seu vasto déficit na conta-corrente começou a diminuir, o que significa que a América não está mais arrastando atrás de si o resto do mundo. Entretanto, o crescimento nas economias emergentes se acelerou, graças, parcialmente, às demandas domésticas. Na primeira metade deste ano, o aumento nos gastos dos consumidores (em termos de dólares atuais) na China e na Índia acrescentaram mais ao crescimento do PIB mundial do que na América.

A maior parte das economias emergentes estão com uma saúde melhor do que nunca (ver artigo). Elas não são mais dependentes financeiramente do resto do mundo, porém têm grandes reservas cambiais externas — nada menos do que três quartos do total global. Embora existam algumas excessões notáveis, a maioria delas têm pequenos déficits orçamentários (outra mudança quanto ao passado), de forma que elas podem alavancar os gastos para contrabalançar as exportações menores, se tiver que ser assim.

Isto não significa que as economias emergentes vão crescer rápido o bastante para compensar toda a queda da produção americana. A maior parte delas vai exibir um desaquecimento no crescimento no ano que vem: por exemplo, a taxa de crescimento da China deve cair para “só” 10%. De forma que o crescimento global vai diminuir —o que, depois de cinco anos de uma média de quase 5%, próxima do maior patamar jamais observado, ele precisa fazer. Mas, graças ao vigor dos novos titãs, vai continuar acima de sua média de 3,5% dos últimos 30 anos.

Uma história de dois preços

A importância crescente dos novos gigantes mundiais não só vai alavancar o crescimento. Também vai afetar os preços relativos, notadamente os do petróleo e do dólar. E as conseqüências serão menos confortáveis para as nações desenvolvidas, especialmente a América.

O preço do petróleo tem subido principalmente por causa da forte demanda nas economias emergentes, que responderam por quatro quintos do aumento total do consumo de petróleo nos últimos cinco anos. Nas recessões americanas do passado, o preço do petróleo usualmente caiu. Desta vez é provável que ele se mantenha. Isto não só vai prejudicar as finanças dos consumidores ocidentais, como pode tornar a tarefa dos seus Presidentes de Bancos Centrais mais difíceis, combinando a pressão inflacionária com desaquecimento econômico.

O dólar enfraquecido — ultimamente na casa de US$1,50 por euro — ficará ainda mais fraco sem as enormes compras feitas pelos bancos centrais das economias emergentes. Este apoio agora está minguando. A China e outros estão colocando uma menor parcela de aumentos de reservas na moeda americana. E os países asiáticos e do oriente médio, cujas moedas são ligadas ao dólar, estão confrontadas com aumentos de inflação, mas a queda nas taxas de juros americanas torna mais difícil apertar sua própria política monetária. Eles podem ter que deixar suas moedas se valorizarem contra o verdinho doente, o que significa que eles vão ter que comprar menos dólares. Mais importante, na medida em que os investidores internacionais acordarem para o enfraquecimento relativo do poder econômico da América, eles seguramente vão se questionar sobre por que eles devem manter a maior parte de sua riqueza em dólares. O declínio do dólar já significa o maior calote da história, tendo varrido muito mais do valor dos investimentos estrangeiros do que qualquer economia emergente jamais conseguiu.

O vigor das economias emergentes é uma boa notícia para a economia mundial: para seu crescimento, ela tem muito menos necessidade de uma América forte. A má notícia para a América e que, por sua vez, isto pode significar que o mundo tenha menos necessidade do dólar.

= #=

© The Economist, devidamente violado...

Com a palavra os experts tupiniquins: e o Brasil que tem rezado tanto pela cartilha do FMI? Vai fazer supositório das enormes reservas cambiais em dólar, ou vai usar esses dólares para desarrochar a economia brasileira?...

Um Oceano de Problemas

"Na terra onde o mar não bate,
não bate o meu coração.
O mar onde o céu flutua,
onde morre o Sol e a Lua,
e acaba o caminho do chão"
(Gilberto Gil, Beira Mar)

É, no mínimo, curioso que, tendo mais de 71% de sua superfície coberta por águas, este planeta seja chamado "Terra". E este "bairrismo" do ser humano vai mais longe.

Vai tão longe quanto o Sputnik 1, lançado para além da atmosfera em 04 de outubro de 1957, enquanto que o fundo da Fossa das Marianas só foi atingido pelo "Trieste" em 23 de janeiro de 1960...

O fascínio pelas estrelas é quase tão velho como a humanidade e seu estudo, como as mais antigas civilizações. Mas o mar - berço de toda a vida no planeta - continuou a ser um inimigo a ser conquistado. Os "anjos" habitavam o "céu", enquanto as profundezas marinhas eram a morada de "monstros". O "Gigante Adamastor" estava lá, à espreita, para destruir aquele que se atrevesse a cruzar sua superfície. E, se a vastidão das terras maravilhava os homens, a vastidão ainda maior dos oceanos o intimidava. Nos astros, a humanidade buscava indícios de seu futuro. Mas o mar era a sepultura dos destemidos e incautos. Para nós, macumbeiros, o Cemitério é a "Calunga Pequena", o mar é a "Calunga Grande"... Jeová, quando resolveu se livrar da humanidade que criou e que não lhe prestava as devidas homenagens, mandou que as águas cobrissem as terras...

Pois é...

Mapeamos os céus muito antes de conhecermos mais sobre as profundezas dos mares. Até mesmo "recuperamos" áreas de terra, não só dos pântanos e alagadiços, mas até do próprio mar. Dos mares, só se tirou... Tiraram os peixes, cetáceos e crustáceos. Nas últimas décadas, até o bendito petróleo conseguiram tirar do fundo dos mares. Minto!... Não "só se tirou"... Ao contrário: todos os dejetos e lixos que produzimos foram atirados às águas (afinal, os mares são grandes...)

E, como mariposas atraídas pela lâmpada, nos esforçamos em arte e engenho para desvendar os segredos do Cosmo... e esquecemos daquilo que estava do nosso lado, o tempo todo: o mar. Só agora os físicos aplicam seus modelos matemáticos (criados para explicar as curvaturas do espaço-tempo) para estudar as interações entre as correntes marinhas e o clima (no que afeta os continentes, é claro... quem se importa - além dos marinheiros - se chove ou neva nos mares?...)

Apenas agora é que esses habitantes de parte dos 29% restantes da superfície do planeta estão se dando conta de que aqueles 71% são bem mais importantes do que nossa vã filosofia percebia...

Se as condições climáticas mudarem - pouco importa se brusca ou paulatinamente - e esta espécie arrogante que chama a si mesma de "Sábia" for varrida da face da terra, junto com o restante da vida nesses 29% da superfície, a natureza voltará a povoar o planeta... a partir dos mares. Os registros fósseis estão aí para comprovar isso: vide "Oceanos Tóxicos?". E ainda há tempo suficiente: o Sol ainda vai continuar estável por tempo suficiente para que outra espécie evolua o suficiente para se adonar da Terra.

E, afinal?... Essas mudanças climáticas serão somente decorrentes das ações humanas ou serão um ciclo natural do planeta?... Que as emissões de poluentes estão agravando o problema, não há mais dúvida plausível. Corais branqueados, corais macios derretidos, níveis de acidez crescentes nas águas rasas, saturação da capacidade dos mares em absorver o CO₂, concentrações de O₃ na superfície, furacões e tufões cada vez mais freqüentes e devastadores... faltou alguma coisa?... sei lá!... Plantar árvores para "sequestrar CO₂" é uma boa medida... Mas - e o CO₂ nos mares?... 71% da superfície, lembram?... Não adianta coisa alguma tentar salvar as terras, se os mares estiverem mortos. E mortos não só pela absorção direta das emissões de poluentes atmosféricos, mas também pela poluição dos rios que vazam para os mares, com lixo, agrotóxicos, esgoto in natura e até com resíduos de transgênicos.

Qual terá sido o erro maior: interromper a conquista do espaço exterior (pelo menos teríamos para onde fugir) ou ignorar sistematicamente a maior parte da superfície do planeta?

Ah!... Tanto faz... Daqui a pouco o H5N1 arruma uma mutação que vai tornar isso tudo bem mais fácil de resolver...

Comentários aqui, por favor.

Da importância da Pré-Escola

Duas chamadas no EurekAlert para o mesmo estudo. Uma é "Habilidades acadêmicas precoces, não o comportamento, predizem com mais certeza o sucesso nos estudos", da Northwestern University. A outra, mais completa e com o link para o paper, é a abaixo traduzida.

American Psychological Association

Habilidades acadêmicas e de atenção precoces das crianças predizem com mais certeza o futuro sucesso nos estudos

Problemas de comportamento e falta de habilidades sociais não estão ligados aos resultados futuros

WASHINGTON – As crianças que entram no Jardim de Infância com conhecimentos de matemática elementar e habilidades de leitura, são os melhores candidatos a se saírem bem nos estudos mais tarde, mesmo que tenham vários problemas sociais e emocionais, afirmam pesquisadores que examinaram os dados de seis estudos sobre quase 36.000 alunos de pré-escolar. Os pesquisadores também descobriram que habilidades relacionadas como a atenção também são importantes.

Estas descobertas estão relatadas na edição de novembro de Developmental Psychology, publicada pela American Psychological Association (APA).

Pela primeira vez, pesquisadores compararam resultados de seis estudos longitudinais de larga escala, comparando dois grupos representativos de crianças dos EUA, dois estudos multi-localizados de crianças norte-americanas, um estudo focalizado em crianças da Grã-Bretanha, e um estudo focalizado em crianças do Canadá, para avaliar em que as habilidades pré-existentes na entrada para a escola e comportamentos davam as melhores indicações sobre melhores rendimentos em provas de leitura e matemática, à medida em que essas crianças progrediam nos estudos. As capacidades cognitivas e as características socio-demográficas foram mantidas constantes para descontar suas influências.

A partir de uma meta-análise dos resultados, o economista Greg J. Duncan, PhD, da Northwestern University e 11 co-autores, descobriram que o domínio de conceitos precoces de matemática, tais como o conhecimento de números e a compreensão da ordem dos números, eram a melhor fonte de previsão de sucesso posterior. O domínio de linguagem precoce e habilidades de leitura, que incluíam vocabulário, conhecimento das letras e compreensão da fonética, eram o segundo em importância. Também as habilidades relacionadas com a atenção, que incluíam a capacidade de controlar comportamento hiperativo, de se concentrar em completar uma tarefa e ser motivada a aprender, contribuíam para o desempenho posterior. Surpreeendentemente, dificuldades em conviver com colegas de turma, comportamentos agressivos ou disruptivos, e comportamentos depressivos ou reclusivos, não afetavam o aprendizado posterior.

As habilidades de "pronto para a escola" e comportamentos foram medidos no ingresso nas escolas (em torno dos 5 anos de idade) e as realizações posteriores foram medidas entre os 7 e 14 anos. Mesmo depois de verificar as habilidades cognitivas pre´-existentes das crianças, os autores descobriram que as habilidades precoces em matemática eram indícios fortes de bom desempenho posterior em matemática e prediziam com a mesma eficácia os resultados posteriores em resultados com leitura que as habilidades precoces de leitura. Estes e outros padrões foram similares para meninos e meninas, e também para crianças de alta classe média e de famílias pobres.

Os autores também descobriram que as habilidades precoces de atenção tinham um papel nos desempenhos futuros. Porém, problemas precoces de comportamento e a falta de habilidades sociais não afetavam grandemente os resultados futuros nesta amostra. Eles advertem que seus estudos são obtidos a partir de populações genéricas e que crianças com diagnósticos de problemas clínicos nessas áreas podem não se encaixar nesse padrão.

A falta de associações entre comportamentos sociais e emocionais, e o desempenho futuro foi a maior surpresa e não pode ser atribuída a diferenças nas maneiras com que as habilidades acadêmicas e sociais precoces foram medidas, descobriram os pesquisadores. “Talvez os profesores sejam capazes de assegurar que o comportamento problemático de uma criança não afete o desempenho dela ou dele,” notou Duncan, porém acrescentou, “fomos incapazes de avaliar se o comportamento problemático de uma criança pode ter afetado o que seus colegas de turma aprenderam.”

Os resultados são consistentes com as recomendações de painéis de experts sobre o desenvolvimento precoce de habilidades de matemática e leitura, para aumentar o rendimento dessas habilidades durante os anos pré-escolares. “Nossos resultados não são direcionados a quais tipos de currículos pré-escolares são mais eficazes para promover essa prontificação para a escola,” afirmou Duncan. “Mas sabemos com certeza que currículos com base emjogos, em oposição aos do tipo 'exercícios-e-prática', projetados com as necessidades de desenvolvimento das crianças em mente, podem auxiliar as habilidades acadêmicas e de atenção de maneiras que são atraentes e divertidas.”

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Artigo: “School Readiness and Later Achievement,” Greg J. Duncan, PhD, Amy Claessens, PhD, Mimi Engel, Northwestern University; Chantelle J. Dowsett, PhD, e Aletha C. Huston, PhD, University of Texas-Austin; Katherine Magnuson, PhD, University of Wisconsin-Madison; Pamela Klebanov, PhD, Princeton University, Linda S. Pagani, PhD, Universite de Montreal; Leon Feinstein, PhD, e Kathryn Duckworth, University of London; Jeanne Brooks-Gunn, PhD, Columbia University; Holly Sexton, University of Michigan; Crista Japel, Universite de Quebec a Montreal; Developmental Psychology, Vol. 43, No. 6.

(O texto completo do artigo está disponível no APA Public Affairs Office e em http://www.apa.org/journals/releases/dev4361428.pdf )

Corais a perigo

Via EurekAlert, mais uma notícia alarmante...

Professor da Universidade de Tel Aviv descobre que o Aquecimento Global está derretendo os corais macios 18 de outubro de 2007 A extinção dos corais pode significar uma catástrofe mundial com impacto sobre todas as formas de vida marinhas e terrestres O professor da Universidade de Tel Aviv University Professor Hudi Benayahu (e alunos), chefe da Escola Porter de Estudos ambientais da UTA, descobriu que os corais macios, uma parte integrante e importante dos ambientes dos recifes, estão simplesmente se derretendo e se perdendo. E o Prof. Benayahu acredita que isso pode significar uma catástrofe marinha global. Prof. Hudi Benayahu O stress ambiental, declara Benayahu, está danificando o relacionamento simbiótico entre os corais macios e as microscópicas algas simbióticas que vivem em seus tecidos. Não há dúvida de que o aquecimento global é o responsável, alerta o biólogo marinho, explicando que esta relação simbiótica é a chave para a sobrevivência da maior parte dos corais macios. Os corais macios auxiliam a manter a saúde e o equilíbrio dos ecossistemas dos recifes e dão proteção a vários animais, tais como “Nemo”, o famoso peixe palhaço do filme de Walt Disney. Eles também são uma rica e promissora fonte de drogas capazes de salvar vidas, contra o câncer e outras doenças infecciosas mortais. Declara o Prof. Benayahu, “É tarde demais. Nós agora já perdemos o barco em achar alguns fármacos chave. Existe uma grande lacuna em nosso conhecimento de corais macios em ambientes de recifes e, com o ritmo de extinção, nós perdemos certas espécies para sempre.” Nós podemos jamais recuperar certas drogas terapêuticas e os humanos não podem viver com uma extensa extinção da vida marinha, aponta ele. A vida como a conhecemos não poderá existir se o ambiente marinho, um importante produtor de oxigênio, continuar a seguir este caminho. Diferentemente de seus "primos" mais rígidos, os corais macios não têm exoesqueletos calcificados para protegê-los. Quando eles morrem, acabam de uma vez, deixando nenhum vestígio de sua existência. Nos lugares onde os corais macios eram encontrados, em 50 a 60% dos locais de estudo do Prof. Benayahu por todo o mundo, poucos anos depois somente cerca de 5% permanecem. Prof. Benayahu trabalhando No início deste ano, o Prof. Benayahu observou um recife de corais macios japonês, “Havia um maciço desaparecimento de corais macios. Você nem pode imaginar que se trata do mesmo lugar. Apenas dois anos se passaram e toda a área estava deserta, sem vida." Mas ainda há esperanças. O Prof. Benayahu recentemente retornou de Phuket, Tailândia, onde ele ministrou um workshop de treinamento para estudantes da biologia dos corais macios. Futuros biólogos marinhos de países tais como Austrália, China, Índia, Malásia, Israel e Tailândia participaram. O workshop tinha a intenção de aumentar a atenção para o que pode vir a ser uma catástrofe ambiental global. “Eu espero que esses jovens cientistas usem o que aprenderam para entender melhor como eles podem salvar os corais macios em seus países de origem,” declara o Prof. Benayahu, que também é um professor de biologia marinha no Departamento de Zoologia da Universidade de Tel Aviv. Com mais de 35 anos de experiência na área, o Prof. Benayahu é um dos poucos experts mundiais que devota sua vida à taxonomia, ecologia e biologia de corais macios. Ele descobriu dúzias de novas espécies de corais macios ao longo da região Indo-Pacífico e ele cuidadosamente estuda, com seus estudantes, o papel dessas espécies no ambiente dos recifes. Ele recebeu numerosos financiamentos para apoiar seu trabalho, inclusive um da National Geographic Society para estudar a vida marinha e corais macios em restos de naufrágios. O Prof. Benayahu recebeu tanto o grau de Mestrado como o de Ph.D. em biologia marinha na Universidade de Tel Aviv. Em 1982 ele realizou treinamento pós-doutoral em museus de história natural pela Europa, bem como um ano na Florida International University (Florida). Desde 1987 ele é um Professor do Departamento de Zoologia da UTA e já publicou mais de 125 artigos referendados. Sinularia, um coral macio comum encontrado nos recifes. A foto mostra uma colônia que, sofrendo com as altas temperaturas, perdeu parcialmente suas algas simbióticas e está em perigo de desaparecer. Cladiella, outro coral macio encontrado nos recifes. Tal como a foto da esquerda, esta foto mostra uma colônia que, sofrendo com as altas temperaturas, perdeu suas algas simbióticas e está em risco de desaparecer.

Só um comentário, en passant... A vida no Planeta Terra já se recuperou de coisas piores (vide "Oceanos Tóxicos?"). Já da espécie humana não se pode afirmar a mesma coisa...

Physics News Update nº 846

O Boletim de Notícias da Física do Instituto Americano de Física, número 846, de 12 de novembro de 2007 por Phillip F. Schewe PHYSICS NEWS UPDATE

OS RAIOS CÓSMICOS DE MAIS ALTA ENERGIA provavelmente vêm dos centros dos núcleos galáctico ativos (active galactic nuclei = AGN), onde buracos negros de massas gigantescas, supostamente, fornecem a energia para arremessar os raios através do cosmos.

Esta foi a conclusão a que chegaram os cientistas que operam o Observatório Pierre Auger na Argentina. Este gigantesco dispositivo de detectores, espalhados por 3.000 km² de terreno, procura apenas por uma coisa: jatos de raios cósmicos. Estes surgem quando partículas extremamente energéticas atingem nossa atmosfera, espalhando um chuveiro de partículas secundárias. Muitos dos raios vêm de dentro de nossa Via Láctea, especialmente de nosso Sol, mas muitas outras vem de muito longe.

Os de maior interesse são os jatos de mais alta energia, com energias acima de10¹⁹ elétron-volts (eV), muito mais altas do que qualquer partícula energizada que possa ser produzida em um acelerador na Terra.

A origem de tais artefatos físicos potentes oferece aos físicos uma ferramenta para estudar os mais violentos eventos no universo. Para chegar à Terra, a maior parte dos raios cósmicos terá atravessado uma boa parte de espaço intergalático, onde os campos magnéticos podem defletí-los de suas trajetórias iniciais. Porém, para os raios da mais alta energia, os campos magnéticos não podem exercer tanta influência e, conseqüentemente, o ponto de partida dos raios cósmicos pode ser traçado com alguma confiança.

Isto permitiu aos cientistas do Auger definir que os principais raios cósmicos não vinham uniformemente de todas as direções, mas, sim, de preferência de galáxias com núcleos ativos, onde o "acelerador de partículas" provavelmente eram Buracos Negros de tamanho enorme.

O maior feixe de raios cósmicos, daqueles com uma energia maior do que 57 EeV (1 EeV = 10¹⁸ eV), apresenta uma bela correlação com conhecidos Núcleos Galáticos Ativos. (Science, 9 de novembro de 2007)


EXERCÍCIOS RESPIRATÓRIOS PARA ENZIMAS. Um novo modelo de proteínas busca explicar como as enzimas extraem energia de suas vizinhanças e a põem em uso para regular a química das células.

Enzimas são grandes moléculas de proteínas que desempenham um papel crucial na catálise de reações químicas entre outras moléculas ou átomos, diminuindo a barreira de energia que, de outra forma, impediria a ocorrência da reação. As enzimas, portanto, podem ser consideradas máquinas de processamento de energia para a facilitação de reações químicas. Elas são, usualmente, grandes, tipicamente contendo milhares de átomos pesados (não-Hidrogênio), mas somente umas poucas dúzias desses átomos realmente participam no processo catalítico.

Para abordar essa importante questão, uma equipe de cientistas da École Normale Superieure (Lyon, França) e da École Polytechnique Federale de Lausanne (Suíça) se concentraram na modelagem do comportamento das partes rígidas da enzima, uma vez que eles acreditam que parte da energia, empregada no processo catalítico, é armazenada não somente na forma de energia química (na forma de trifosfato de adenosina, mais conhecida pela sigla em inglês, ATP, a "comida" para todos os fins das células), mas também na forma de energia mecânica na forma de um movimento vibratório ou "respiração" nas partes mais rígidas da enzima.

Estendendo esta pesquisa para as proteínas em geral, Yves-Henri Sanejouand diz que ele e seus colegas gostariam de escrutinar em maiores detalhes o processo não-linear pelo qual algumas porteínas capturam e armazenam a energia térmica de seus ambientes e também como energia química pode ser transformada em energia mecânica, tal como na contração muscular. (Juanico et al., Physical Review Letters, artigo em publicação)


SELEÇÃO DIGITAL DE GOTÍCULAS. Um novo laboratório-em-um-chip microfluídico forma pequenas gotículas, as faz passar entre um par de eletrodos que podem, então, realizar uma identificação das gotículas, as faz passar por um segundo par que lhes dá uma carga e, então, por um terceiro par que seleciona as gotículas segundo suas propriedades.

Basicamente a carga imposta à gotícula é proporcional a seu tamanho e a carga é calibrada pelo efeito que ela tem quando passa pelo primeiro conjunto de eletrodos capacitores.

Os cientistas da Hong Kong University of Science and Technology formam um suprimento de gotículas que se movem em um microcanal, misturando o fluído de seu interesse (em um canal) com um "riacho" corrente de óleo (óleo de silício ou de girassol) em um segundo canal (ver a figura em http://www.aip.org/png/2007/290.htm). Pela regulagem do fluxo do fluido e do óleo, se pode formar gotículas de diversos tamanhos e proporções.

Os cientistas de Hong Kong podem, atualmente, observar gotículas menores do que um picolitro (10^-12 litro) de tamanho, com uma sensibilidade capacitiva de um picoFarad (10^-12 Farad). A atual taxa de detecção é, agora, de cerca de 10.000 gotículas por segundo, o que já é muita coisa.

De acordo com um dos pesquisadores, Weijia Wen, esta taxa de detecção com base em capacitância é melhor do que a que pode ser obtida com meios ópticos (tais como uma câmera CCD) e o processo de capacitância é intrinsecamente mais barato do que seu equivalente óptico.

No novo processso de Hong Kong, a detecção e seleção são ambos realizados por eletrostática: a seleção ocorre quando um campo elétrico envia as gotículas mais carregadas para um canal e as gotículas menos carregadas para outro canal.

Desta forma, nano ou micro-partículas podem ser selecionadas digitalmente. A meta é obter um chip funcional bioquímico digital para realizar várias experiências com volumes de nanolitros de reagentes ou amostras biológicas. (Niu et al., Biomicrofluidics, Out-Dez 2007; website do laboratório)


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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 845

O Boletim de Notícias da Física do Instituto Americano de Física, número 845, de 2 de novembro de 2007 por Phillip F. Schewe PHYSICS NEWS UPDATE

DUNAS MARCIANAS NÃO TÊM PRESSA: elas precisam de 1000 anos para viajarem uns poucos metros. Esta é a conclusão de um novo estudo que tenta simular a estrutura observada das dunas no planeta vermelho e estabelecer se as condições presentes podem ter sido as responsáveis.
Na Terra, uma duna de areia é modelada pelo vento e pela água. Em Marte, não parece haver qualquer movimento de águas na superfície (ao menos, nenhum que seja capaz de moldar dunas) e, em se tratando de vento, também não há muito. Com uma atmosfera com apenas 1/100 da densidade da terrestre, a velocidade do vento em Marte teria que ser considerável para fazer a areia sair do lugar.
Eric Parteli da Universitaet Stuttgart, na Alemanha, e seu colega Hans Herrmann da Universidade Federal do Ceará, no Brasil, calculam que, em Marte (onde a gravidade tem somente 1/3 da força da terrestre), uma duna com uma altura de 1 metro precisaria de um vento com a velocidade de 35 m/seg (aproximadamente 75 mph [e exatamente 126 km/h]) para sofrer um movimento apreciável. Uma tal velocidade só ocorre poucas vezes a cada década, donde o passo glacial das dunas de Marte.
Sua descoberta mais surpreendente, declarou Parteli, vem de seu estudo de dunas de areia bimodais, as que apresentam indícios de serem moldadas por ventos em duas direções perpendiculares. Eles deduziram um período para a mudança dos ventos em Marte de 50.000 anos (o tempo que leva para o vento girar em 90°), aproximadamente o mesmo período de precessão do eixo de Marte. (Physical Review , Outubro de 2007; mais informações em http://www.icp.uni-stuttgart.de/~hans/dunes.html)

LÍQUIDOS GRANULARES COM TENSÃO SUPERFICIAL ZERO. Novas experiências com grãos de vidro esféricos mostram que o comportamento líquido pode surgir simplesmente de rápidas colisões entre uma corrente suficientemente densa de partículas.
A experiência foi realizada por Xiang Cheng, Heinrich Jaeger e Sidney Nagel, e seus colegas na University of Chicago, experts a descoberta de novos efeitos com materiais granulares (ver PNU nº 725, matéria 3 e PNU nº 759, matéria 2).
Se um ou dois grãos forem deixados cair por sobre uma superfície horizontal, eles vão resvalar de volta na direção de onde vieram. Entretanto, se muitos grãos forem deixados cair a uma — criando uma densa corrente granular que atinge um alvo — acontece, então, outra coisa: os grãos se defletem lateralmente na forma de uma lâmina simétrica ou cone extremamente fino, como se fossem um líquido. De fato, as experiências usando material granular reproduzem os resultados obtidos com corrente de água. Entretanto, com os grãos, o "líquido" é um no limite do desaparecimento da tensão superficial. (Para assegurar que não houvesse coesão entre os grãos, cujo tamanho varia de 50 mícrons a 2 milímetros, eles foram cozidos em um forno a vácuo, antecipadamente, para evaporar qualquer umidade residual). Durante o pequeno intervalo de tempo em que os grãos dentro do fluxo colidem entre si na frente do alvo, é criada uma condição semelhante aos líquidos, cuja conseqüência observável é a formação de finas lâminas.
Este novo estado líquido com tensão superficial nula, acreditam os experimentadores, pode ser de interesse para os físicos no Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC), onde núcleos pesados que colidem em altas energias, formam um plasma de quarks e glúons que também parece um líquido (ver PNU nº 728, matéria 1). De maneira intrigante, o padrão de colisão produzido pelo inteiramente clássico e macroscópico líquido granular, pode ser igualado ao produzido pelo plasma de quarks e glúons. (Cheng et al., Physical Review Letters, 2 de novembro 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.