LHC arrancou hoje!
10 - Setembro - 2008
- Imagem publicada pelo CERN em domínio público
Entrou hoje em funcionamento o Grande Colisor de Hadrões (LHC – Large Hadron Collider), o maior acelerador de partículas do mundo. Este gigantesco complexo foi construído pela Organização Europeia para Investigação Nuclear (CERN – Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire) e tem como objectivo recriar as condições iniciais da origem do Universo. No seu interior, feixes de protões serão acelerados até uma velocidade muito próxima da velocidade da luz. Dois feixes serão mais tarde emitidos em sentidos opostos, de modo a que os protões colidam. Espera-se que destas colisões surja o bosão de Higgs, uma partícula que foi teoricamente prevista em 1964 pela equipa de Peter Higgs, um físico britânico, e que encerrará em si muitas respostas relativamente aos instantes que seguiram o Big Bang, permitindo-nos perceber melhor a origem do Universo tal como o conhecemos.
Hoje foi emitido e estabilizado o primeiro feixe de partículas, mas as primeiras colisões estão agendadas apenas para daqui a uns meses.
Links:
- O site público do CERN
- Artigo na Gazeta de Física
- Entrada na Wikipédia sobre o bosão de Higgs
- Vídeo sobre a busca pelo bosão de Higgs (Inglês) [parte 1] [parte 2]
A Noite dos Investigadores
02 - Setembro - 2008
- Foto de Neelofer Qadir, publicada com uma licença Creative Commons
O regresso à actividade normal do Laboratório Aberto no geral e do seu blog em particular não poderia trazer melhor notícia: dia 26 de Setembro celebrar-se-á a Noite dos Investigadores! A iniciativa é do Programa Marie Curie no âmbito do Sétimo Programa-Quadro da Comissão Europeia (FP7-People) e tem como objectivo aproximar os cientistas dos cidadãos. A iniciativa decorrerá, em simultâneo, em várias cidades europeias. Eis o convite que é lançado:
” Visitem a grande festa de Ciência, a partir das 14H, no Centro Cultural de Belém (Lisboa), na Marginal de Matosinhos (Porto) e no Centro de Astrofísica da Universidade do Porto. Se sempre quis conhecer cientistas de perto e saber o que é fazer ciência em Portugal, não perca esta oportunidade.”
Não deixem de aparecer numa noite recheada de actividades, muita ciência e de pessoas que nela trabalham!
Links:
Caçadores de Buracos Negros
14 - Julho - 2008
A colisão entre dois buracos negros deixa uma assinatura que podemos "ouvir"
A Universidade de Cardiff desenvolveu um jogo interessante e que está aberto a todos: caçar buracos negros.
O princípio teórico é simples: quando dois buracos negros colidem, emitem ondas gravitacionais que têm uma forma característica. Escutando atentamente, podemos “ouvir” essas ondas e detectar estes corpos estelares. Na prática é mais complicado: o ruído de fundo tem uma grande presença e torna muito difícil escutar estas ondas. No jogo, somos convidados a encontrar estas ondas escutando ficheiros de som simulados. A tarefa vai ficando cada vez mais difícil, à medida que a intensidade de ruído é muito superior à intensidade das ondas gravitacionais.
O jogo tem vários níveis de dificuldade, mas o mais interessante aguarda-nos quando acabamos de jogar e somos convidados a contribuir para a procura de buracos negros escutando ficheiros reais de dados obtidos por várias instituições. Quem sabe não encontras um buraco negro e ficas, para sempre, ligado à sua descoberta!
A iniciativa de colocar a comunidade na internet à procura destes monstros do cosmos é muito interessante, mas não é inédita. Aqui há alguns anos foi lançado um projecto chamado SETI@Home, promovido pela SETI (Search for Extra-Terrestrial Intelligence – Busca por Inteligência Extra-Terrestre), que tem como objectivo colocar um enorme número de computadores à procura de padrões nos sinais detectados em radiotelescópios, padrões que indiciassem uma origem inteligente.
Links:
LA – Espreitar a Segunda Temporada
01 - Julho - 2008
O fim do ano lectivo já chegou para alguns e está muito próximo para outros. Não tarda nada estamos todos mergulhados em 2008/2009. Ora, 2008/2009 será a segunda temporada do Laboratório Aberto e, como com uma boa série, queremos que seja melhor que a primeira – e temos já vindo a fazer algumas transformações nesse sentido!
Aqui fica uma espreitadela exclusiva ao que andamos a preparar!
:: Sob o Capot
A maior parte das alterações que já fizemos está mais relacionada com o funcionamento interno do Laboratório Aberto que. É como trabalhar num motor: por fora o carro fica praticamente igual, mas funciona melhor e isso é bom para quem o utiliza. Então o que acrescentamos nós ao motor do LA? Resposta: ecologia e tecnologia digital!
Durante a primeira temporada, tudo no nosso cantinho era feito a papel: a agenda, os registos de visitas, etc. Agora é tudo digital, o que significa que se acabaram as tardes passadas a inserir dados numa folha de cálculo para produzir as estatísticas! Na segunda temporada, tudo isto será automático!
:: Alterações à Carroçaria
O site do Laboratório Aberto também sofreu algumas alterações profundas! Agora temos uma agenda digital visível directamente no site que é actualizada automaticamente sempre que alguém confirma uma marcação.
Também a informação relativa às condições de visita é mais legível e detalhada, respondendo a algumas dúvidas que surgiram com frequência ao longo da primeira temporada.
Mas a parte mais interessante é a nova lista de actividades, que surgirá na segunda temporada com uma nova organização e um novo rosto!
:: E é Tudo?
De modo algum! Neste momento estamos a: trabalhar para tornar o próprio espaço do Laboratório Aberto mais agradável; melhorar as actividades já existentes; desenvolver novas actividades. Em suma, estejam atentos ao blog para se manterem actualizados 
Links:
Software LIVRE Utilizado na Segunda Temporada do LA:
- OpenOffice.org – pacote de ferramentas office
- Google Calendar – Agenda online com funções avançadas
- Aptana - editor de páginas web
- Gimp – editor de imagens
- Inkscape – desenho vectorial
Nota: todo este software é gratuito, o que significa que vocês podem utilizá-lo sem qualquer encargo! Experimentem: vão ficar agradavelmente surpreendidos!
Atrasos e Estações (III)
30 - Junho - 2008
No artigo Atrasos e Estações (II) vimos que o facto da Terra ter uma forma esférica resulta em variações no ângulo de incidência dos raios solares num determinado lugar e que dessa variação dependia a temperatura média desse lugar. Vamos agora ver como esse detalhe é essencial para compreendermos o mecanismo que regula as estações do ano: a inclinação do eixo de rotação.
::Um eixo a direito?
A Terra apresenta dois movimentos: um de translação, em volta do Sol, e um de rotação sobre si mesma. O que aconteceria se a direcção deste eixo fosse perpendicular ao plano de translacção? Vejamos na seguinte figura (podes carregar a figura em maior resolução):
Nesta situação poderiamos prever que, ao longo do ano, não se observaria qualquer variação na incidência dos raios solares. A zona do equador seria, sempre, aquela onde os raios solares incidiriam mais perpendicularmente. Não haveria diferenças entre o hemisfério norte e o hemisfério Sul. Tanto o dia como a noite teriam a mesma duração em qualquer ponto do planeta, incluindo os polos. Mas é isto que se verifica? De modo algum!
O equador partilha a fama de zona mais quente do planeta com duas outras zonas: os trópicos de Câncer e de Capricórnio, os hemisférios Norte e Sul não se encontram ao mesmo tempo no Inverno ou no Verão e só há dois dias no ano em que o dia e a noite têm a mesma duração: os equinócios. Sabemos também que os polos ficam mergulhados na noite durante metade do ano e no dia durante a outra metade, o que seria impossível de acontecer com um eixo perpendicular à órbita da Terra.
:: Um eixo inclinado!
Todas estas observações nos levam à mesma conclusão: o eixo da terra é inclinado. Vamos ver a próxima figura:
No caso A, em Dezembro, podemos observar que a inclinação da Terra faz com que o hemisfério Norte receba os raios solares de um modo mais oblíquo, enquanto que o hemisfério Sul recebe-os de um modo mais perpendicular. Também podemos ver o Polo Norte submerso em noite.
No caso B, em Junho, a Terra já orbitou o Sol para o outro lado e agora a inclinação resulta em situações diferentes: é o hemisfério Norte que recebe os raios solares mais perpendicularmente e é o Polo Sul que está condenado a uma noite de 6 meses.
Eureka! Temos finalmente a nossa explicação para a sucessão das estações do ano: a Terra é uma esfera e o seu eixo de rotação está inclinado relativamente ao plano da órbita em torno do Sol. Essa inclinação é a responsável pelas diferenças entre os hemisférios, a duração dos dias e das noites, as zonas quentes dos trópicos, os solstícios, os equinócios, etc!
Para finalizar, deixamos aqui um desafio interessante: como conseguiriam determinar a inclinação do eixo da Terra recorrendo apenas a informação relacionada com a temperatura média das diferentes zonas do planeta e as suas coordenadas geográficas? Se tiverem propostas, deixem-nas na caixa de comentários 
Esperamos que tenham gostado desta série de três artigos! Até à próxima!
Artigos Relacionados:
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Atrasos e Estações (II)
13 - Junho - 2008
Imagem publicada pela NASA, como Domínio Público
No artigo anterior vimos que a sucessão das estações do ano não deveria estar relacionada com a forma elíptica da órbita da Terra. Neste artigo vamos introduzir alguns conceitos importantes que nos permitam trabalhar numa explicação melhor!
:: A curvatura de uma esfera
E se a sucessão das estações for resultante da curvatura da Terra? Vamos estudar esta hipótese.
Na figura 1.a, uma esfera é exposta a uma fonte de radiação homogénea representada por linhas horizontais.
Seleccionemos duas fatias iguais dessa radiação para observar o que acontece quando atingem zonas diferentes da superfície esférica: a zona A1, cuja superfície é mais perpendicular à radiação, e a zona A2, cuja superfície é mais oblíqua à radiação.
Tanto a zona A1 como a zona A2 estão expostas à mesma quantidade de radiação (representada por uma mesma quantidade de linhas), mas, devido às diferentes inclinações das duas superfícies, a radiação que atinge a zona A2 ocupa uma área muito maior que na zona A1, o que significa que a mesma quantidade de energia estará mais “espalhada”. Assim, se alguém fosse medir a intensidade de radiação na zona A1 obteria um valor mais elevado que na zona A2, apesar da fonte ser a mesma.
:: Diferenças grandes ou diferenças pequenas?
Concluímos então que a curvatura de uma esfera resulta em diferenças na intensidade de radiação incidente. Mas será que esta diferença justifica as variações de temperatura no nosso planeta? Podemos ter uma ideia da dimensão destas diferenças respondendo a duas questões simples:
- Será que existe uma diferença na temperatura média entre zonas às quais os raios solares chegam mais perpendiculares (como a zona A1) e zonas às quais chegam mais oblíquos (como a zona A2)?
- Haverá diferenças na temperatura média registada às 12h00 (quando os raios solares chegam mais perpendiculares) e às 8h00 (quando os raios solares chegam mais oblíquos)?
Para tentar responder à primeira questão, vamos comparar a temperatura média no mês de Junho de uma cidade do Equador, onde os raios solares caem praticamente a pique, e de uma outra no norte da Europa, onde os raios solares caem muito mais obliquamente. Para este exemplo, escolhemos as cidades de Libreville, capital do Gabão, e Estocolmo, capital da Suécia. Eis os valores que fomos encontrar:
Temperatura média para o mês de Junho (1):
Libreville: 24,9ºC
Estocolmo: 15,1ºC
Para a segunda questão ficamo-nos pela cidade do Porto e fomos verificar a temperatura média às 8h00 e às 12h00.
Temperatura média para os meses de Junho/Julho/Agosto/Setembro, para a cidade do Porto (2):
8h00: 17ºC
12h00: 21,5ºC
A resposta às duas questões deixa bem claro que a curvatura da Terra resulta em variações da temperatura média consideráveis. Mas isto só explica as diferenças de temperatura em latitudes diferentes, ainda não explica as estações do ano! Para finalizar esta tarefa, há que dar um último salto: considerar a inclinação do eixo terrestre!
Esse salto ficará para o próximo artigo!
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(1) Dados recolhidos do site Average Temperature;
(2) Dados apresentados no documento “Física no Quotidiano: alguns exemplos numa abordagem didáctica”, do Departamento de Física da Faculdade de Ciências da UP, sob orientação do Prof. Dr. João Bessa e Sousa;
Atrasos e Estações (I)
11 - Junho - 2008
Imagem de Lili Vieira de Carvalho, disponibilizada com uma licença Creative Commons
Em primeiro lugar há que pedir desculpa pelo último artigo neste espaço ter sido publicado há já algum tempo. O aumento de temperatura tem-nos amolecido a criatividade e não temos tido ideias para escrever. Mas uma questão mais interessante será antes: A que se deve este aumento de temperatura? A resposta mais evidente é: Porque nos aproximamos do Verão!
Esta resposta está correcta, mas não satisfaz porque impõe outras questões: Porque temos Verão? Ou Inverno? Como se explica a sucessão das estações?
Existe uma explicação muito popular a passear pelas ruas, pelas escolas e até pelas universidades: A órbita da Terra não é circular, mas elíptica, o que significa que às vezes o nosso planeta está mais próximo do Sol e outras vezes está mais longe. Esta explicação é muito comum, escutei-a muitas vezes até de alunos universitários de cursos relacionados com as ciências naturais. Não obstante, é uma explicação errada. Os próximos artigos serão dedicados a guiar-vos, de um modo simples, até uma explicação mais satisfatória.
:: Prever consequências
Quais seriam as consequências se a sucessão das estações fosse resultante da variação da proximidade do nosso planeta ao Sol?
- O Verão aconteceria quando a Terra estivesse mais próxima do Sol e o Inverno quando estivesse mais longe;
- Sendo a órbita uma elipse, no mesmo ano teríamos Verão duas vezes e Inverno outras tantas.
- Como todo o planeta se afasta e aproxima do Sol em igual distância, o Verão chegaria para todos os países ao mesmo tempo, assim como o Inverno;
Ora, o primeiro ponto não se verifica, mas não é trivial demonstrá-lo sem entrar em detalhes mais complexos, o que está longe das intenções deste artigo.
Já os pontos 2. e 3. são fáceis de refutar: tanto o Verão como o Inverno ocorrem uma vez por ano e é do conhecimento geral que, quando é Verão no hemisfério Norte, é Inverno no hemisfério Sul, e vice-versa. Podemos então facilmente concluir que a explicação terá de ser outra. Mas qual?
Abordaremos isso no próximo artigo!
Artigos relacionados:
Porto de Crianças
03 - Junho - 2008
A propósito do encerramento do programa “Porto de Crianças” do presente ano lectivo, estará patente, de 13 de a 20 de Junho, a exposição “Pontos de Encontro no Porto de Crianças” no Mercado Ferreira Borges. A exposição abordará todo o trabalho desenvolvido ao longo deste ano, que envolveu também o Laboratório Aberto, que trabalhou com escolas do 1º ciclo inscritas no projecto. O dia da inauguração terá vários pontos de interesse, como a interpretação musical do Côro da Academia de Música de Costa Cabral e do Côro Municipal Infantil – Nuno Rocha/EB1 S. João da Foz, assim como um desfile de pequenos escritores. O Laboratório Aberto marcará presença na inauguração, realizando pequenas actividades com os mais pequenos, e gostaria de aproveitar este espaço digital para felicitar o projecto por mais um ano de actividades interessantes e importantes!
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Invadindo Marte
27 - Maio - 2008
Quem anda a invadir quem?
Imagem publicada pela NASA como Domínio Público
Este fim-de-semana aterrou, com sucesso, mais uma sonda em Marte: a Phoenix (em português Fénix, a ave que ressuscita das próprias cinzas). A sonda foi lançada sobre uma zona ainda não explorada deste planeta, o árctico marciano! Imagens como a que acima publicamos são as primeiras daquela área do planeta vermelho e, escusado será dizer, estão a deixar os cientistas muito entusiasmados. Mas esta é apenas uma das muitas viagens que já fizemos a Marte.
Neste momento existem três satélites em órbita de Marte e três robots na sua superfície, cada um com a sua especificidade. Ao longa da história, dezenas de aparelhos foram enviados para estudar este planeta. Vejamos alguns deles:
Missões Actuais
Mars Express: satélite com a função de procurar água no sub-solo marciano.
Mars Odissey: satélite com a função de mapear a morfologia e minerologia de Marte.
Mars Reconnaissance Orbiter: satélite que tenta descobrir se já existiram grandes massas de água em Marte.
Mars Rovers Spirit e Opportunity: dois robots que aterraram em Marte para explorar e estudar a superfície de Marte, assim como a sua paisagem.
Phoenix: outro robot, desta vez para estudar o árctico marciano.
Algumas Missões Anteriores
Mars Viking I e II (1975): foram as primeiras missões que tocaram em solo marciano e que nos enviaram fotografias a cores da superfície do planeta.
Mars Global Surveyor (1996): um dos primeiros aparelhos a orbitar o planeta vermelho, estudando-o com muito detalhe.
Mars Pathfinder (1997): este foi o primeiro aparelho móvel e robotizado a aterrar em Marte.
O que é irónico numa lista como esta, é que sempre foi a humanidade a temer uma invasão marciana. Mas, bem vistas as coisas, quem é que está a invadir o quê?
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Um Telescópio Em Nossa Casa
19 - Maio - 2008
Vamos observar Alpha Centauri? Ou talvez Sirius?
Imagem publicada pela NASA como Domínio Público
Hoje em dia é muito mais fácil observar os locais mais remotos do Universo, sem que para isso precisemos de adquirir um dispendioso telescópio. Há cada vez mais programas de software que nos permitem observar, com muito detalhe, os pedacinhos que quisermos do nosso céu. Neste artigo vamos dar-vos a conhecer quatro das mais interessantes soluções para observar o Universo com o nosso computador.
:: Google Earth/Sky View
A Google já tinha lançado o Google Earth, um programa que nos permite observar o nosso planeta como se estivéssemos num satélite, quando decidiu melhorá-lo introduzindo a opção Sky View. Esta opção permite-nos observar o céu como se possuíssemos um telescópio. As imagens vizualisadas são da NASA e, escusado será dizer, têm excelente qualidade; podemos até aplicar filtros de infravermelho e microondas! Com esta ferramenta é-nos possível observar, com grande detalhe, galáxias, nebulosas e todos os planetas do nossos Sistema Solar. Este programa tem duas grandes vantagens: a primeira é a simplicidade de utilização; a segunda é o facto de podermos utilizá-lo de dois modos: instalando o software no nosso computador ou simplesmente visitando o site na Internet. Recomenda-se vivamente a primeira opção, mas a segunda opção é muito boa quando estamos num computador onde não podemos instalar programas.
:: WorldWide Telescope
O WorldWide Telescope é o mais recente programa do género e é desenvolvido pela Microsoft. É semelhante ao Google Earth/Sky View – podemos observar o céu como com um telescópio -, mas tem muitas opções avançadas. Em primeiro lugar o WorldWide Telescope utiliza imagens de vários telescópios em vários pontos do mundo e permite-nos escolher qual o telescópio que vamos utilizar. Podemos até, recorrendo a ferramentas adicionais, observar o céu em tempo real, através de ligações directas a telescópios escolhidos para o efeito. Uma das opções mais interessantes deste programa é a de nos levar por visitas guiadas com narração. A maior parte das visitas são em Inglês, mas o programa permite-nos criar e narrar as nossas próprias visitas, que ficam depois disponíveis a todos os que as quiserem utilizar. Tal como o Google Earth, este programa vive muito de uma actividade comunitária, em que as pessoas trabalham em conjunto para criarem excelentes bibliotecas de imagens, visitas guiadas, informação detalhada de objectos celestes, etc. É um programa fascinante, muito completo e actualizado a um ritmo constante, mas só está disponível para Windows. Nos dias que correm, em que cada vez mais pessoas utilizam sistemas operativos diferentes, esta é uma grande lacuna. Todos os outros programas desta lista estão disponíveis para todos os sistemas operativos (Windows, MacOS e Linux).
:: Celestia
Celestia é um software de código-aberto que permite observar e modelar em 3D muitos pontos do nosso Universo. Ao contrário dos anteriores, o Celestia não depende de fotografias bidimensionais tiradas por outros telescópios, mas sim de simulação tridimensional, o que nos permite viajar para outros pontos do Universo e observar tudo a partir daí. Por exemplo, podemos viajar para outra estrela e tentar, a partir dessa estrela, observar o nosso próprio sistema solar. Podemos também programar viagens virtuais pelo nosso sistema solar. Imaginam-se dentro de uma nave espacial a viajar até Júpiter? Pois com o Celestia podem fazê-lo e até gravar a vossa viagem e divulgar o vídeo pelos vossos colegas. É um programa fascinante, mas exige um bom computador para se tirar todo o partido das suas funcionalidades.
:: Stellarium
Stellarium é outro planetário virtual, tal como o Google Earth/Sky View e o WorldWide Telescope. No entanto, esta é mais uma ferramenta de estudo que de entretenimento; visualmente menos apelativa, mas cientificamente mais correcta e precisa. É um programa para quem quer estudar o Universo (as órbitas dos planetas, o brilho das estrelas, etc) e menos para quem quer, apenas, maravilhar-se com imagens de objectos celestes. Tal como o Celestia, o Stellarium não utiliza imagens reais de telescópios. Recorre a um motor 3D para desenhar os objectos observados; mas ao contrário do Celestia, no Stellarium não podemos abandonar a Terra. Uma das grandes funcionalidades deste programa é a possibilidade de o ligar a um projector especial para recriar um planetário em qualquer lugar, ideal para escolas que não podem comprar os sistemas caríssimos que habitualmente são utilizados nestas situações.
:: Qual se recomenda?
Todos! Para já, podem visitar imediatamente o Google Sky, uma vez que não exige que se instale nada. Depois, com mais paciência, instalem os quatro programas. O Google Earth/Sky View e o WorldWide Telescope são muito semelhantes e oferecem-vos imagens lindíssimas do cosmos; o Celestia permite-vos viajar pelo Universo como numa nave espacial; o Stellarium permite-vos estudar o movimento e evolução de vários corpos celestes. O melhor mesmo é instalar e explorar os quatro. São ferramentas formidáveis, tanto em casa como na sala de aula.
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