Minha visita à caverna do CMS, em 2010, a 100 m de profundidade, no anel do LHC

Escola de Física do CERN 2012 - Portuguese Language Teachers Programme. Este projeto é incrível! Vinte professores de ensino médio, de todo o território brasileiro, serão escolhidos a partir de projetos pessoais para um curso de capacitação em física de partículas lá no CERN - the European Organization for Nuclear Research (ou Organização Europeia para Pesquisa Nuclear), o local mais importante nesta área de pesquisa no mundo e onde fica o LHC - Large Hadron collider, o acelerador/colisor de matéria que é o maior experimento científico de todos os tempos.

Aqui no Brasil o evento é organizado pela SBF - Sociedade Brasileira de Física e pelo CBPF - Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas. E o apoio financeiro vem do Departamento de Educação Básica da CAPES e do Departamento de Popularização e Difusão da Ciência e Tecnologia do MCTI - Ministério de Ciência, Tecnologia e Inovação.

As vinte vagas brasileiras são fruto da nossa parceria com o LIP - Laboratório de Integração e Física Experimental de Partículas de Portugal que é país membro do CERN e tem direito a 75 vagas nesta escola. Gentilmente, 25 vagas são cedidas sendo 20 para o Brasil e outras 5 para países africanos de lingua portuguesa.

Se você é professor do ensino médio, não perca esta oportunidade! Estive neste evento em 2010 (veja meu primeiro post de lá) e recomendo: nunca mais suas aulas serão as mesmas!

Confira aqui o programa do ano passado, com links para o material didático do curso, só para dar um gostinho! Veja abaixo a cobertura diária que fiz da Escola 2010 em parceria com o portal UOL.

A notícia oficial sobre este evento (versão 2012) você confere aqui, diretamente no site da SBF. E o hot link é este! Nele estão edital e toda a documentação para a concorrer a uma das vinte vagas!

Parabéns ao Prof. Dr. Nilson Marcos Dias Garcia (da SBF) que é o responsável pelas escolas do CERN aqui no Brasil e tem conseguido manter vivo este belíssimo projeto!

Visita ao LINAC 3, de onde partirão íons de chumbo para colisões no LHC

Já publicado aqui no Física na Veia

• Diários de Bordo:
  06/09/2010 | 07/09/2010 | 08/09/2010 | 09/09/2010 | 10/09/2010 

Confira aqui a palestra "LHC: Um passeio virtual pelo maior experimento de todos os tempos" que fiz na Campus Party em fevereiro de 2012 em São Paulo e tenho feito em escolas e diversas instituições falando sobre o LHC a partir da experiência que tive na Escola do CERN 2010.

Não deixe de conferir também o indíce especial de posts sobre o CERN e o LHC que mantenho aqui no Física na Veia!.

Na última sexta-feira, 11 de maio, aconteceu em todo o território nacional a prova da OBA - Olimpíada Brasileira e Astronomia e Astronáutica. 

Meus alunos fizeram a prova de nível IV (ensino médio). Os organizadores já disponibilizaram no site do evento tanto a prova (questões) bem como a resolução oficial (questões + respostas).

Para outros níveis (do ensino fundamental) o material pode ser baixado daqui onde você encontra também todas as provas de todos os níveis destes quinze anos de olimpíadas. É isso mesmo: a OBA em 2012 está completando quinze anos! E, pela sua qualidade e proposta bem sucedida de turbinar o ensino de Astronomia no Brasil, já pode ser considerada uma das mais importantes olimpíadas estudantis do país.  Vale lembrar que a Astronomia é uma ciência multidisciplinar e por isso acaba motivando os alunos a estudarem também outras disciplinas. No final, o saldo é bastante positivo!  

É importante destacar que várias questões desta prova abordavam temas que já foram publicados aqui no Física na Veia!. Confira:

• Questão 1: Abordava o tamanho aparente dos astros, em particular o tamanho angular aparente da Lua, assunto que já discuti neste post.
• Questão 3.a: O centro de massa do sistema Terra-Lua era o tema central. Abordei este assunto neste post.
• Questão 3.b: Como "pesar" um astro (a rigor, como determinar a sua massa) a partir da Terceira Lei de Kepler. Este tema abordei neste post. E já foi cobrado em vários vestibulares. Veja: ITA | VUNESP. 
• Questão 6: A questão aborda voos suborbitais de três foguetes. Tais órbitas são parábolas "desenhadas" pela gravidade. Este tipo de trajetória guarda semelhanças com voo de avião simulando a situação de "gravidade zero" que deve ser chamada de situação de imponderabilidade. Este tema abordei neste post. 
• Questão 7.a: A excentridade orbital foi tema desta questão. Já falei sobre isso, com detalhes, neste post e também neste outro post. 

Se você, meu aluno ou não, fez esta prova, espero que tenha ido muito bem! De qualquer forma, parabéns! O mais importante agora é corrigir a prova, questão por questão, item por item, e aprender mais um pouco de Astronomia e Astronáutica. Lembre-se de que a proposta da OBA é esta!

Cumprimento ainda o prof. Dr. João Batista Garcia Canalle (UERJ), Coordenador Nacional da OBA, bem como toda a sua equipe, pelo brilhante trabalho de uma década e meia!

:: A espera de um campeão

Marx, medalhista na OBA 2011, esperando vaga na equipe olímpica brasileira

Meu aluno Marx Thezolin de Paula, atuamente cursando a terceira série do ensino médio no Anglo Sâo João (São João da Boa Vista, interior de São Paulo), fez no dia 28 de abril, a última prova seletiva para compor a equipe que defenderá o Brasil nas olimpíadas internacionais de Astronomia e Astrofísica. Em 2011 ele foi considerado um dos melhores estudantes participantes da OBA que, anualmente, faz a seleção dos melhores alunos de Astronomia do Brasil. Estes alunos são convidados pelos organizadores, astrônomos da SAB - Sociedade Astronômica Brasileira, para um curso de aprofundamento em Astronomia e Astrofísica.

Como são alunos espalhados por todo o território nacional, o curso acontece pela internet e os alunos vão passando por peneiras periódicas. Ao final, restam pouco mais de cem alunos de todo o Brasil. E aí eles fazem provas presenciais em sedes regionais. O Marx, por exemplo, fez esta prova no IFGW - Instituto de Física "Gleb Wataghin" da Unicamp, em Campinas, que foi sede regional no estado de São Paulo.

Aguardamos o resultado. Estou torcendo bastante pelo Marx que é um excelente aluno, muito estudioso, dedicado, e um se humano ímpar. Tomara que ele consiga uma vaga na equipe olímpica brasileira!

Já publicado aqui no Física na Veia!

• [04/11/2011/ Super Desempenho do Brasil nas Olimpíadas de Física e Astronomia
• [02/09/2011]  OBA 2011, Segunda Peneira

Lua nascendo ao cair da tarde (clique para ver em resolução maior)

Aqui está nublado, especialmente perto do horizonte. Mas, magicamente, peguei a Lua Cheia nascendo por uma frestinha entre as nuvens.

Abaixo outra foto, alguns segundos depois. Clique para ampliar. Um avião teco-teco passava sobre o disco lunar no momento da foto.

Super Lua nascendo, numa frestinha entre as nuvens. Clique! 

A primeira foto, por volta das 17h30min.

A primeira foto da Lua nascendo hoje, ainda com dia claro. Clique!

A Lua está quase cheia e quase no Perigeu. Linda! 

Previsão:

• Perigeu: 0h33min ( (já no dia 6 de maio, domingo)
• Lua Cheia: 0h35min 

Nuvens, muitas nuvens... Clique!

A Lua brigando com as nuvens... Clique!

Lua em close. Clique!

O luar está intenso, marcando bastante o perfil da serra.  Veja!

Luar intenso, marcando o perfil da serra

Quase 23h. A Lua já está bem alta no céu. E parece um farol! Criei coragem, sai do meu apartamento e desci para fazer umas fotos ao ar livre. Clique nas imagens para abrir versão em maior resolução.

 
Lua no alto do céu, iluminando a lateral do meu prédio

Lua: um farol entre os galhos da árvore

Lua: um close há pouco mais de uma hora do perigeu

Superlua pelo Brasil e pelo Mundo

• Álbum (UOL Notícias)

SpaceWeather.com (foto de Anthony Ayiomamitis)

Lua Cheia no perigeu fotografada em Atenas em janeiro de 2010

Amanhã (sábado, 5 de maio) teremos uma Lua Cheia "mais cheia" do que o normal. A Lua estará mais perto da Terra e, por conta disso, nos parecerá até cerca de 14% maior, o que pode provocar brilho até 30% superior ao usual médio ao qual estamos acostumados.

Conclusão: se o céu estiver limpo ( e tudo indica que por aqui estará!), teremos uma Super Lua Cheia, ocasião para reunir pessoas queridas e armar uma noite especial de observações astronômicas! Existe coisa mais legal do que observar o céu em boa companhia?

Vou esperar a a Lua Cheia com a câmera digital no tripé. Nosso satélite deve nascer por volta das 17h20min. Aqui em São João da Boa Vista, interior de São Paulo, um pouquinhio mais tarde por causa das montanhas que roubam um pedaço do meu horizonte mas, em compensação, funcionam como uma moldura maravilhosa para a paisagem! Se conseguir bons resultados, publico em tempo real aqui no blog.

Desde já convido você para observar a Lua junto comigo. "Junto" no tempo. No espaço não importa. Esteja onde você estiver na superfície do globo terrestre, podemos observar a Super Lua Cheia simultaneamente. Combinado?

Aguardo você aqui no blog para comentar o fenômeno. 

:: Entenda o Fenômeno da Lua Cheia no Perigeu

Órbitas mantidas pela gravidade não costumam ser circunferências perfeitas e sim elipses. Isso porque, para ter órbita circular, um corpo deve ter um valor bem definido de velocidade. Mas, para ter órbita eliptica, ou seja, oval, há uma família de valores possíveis de velocidade.

Então é uma questão estatística: é muito mais provável encontrarmos órbitas elipticas do que órbitas perfeitamente circulares. Órbitas circulares são casos raríssimos! Por conta disso, os planetas do nosso Sistema Solar giram ao redor do Sol em órbitas elípticas. E a Lua, nosso satélite natural, também tem órbita elíptica ao redor da Terra, como podemos ver na ilustração abaixo.

Repare bem que, por um capricho geométrico, imposto pela Lei da Gravidade, a Terra não é o centro da órbita. Sua posição é excêntrica, ou seja, ligeiramente afastada do centro geométrico da órbita. Este ponto é chamado de foco. A elípse (órbita) tem dois focos. E a Terra ocupa um deles. Assim, enquanto a Lua orbita a Terra, a distância Terra-Lua muda.

O ponto da órbita lunar mais perto da Terra é chamado de Perigeu. E o ponto mais afastado de Apogeu. 

A Lua Cheia, quando o nosso satélite tem a sua face 100% iluminada voltada para a Terra, pode acontecer em qualquer ponto da órbita lunar. Assim, a Lua Cheia pode ocorrer numa posição mais próxima ou mais distante da Terra. Mas quando a Lua Cheia acontece coincidentemente perto do Perigeu, nosso satélite está mais próximo da Terra e, portanto, para nós terá tamanho aparente ligeiramente maior no céu, os cerca de 14% que citei lá no começo do post. Ao contrário, Lua Cheia perto do Apogeu, mais longe da Terra, nos parecerá menor.

Conclusão: As possíveis Luas Cheias não são sempre iguais. Algumas são maiores e especialmente mais brilhantes! É o que teremos amanhã: Lua Cheia maior do que usual!

A Lua Cheia, quando o disco lunar estará 100 % iluminado, vai ocorrer exatamente aos 35 minutos da madrugada de domingo (horário de Brasília), somente cerca de dois minutos depois de passar pelo Perigeu! Quase teremos Lua Cheia exatamente no Perigeu!

Deu para entender o fenêmeno?

Aproveite o espetáculo! Espalhe a notícia.

E mais uma vez fica o convite: observe a Super Lua Cheia ao vivo e venha comentar aqui no Física na Veia! compartilhando as suas sensações com outros internautas!

Para ver

Vídeo do NASA Science Casts sobre o fenômeno (em inglês)

Já publicado aqui no Física na Veia!

• [19/03/2011]  Super Lua Cheia Agora
• [29/01/2010]  Hoje Tem Lua Cheia no Perigeu
• [07/09/2006]  Big Lua Cheia no Perigeu

Se você gosta de Física, aqui vão duas dicas de eventos bem bacanas organizados pelo IFGW - Instituto de Física "Gleb Wataghin" da Unicamp - Universidade Estadual de Campinas e que acontecem em breve.

:: XXIX Oficina de Física "Cesar Lates"

As oficinas de Física "Cesar Lattes", organizadas pelo IFGW, já são eventos tradicionais de atualização de conhecimento. E a marca registrada destes quase trinta eventos tem sido sempre a qualidade das palestras.

O tema principal desta vez é a Geofísica, que se desmembra em mudanças climáticas, meteorologia, sísmica e prospecção, datação e física nuclear. 

• Quando: 19/maio/2012 - sábado
• Inscrições: até 15/maio
• Público-alvo: estudantes do ensino médio ou superior, professores de todos os níveis, profissionais liberais e demais interessados
• Informações no site: 
  http://portal.ifi.unicamp.br/extoficinas

No post anterior falei sobre as diferenças entre massa (m) e peso (P). Para reforçá-las, repito acima a tabela que resume bem a comparação entre estas duas grandezas físicas. E evidenciei que é bastante comum, embora fisicamente errado, que as pessoas usem peso (P) no lugar de massa (m). 

Prova disso é o cálculo conhecido como IMC - Índice de Massa Corpórea. Note que, como o próprio nome sugere, trata-se de um índice para medir a massa distribuída no corpo. Não é IPC - Índice de Peso Corpóreo, é IMC - Índice de Massa Corpórea, certo? E a ideia, bastante usada por médicos e nutricionistas, é descobrir se uma pessoa tem muita massa corporal, ou seja, muita matéria acumulada no seu corpo, especialmente gordura, o que pode indicar obesidade, a porta de entrada para muitas doenças perigosas.

Mesmo assim, para calcular o IMC, a receita que encontramos em publicações impressas, em matérias de TV e até em sites, é sempre a mesma:

IMC = Peso / Altura²

A receita, sintetizada na expressão acima, diz: pegue o seu "peso" e divida pelo quadrado da sua altura (altura² = altura X altura). 

Para saber se uma pessoa tem ou não problemas de obesidade, existe uma escala de valores de IMC que segue a seguinte classificação:

• Abaixo de 18,5: abaixo do "peso ideal", ou seja, magra demais
• Entre 18,5 e 24,9: "peso ideal"
• Entre 25 e 29,9: "sobrepeso"
• Entre 30 e 34,9: obesidade grau 1
• Entre 35 e 39,9:  obesidade grau 2
• 40 ou mais:  obesidade grau 3

 

E recebi a resposta que agora imagino traga o valor correto do meu IMC = 26,2:  

"Sobrepeso". A rigor, sobremassa, um pouco mais de massa no meu corpo do que seria o ideal. Sim, é a barriguinha insistente! E perigosa, eu sei. Mas estou muito abaixo de obesidade grau 3. Ainda bem! 

Sendo bem rigoroso, como todo professor deve ser, a receita para calcular o IMC mais parece um IPC (Índice de Peso Corpóreo). Concorda?

Para não haver mais confusão, aproveitando para propagar os bons conceitos da Física, a calculadora de IMC poderia apresentar a seguinte tela inicial:

Veja que usei massa em vez de peso. E, para reforçar ainda mais a ideia, declarei as unidades de medida: kg (quilograma) para massa e m (metro) para altura.

Agora, como indivíduo (que se preocupa com a saúde) e como físico/professor (que se preocupa com o uso correto dos conceitos físicos) posso dormir tranquilo:

1. Não estou obeso. 
2. E estamos fazendo valer a boa Física. 

:: Perca Peso: a Verdadeira Dieta da Lua

arquivo pessoal

Lua Minguante em 13/setembro/2006 (foto que fiz com telescópio)

Se você fez o cálculo de IMC e constatou obesidade, pode (e deve) se preparar para uma boa dieta acompanhada de atividades físicas para queimar gordurinhas, o excesso de massa no seu corpo.

Mas, se em vez de procurar médico/nutricionista de confiança você foi direto pro Google e mandou ver no "perca peso, dietas, etc" é provável que tenha encontrado muitas receitas milagrosas, algumas gratuitas, outras pagas. Dentre elas, uma tal de "Dieta da Lua" que diz que se você passar 24h tomando apenas líquidos nas mudanças de fase da Lua certamente vai perder peso!

Em primeiro lugar, fases da Lua nada mais são do que etapas de aumento ou diminuição da área da Lua iluminada pelo Sol. Como você sabe, a Lua orbita a Terra que por sua vez orbita o Sol. E, sendo assim, a face da Lua que vemos pode estar iluminada desde 0% até 100%, dependendo do dia/hora, num ciclo de pouco menos de um mês. Então pergunto:

1. No que o grau de iluminação do disco lunar aparente poderia influenciar o seu metabolismo a ponto de fazer você emagrecer?
   Não tenho resposta aceitável para esta pergunta.
2. Existem apenas quatro fases da Lua?
   A resposta é não! A taxa de iluminação do disco lunar varia constantemente. Logo, a "fase" da Lua está mudando o tempo todo. O que chamamos de quatro fases são apenas quatro "momentos" específicos dentro desse quadro de evolução contínua da sombra/luz sobre a Lua. Sendo assim, em que dia exatamente teríamos que fazer esta dieta lunar (talvez lunática)?

O único problema é que uma boa dieta não deveria ser para perder peso e sim para perder massa! Temos aqui novamente a confusão peso/massa tão comum e que aparece nos slogans para vender dietas que prometem o impossível ou cumprem a promessa com preço alto para a saúde!

Você percebeu que na Lua eu continuaria com meus 85 kg de massa inalterados, ou seja, com o meu IMC = 26,2 (sobrepeso), embora meu peso lá estivesse cortado para apenas 1/6 do seu valor terrestre. Eu perderia peso, mas não perderia o que seria preciso, a massa.

Fonte: NASA

Um martelo e uma pena na Lua para homenagear Galileu

O vídeo acima mostra o astronauta David Scott, comandante da missão Apollo 15 (1971), realizando um experimento de queda livre em sua última caminhada lunar. Segurando uma pena de falcão na mão esquerda e um martelo de alumínio na mão direita, o astronauta deixou-os cair de uma altura aproximada de 1,6 m (pouco abaixo dos seus ombros). E os dois tocaram o solo lunar juntos! 

O martelo, todos sabemos, é bem mais pesado do que a pena. Segundo informações oficiais da NASA, o martelo tinha massa de 1,32 kg contra apenas 30 g da pena.  Este experimento foi uma homenagem ao italiano Galileu Galilei (1564-1642), citado pelo astronauta como alguém importante que estudou a queda dos corpos num campo gravitacional, o ponto de partida para entendermos o comportamento da gravidade. E ratifica " (...) uma das razões por termos chegado aqui (na Lua) foi a existência há muito tempo atrás de um homem chamado Galileu (...)".  

É importante salientar que a gravidade superficial lunar vale aproximadamente 1/6 da gravidade superficial terrestre (cerca de 1,67 N/kg ou 1,67 m/s²). Ela não é grande o suficiente para reter uma camada gasosa ao redor do nosso satélite. Sendo assim, na Lua, onde não há atmosfera, os corpos caem apenas ao sabor da gravidade. E Galileu havia previsto que, sem a presença do ar, corpos de massas diferentes (como um martelo e uma pena) soltos da mesma altura, simultaneamente, cairiam juntos, lado a lado, acelerando à mesma taxa. E, como afirma David Scott no vídeo, a Lua é um bom lugar para realizar este tipo de experimento, impraticável na época de Galileu, mas que hoje em dia pode ser realizado facilmente em laboratório usando bombas de vácuo que podem esvaziar um recipiente e simular a ausência de atmosfera para a queda (livre) dos corpos.

Hoje, numa turma de cursinho pré-vestibular (e há dois dias numa sala de terceiro ano do ensino médio), realizei o mesmo experimento, só que numa versão terrestre. Alguns alunos estavam no mundo da Lua, é fato. Mas a maioria esmagadora estava por aqui mesmo e ligada no assunto! Troquei o martelo por um apagador de madeira que peguei na lousa e a pena por uma folha de caderno gentilmente cedida (em ambas as turmas) por uma aluna da primeira fila.

Primeiro deixei cair a folha de caderno, solta da mesma altura que o apagador. O apagador foi direto ao chão. Mas a folha fez um "curioso bailado no ar" enquanto caia. Nesse "bailado" perdeu tempo, chegando ao chão bem depois do apagador. Em seguida, amassando a mesma folha de papel na forma de uma bolinha, repeti o experimento. Para a surpresa de alguns, os dois objetos foram direto para o chão. E chegaram juntos, pelo menos dentro da precisão do experimento que foi feito no "olhômetro".

Vale lembrar que a bolinha de papel nada mais é do que a própria folha de caderno. Logo, são as mesma moléculas e, portanto, a mesma massa. Só que aberta, a folha oferece maior área de contato com o ar e, portanto, fica sujeita a uma força de atrito aerodinâmico bem maior, não desprezível. Já no formato de bolinha, o atrito com o ar cai para valores não perceptíveis dentro das condições do experimento.  

Este ensaio muito simples, que qualquer pessoa pode fazer praticamente em qualquer lugar, nos mostra que:

• Não é verdade que corpos mais pesados (ou com maior massa) sempre aceleram mais, ganhando maior velocidade e, portanto, chegando antes ao solo.
• A presença (ou não) do atrito aerodinâmico (ou atrito com o ar) muda completamene o problema. 

:: Chama o Newton pra explicar!

Voltando ao experimento (do astronauta David Scott e o meu "clone" feito aqui mesmo na Terra), a pergunta fundamental é: por que sem levar em conta o atrito aerodinâmico, corpos de massas diferentes caem com a mesma aceleração?

A resposta é simples e nos remete à Segunda Lei de Newton, a famosa "força é igual a massa X aceleração" que, com um pouco mais de rigor, deve ser escrita assim:

onde R é a força resultante sobre o corpo de massa m e a a aceleração que este corpo vai adquirir por ação das forças que dão a resultante R sobre ele.  

First stable beams of 2012 (ontem). Clique para ver maior.

O LHC - Large Hadron Collider, acelerador/colisor de prótons que fica na fronteira entre a França e a Suíça e é operado pelo CERN - Organização Europeia para a Pesquisa Nuclear, está funcionando novamente.

Depois de uma parada técnica desde o final do ano passado, o equipamento voltou a operar. No início da madrugada de ontem (5 de abril, horário de Genebra) o equipamento confirmou "first stable beams of 2012",  ou seja, os primeiros feixes estáveis do ano de 2012. E agora o equipamento opera com 4000 GeV de energia por próton (4.10³ GeV = 4.10³.10⁹ eV = 4.10¹² eV = 4 TeV) . Embora tenha sido projetado para operar com energia cinética máxima de 7 TeV por próton, o acelerador até 2011 havia atingido somente 50% da sua capacidade.

A máquina gigante trabalha com dois feixes de prótons que poderão viajar a até 0,999999991c ou 99,9999991 % de c ( c é a velocidade da luz no vácuo). Os feixes viajam em sentidos opostos, dentro de um anel de quase 27 km de extensão e que fica encravado na rocha a 100 m de profundidade. Cada próton, de cada feixe, por enquanto vai viajar a uma velocidade ligeiramente mais baixa (pelo menos ao longo de 2012) carregando a energia de 4 TeV. Isso significa que em cada colisão teremos 4 + 4 = 8 TeV de energia, o que já é uma marca de energia nunca antes conseguida em nenhum outro experimento do gênero.

Os físicos acreditam que, com esta energia recorde, já em 2012 possa ser possível registrar uma enorme quantidade de eventos capazes de ratificar a existência do Bóson de Higgs, partícula responsável por conferir massa às outras partículas. O Bóson de Higgs, proposto nos anos 60 do século passado pelo inglês Peter Higgs, é única partícula que falta para ser confirmada de um total de 61 previstas pelo Standard Model ou Modelo Padrão de Partículas Elementares.

Se o Bóson de Higgs for detectado, será  a última tacada de um jogo incrível de sucesso que já dura algumas décadas. Mas, se os físicos não encontrarem a partícula de Higgs, a Física estará numa boa encrenca pois terá que resolver o problema da massa por um outro mecanismo. Se der a segunda opção, nem por isso vamos associar fracasso ao episódio e sim encarar os fatos como apenas uma etapa a ser vencida na pesquisa. Trabalhar com ciência é sempre assim: está dando certo, vamos em frente; não está dando mais certo, mudamos o rumo, e vamos em frente. O importante é sempre caminhar adiante!

Mas o clima de positivismo impera entre os pesquisadores que acreditam que 2012 tenha tudo para entrar para a história  da física de partículas como o ano de Higgs. Vamos aguardar, acompanhando tudo em tempo real! O Fìsica na Veia estará ligado aos experimentos do LHC e documentando tudo o que puder aparecer de novidade. 

:: O Complexo de Aceleradores do CERN

LINAC 2, onde os prótons começam a ser acelerados

O LHC é o quinto e último estágio de aceleração dos prótons que faz parte de um complexo maior de aceleradores do CERN que pode ser vista na imagem abaixo.

Complexo de aceleradores do CERN. Clique para abrir versão maior.

A sequência dos quatro aceleradores até chegar no LHC (quinto estágio) é a seguinte:

1. Tudo começa no LINAC 2, o único acelerador linear do sistema que tira os prótons do repouso e os leva a 0,314c (ou 31,4% de c).
   Observação: Estes prótons são obtidos pela ionização de hidrogênio que perde seu único elétron depois de levar um "choque elétrico".
2. Em seguida os prótons são injetados no Booster, um acelerador circular pequeno (157 m de diâmetro) onde vão adquirir velocidade de 0,916c (ou 91,6% de c) . 
3. O terceiro estágio, que recebe os prótons vindos do Booster, é o PS, também circular e maior (630 m de circunferência). Nesta etapa os prótons são levados a 0,9993c (ou 99,93% de c). 
4. E mais uma vez os prótons trocam de acelerador para ganhar mais energia passando para o SPS, outro estágio circular, agora bem maior (6,9 km), onde chegam a 0,999998c (ou 99,9998% de c). 
5. Depois de divididos em dois feixes os prótons são injetados no LHC, o estágio final, com 27 km de circunferência, que poderá (quando estiver operando com sua máxima capacidade) levar os prótons até a incrível velocidade de 0,999999991c (ou 99,9999991% de c). 

Com se pode notar nos números acima, quanto mais perto de c (velocidade da luz no vácuo) chegam os prótons, mais difícil vai ficando de acelerá-los. Isso se deve ao fato de que, pela Relatividade Restrita de Einstein, a inércia de um corpo (no caso dos prótons) aumenta com a sua velocidade. Por isso, quanto maior a velocidade do próton, maior a sua massa inercial e, portanto, mais energia é necessária para continuar acelerando-o.

Se o próton (ou qualquer corpo dotado de massa) chegar à velocidade da luz no vácuo, sua inércia será infinita! E por isso mesmo não poderá mais ser acelerado! É esse "freio" natural relativístico que impede que qualquer corpo dotado de massa possa ultrapassar a velocidade c da luz no vácuo! É por isso que fala-se tanto que a velocidade da luz no vácuo é um limite superior de velocidade para qualquer corpo massivo no Universo! Entendeu?

Podemos estimar a energia de cada próton em cada um dos cinco estágios de aceleração acima descritos usando Relatividade Restrita de Einstein.

Para Einstein, qualquer corpo, mesmo parado, encerra uma quantidade de energia chamada energia de repouso E₀. Esta energia de repouso está relacionada à massa de respouso m₀ que é a massa do corpo quando ele ainda está parado. Veja:

Mas, se o corpo for acelerado e atingir velocidade v não deprezível em relação à c (velocidade da luz no vácuo), sua massa inercial crescerá e passará a ter um valor m que é maior do que m₀ por um fator γ conhecido como Fator de Lorentz:

onde

A nova energia do corpo (agora com movimento) será:

Note que esta nova energia E é a energia que o corpo já tinha (E₀) acrescida da energia que ganhou por adquirir movimento, ou seja, da energia cinética ( E_C).

Podemos, pela expressão acima, calcular o valor da energia cinética relativística E_C  explicitando os valores de E e  E₀ em função das massas inerciais (m e  m₀) e da velocidade c da luz. Veja:

Reescrevendo a expressão acima, substituindo m em função de γ e de  m₀ teremos:

Colocando  m₀.c² em evidência chegamos finalmente a:

que nos dá a expressão para a energia cinética relativísitica E_C de um corpo qualquer. No nosso caso estamos falando de prótons acelerados que, quando em repouso, possuem m₀ = 0,938 GeV/c². 

Conhecendo a velocidade destes prótons ao final de cada estágio acelerador, podemos estimar o valor de γ. Veja:

... e assim por diante!

Preenchemos a tabela a seguir com os valores de γ calculados segundo a lógica acima.

Tendo os valores de γ calculados e tabelados, agora é só usar a expressão de  E_C obtida e teremos a energia cinética relativística de cada próton ao final de cada estágio. Confira:

.... e assim por diante.

Agora podemos preencher a coluna de energia (cinética) da tabela.

É curioso notar que cada novo estágio acelerador do CERN foi construído com a intenção de dar mais energia às partículas já aceleradas. Cada novo estágio é um upgrade no que já existia anteriormente! E essa mania de querer cada vez mais energia deve-se ao fato de que num acelerador de partículas, quanto mais energia, menor é o tamanho da partícula que pode ser produzida. Em outras palavras, com mais energia, podemos "observar" uma escala de tamanho ainda menor. A tabela abaixo mostra a evolução temporal da energia dos aceleradores e o correspondente fator de escala do comprimento "observável" das patículas oriundas das colisões.

Com valores recorde de energia cinética das partículas nunca antes conseguidos em aceleradores, o LHC é uma promessa de "enxergar" mais a fundo as entranhas da matéria! Deu para entender?

Não deixe de ver o vídeo abaixo que é bastante didático e ilustra o processo de cinco estágios de aceleração com as energias que calculamos logo acima. 

Monitore o LHC em tempo real

• Você pode acompanhar as atividades do  LHC em tempo real através da Web Tools. Experimente!

Já publicado aqui no Física na Veia!

• [23/04/2011]  LHC: Recorde Mundial de Luminosidade
• [22/03/2011]  LHC: Novo Recorde
• [16/12/2010]  O Brasil Um Pouco Mais Perto do CERN
• [07/10/2010]  CERN: Portas Abertas Para o Brasil
• [30/03/2010]  LHC Bateu Novo Recorde de Energia
• [21/11/2009]  Acelera LHC!
• [20/11/2009]  Religando o LHC... Agora!
• [25/09/2008]  Quase Encontrei o Bóson de Higgs
• [10/09/2008]  Será Que Hoje Pode Ser o Começo do Fim do Mundo?

Veja também:

• Cobertura em tempo real da minha participação na Escola de Física do CERN em 2010 direto de Genebra. Tive o privilégio de conhecer o LHC de perto e aprender um pouco mais sobre a Física das partículas elementares lá no CERN.
• Índice especial de posts sobre o CERN e o LHC

Entrevista com a apresentadora Bete Correia sobre Física Moderna 

Gravei hoje, em São Paulo, entrevista para o AVA - Ambiente Virtual de Aprendizagem da EFAP - Escola de Formação e Aperfeiçoamento dos Professores do Estado de São Paulo "Paulo Renato Costa Souza", sistema que a Secretaria de Estado da Educação do Governo de São Paulo utiliza para capacitar à distância os professores da rede pública.

O programa foi sobre Física Moderna, a Física do século 20.  Pudemos falar desde como começou a Física Moderna até sobre como ensiná-la para jovens nas salas de ensino médio. E de quebra ainda contei um pouco sobre a minha participação na Escola de Física do CERN, em 2010, em Genebra, Suíça, com bolsa da CAPES/MCTI para conhecer de perto o que existe de mais moderno na Física de Partículas e em especial o LHC - Large Hadron Collider, o maior experimento científico de todos os tempos.

O convite veio pelo fato de que em 2012 o meu livro Tópicos de Física Moderna, projeto pioneiro no Brasil de ensino de Física Moderna para jovens, completa 10 anos de lançamento.  e Há cerca de dois anos a Secretaria de Estado da Educação de São Paulo comprou cerca de 3600 exemplares deste meu trabalho para municiar as bibliotecas de escolas públicas de São Paulo e servir de subsídio teórico para os professores que ensinam Física Moderna nas terceiras séries do ensino médio.  

Página sobre Relatividade Restrita do "Tópicos de Física Moderna" 

A entrevista foi feita na EEPG Brasílio Machado, em Pinheiros, na capital paulista, debaixo de uma linda e enorme árvore (centenária, imagino). Clique aqui para abrir foto que fiz desta raridade enquanto a equipe da produra Canal Azul, dirigida por Jaime Queiroz, afinava o equipamento! 

Gravação ambientada na EEPG Brasílio Machado, São Paulo

Como você pode ver, minha proposta pessoal de tirar 100 anos de atraso no ensino de Física Moderna continua. E correndo contra o tempo!   

Já publicado aqui no Física na Veia!

• [17/01/2012]  Física Moderna na Segunda Fase da Unicamp 2012
• [11/06/2010]  PROFCEM: Capacitação de Professores do Ensino Médio no CBPF 
• [07/06/2010]  Ensino de Física Moderna: "Só" 100 Anos de Atraso

Toda terça-feira, das 18h às 19h, vai ao ar na Radio UFSCar o Programa Paideia que aborda temas atuais de Astronomia e Ciência em geral. 

O programa de divulgação científica é produzido pelo Laboratório Aberto de Interatividade para a Disseminação do Conhecimento Científico e Tecnológico (LAbI) da UFSCar e conta sempre com a participação do prof. Adilson de Oliveira (físico) e do Gustavo Rojas (astrônomo), ambos da UFSCar.

Sempre que posso eu ouço e dou meus pitacos via Twitter (@ProgramaPaideia).

Na semana passada, no dia 13 de março de 2012, entrei ao vivo e dei uma entrevista surpresa (até mesmo para mim!) por telefone. Sim, nem eu sabia que iria entrar ao ar! O pessoal me ligou e batemos um papo descontraído e de improviso sobre Ciência e Educação. Foi bem bacana!

Você (que como eu) está longe de São Carlos, São Paulo, e não consegue sintonizar a Radio UFSCar FM, pode ouvir o programa via web pelo endereço www.radio.ufscar.br.  

E em www.radio.ufscar.br/programapaideia você pode ouvir via streaming todos os programas que ficam gravados e entram numa timeline poucos minutos depois do término do programa ao vivo.

Recomendo! O programa equivale a um upgrade semanal nas atualidades ligadas à Ciência e Astronomia. 

Vale a pena ler/ver

• O professor Adilson Oliveira é editor e colunista da Revista Digital Click Ciência e também escreve a coluna Física Sem Mistério na Revista Ciência Hoje.
• O astrônomo Gustavo Rojas apresenta o videocast Céu da Semana com dicas de observações astronômicas que ele aprofunda às terças ao vivo no Paideia.

NASA/Andre Kuipers

Aurora Austral entre a Austrália e a Antartida fotografada da ISS

O Sol, em 2012, está passando por um período de máxima atividade. Isso acontece a cada onze anos. 

Por conta disso, quase todo dia temos tido registros de explosões solares que lançam para o espaço inúmeras partículas carregadas e também radiação de amplo espectro que vai desde as ondas de rádio até os raios gama, passando pelos raios X. Estas partículas com carga elétrica, quando atingem o nosso planeta, são desviadas pelo campo magnético terrestre que literalmente funciona como um escuto protetor. Em baixas latitudes as partículas não conseguem penetrar na atmosfera. Mas em regiões mais próximas dos pólos magnéticos da Terra (próximos aos pólos geográficos do planeta) as linhas do campo estão entrando ou saindo, o que gera uma "vulnerabilidade" magnética que facilita a entrada destas partículas que acabam chocando-se com partículas da alta atmosfera provocando ionização com emissão de luz, o que provoca o brilho característico das Auroras (boreais no hemisfério norte e austrais no hemisfério sul). 

No último dia 10, quando a ISS passava sobre a região circumpolar sul, o astronauta Andre Kuipers fotografou uma incrível aurora austral. A foto acima mostra o belíssimo registro feito por um observador privilegiado, ou seja, em pleno espaço. 

Eu nunca vi um aurora ao vivo. É um sonho que ainda pretendo realizar. Mas observar uma aurora do espaço seria a realização de um sonho duplo: o de ver o fenômeno ao vivo e ainda estar no espaço! Eu chego lá! 

Já publicado aqui no Física na Veia!

• [31/01/2012]  As Manchas Solares e as Belíssimas Auroras

APOD/NASA

Chuveiros de partículas na atmosfera da Terra

O IEA - Instituto de Estudos Avançados da USP, Polo Ribeirão Preto, em parceria com o Departamento de Física (FFCLRP/USP), realizará a palestra "Física das Altas Energias."

Neste colóquio serão examinados os problemas em aberto sobre a estrutura fundamental da matéria e as ferramentas usadas para investigá-los.

O Modelo Padrão (Standard Model) é, sem dúvida, um dos grandes feitos intelectuais da ciência moderna. E descreve a natureza numa vasta escala de energias. No entanto, este modelo tem limitações que colocam novos desafios para suplantá-los, nas questões como a origem da massa, a natureza das famílias de quarks e léptons e os indícios de uma estrutura unificada por trás das partículas.

Será discutido ainda o uso das partículas como instrumentos de prova dos eventos cataclísmicos que ocorrem no universo. Os estudos de partículas cósmicas com altíssimas energias trazem, também, informações sobre a física das partículas em escalas além das que é possível produzir em laboratórios.

Olhando para o futuro, alguns dos aceleradores que estão em gestação serão visitados e, também, os observatórios de partículas cósmicas que estão em planejamento.

Palestrante: Prof. Dr. Ronald Cintra Shellard - Pesquisador do CBPF 

Onde: Salão de Eventos do Centro de Informática de Ribeirão Preto - CIRP/USP  (veja localização aqui)

Quando: 21/03/2012 (quarta-feira) - 14:00h

Observação: A palestra é gratuita. Para maiores informações e declarações de presença: iearp@usp.br ou (16) 3602-0368

Sobre Ronald Shellard 

Graduação em Física pela Universidade de São Paulo (1970), mestrado em Física pelo Instituto de Física Teórica (1973) e doutorado em Física pela Universidade da Califórnia, Los Angeles (1978).

Atualmente é pesquisador titular do CBPF - Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas.

Faz parte da colaboracão que opera o Observatório Pierre Auger, na Argentina, dedicado ao estudo dos raios cósmicos de energia ultra-alta.

Tem seu nome associado a mais de 270 trabalhos publicados em revistas científicas, com um número de citações maior do que 7500.

É, atualmente, vice-presidente da SBF - Sociedade Brasileira de Física. 

Já publicado aqui no Física na Veia!

• [07/10/2010]  CERN: Portas Abertas Para o Brasil
• [15/12/2010]  O Brasil Um Pouco Mais Perto do CERN

Marte nascendo por trás da serra (hoje, 5/março/2012, 19h10min)

Marte acaba de nascer. Veja foto acima (ISO 1250, f2.8, 1s de exposição, com tripé). Clique na própria foto para abrir versão em maior resolução.

No meio da tarde de hoje Marte atingiu o ponto de máxima aproximação com a Terra, situação em que Marte, Terra e Sol ficam alinhados⁽¹⁾, estando a Terra no centro e Marte do lado oposto ao Sol. Por isso mesmo esta configuração é chamada pelos astrônomos de oposição. 

Veja, na ilustração abaixo, que o planeta Marte e a Terra estão do mesmo lado em relação ao Sol, o que justifica a menor distância entre eles.

Órbitas da Terra (azul) e Marte (vermelho)

No desenho acima, o Sol é a bolinha amarela, Marte a bolinha vermelha e a Terra a bolinha azul. A órbita de Marte foi desenhada em vermelho e a da Terra em azul. 

Observe que as órbitas dos planetas ao redor do Sol não são circulares. São ligeiramente ovaladas ou, como costumamos dizer, elípticas. Assim, o Sol não está no centro das órbitas. Consequentemente, enquanto completam a sua órbita ao redor do Sol os planetas podem estar mais perto do Sol (periélio) ou mais afastado do Sol (afélio). No desenho acima destaquei em verdo os pontos P_M  (periélio de Marte) e A_M  (afélio de Marte).

A Terra demora 1 ano para dar uma volta completa no Sol. Marte demora 1,9 anos proximadamente. Assim, por aproximação, enquanto a Terra dá uma volta no Sol, Marte dá meia. Ou, quando Marte der uma volta no Sol, a Terra terá dado duas. Logo, se num ano Terra e Marte estão mais próximos (do mesmo lado em relação ao Sol), no ano seguinte estarão mais afastados (em lados opostos do Sol).

E quando ocorre oposição de Marte num ponto da órbita próximo do seu periélio, ou seja, quando Marte está mais próximo do Sol, a aproximação Terra-Marte é acentuada. Em agosto de 2003 tivemos uma oposição de Marte nesta situação (veja ilustração acima) e Marte ficou a uma distância D₂ da Terra de "apenas" 55 milhões de quilômetros. Foi uma aproximação incrível e rara⁽²⁾!

Hoje Marte está mais perto da Terra, mas nem tanto. A distância  D₁  entre os dois planetas é de aproximadamente 101 milhões de quilômetros.  Mesmo assim, estando mais perto da Terra, Marte nos parece mais brilhante. É uma boa oportunidade para observação do planeta vermelho.

Se em 2012 Marte está mais perto da Terra, em 2013 Marte estará mais longe. Em 2014 volta a ficar mais perto. E assim por diante. Mas só voltará a ficar bem perto da Terra quando a oposição ocorrer novamente próxima do P_M  (periélio de Marte), o que é bastante raro. Quem viu o que aconteceu em 2003 sabe que foi um show  à parte!

Aproveite para observar Marte hoje e ao longo desta semana. Marte vai nascer logo no começo da noite e aparecerá no céu a leste, do lado oposto (claro!) ao que o Sol se escondeu ao cair da tarde. É fácil reconher Marte: um ponto bem brilhante e bem alaranjado no céu. Quanto menos poluição luminosa tiver no local de observação, melhor! 

Deixe comentário dizendo se conseguiu observar Marte (mesmo que tenha sido a olho nu) e conte-nos como foi esta experiência. Boas observações! 

(1) As órbitas não estão exatamente no mesmo plano. Logo, não existe, de fato, um alinhamento real dos planetas.
(2) A aproximação foi tão incrível que alguns engraçadinhos espalharam pela web que Marte iria aparecer do tamanho da Lua cheia. O hoax pegou e perdurou durante muitos anos. Veja os links para diversos posts logo abaixo para aprofundar o tema e saber mais detalhes desta "pegadinha" sobre Marte.

[Upgrade: 6 de março de 2012 ~19h43min]

Lua, bem brilhante, e Marte, alaranjado, mais abaixo

Como eu disse no post de ontem, Marte ainda estará em aproximação com a Terra e, portanto, bom de observar, por alguns dias.

Fiz outras fotos hoje. Marte está mais "perto" da Lua no céu. O resultado está logo acima. Clique na foto para abrir versão maior.

Já publicado aqui no Física na Veia!

• [26/08/2010]  Marte Visto do Tamanho da Lua Cheia? Esqueça!
• [25/08/2009]  Cuidado com a Pegadinha de Marte
• [26/08/2008]  Lá Vem Marte de Novo
• [15/08/2007]  Agosto: Mêrs de Cachoro Louco e de Marte...
• [27/08/2006]  Aproximação Marte-Terra, Verdade ou Mentira?

Em setembro do ano passado, uma notícia sacudiu a mídia: neutrinos, no experimento do Gran Sasso, teriam viajado os 730 km entre os dois laboratórios (na Suíça e na Itália) com velocidade superior à velocidade da luz no vácuo.

O barulho todo se deve ao fato de que a Teoria da Relatividade Restrita (ou Especial) de Einstein está ancorada em dois postulados, um dos quais afirma categoricamente que "a velocidade da luz é sempre a mesma para qualquer observador". Como decorrência destes postulados, tentando "salvar" a Mecânica Clássica e compatibilizando-a com o Eletromagnetismo, Einstein chegou à conclusão de que a inércia de um corpo depende da sua velocidade de onde concluiu que "a velocidade da luz no vácuo, c, é o limite superior de rapidez de qualquer corpo". Explico detalhes neste post. E, só para lembrar, o valor aproximado da velocidade da luz no vácuo é c = 300000 km/s = 1080000000 km/h = 1,08.10⁹ km/h).

Mas de ontem para hoje surgiram notícias (e até uma matéria na Revista Science) que nos levam a acreditar que a aparente velocidade superluminal dos neutrinos parece ter sido mesmo um erro experimental, uma medida mal feita por conta de uma conexão entre o GPS e o equipamento computacional.

Eu já apostava num erro experimental sistemático quando escrevi Imagino que, apesar dos extremos cuidados nas medidas, há alguma falha no delicado processo de medir o curtissimo tempo que os neutrinos levam para perfazer os 730 km (medidos com margem de erro de apenas 20 cm!) entre os dois laboratórios (...) (confira neste post de setembro de 2011).

Mas, particularmente, bem lá no fundo, embora não acreditasse no resultado do experimento do Gran Sasso, queria que ele se confirmasse. Sem dúvida seria muito mais divertido, não? Para entender a razão disso, teríamos que repensar a Relatividade Restrita de Einstein e fazer correções na teoria que já atravessou um século mostrando muita consistência até então. Ou talvez fosse o indício de novas ideias, quem sabe a real possibilidade de atalhos no espaço-tempo e até a existência de novas dimensões. Seria uma excelente explicação das tantas canetas Bic (vermelhas que uso para corrigir provas) que sumiram da minha mesa sem deixar vestígio! Provavelmente elas teriam pego um atalho dimensional, como os neutrinos. Mas, ao contrário destes que voltaram, as canetas (por alguma razão ainda a ser pesquisada) teriam maior probabilidade de se perderem noutra dimensão, talvez por alguma quebra de simetria... 

Vamos aguardar. Eu acho que este assunto ainda tem fôlego para render mais. A coisa não vai parar por aí! Vai? 

De qualquer forma, quero ratificar que achei louvável a atitude dos cientistas do Gran Sasso que resolveram abrir o resultado paradoxal do experimento para a comunidade científica. Isso aconteceu porque:

1. Tinham certeza de que o experimento estava bem cercado de cuidados. Logo, os riscos acadêmicos de um mico internacional estavam bem calculados. E pediram que a comunidade científica os ajudasse a resolver o problema que mostrou-se não ser nada simples e botou uma multidão de cientistas para estudar o caso com cuidado.
2. Sabiam que, de uma forma ou de outra, confirmado ou não o resultado, toda a história seria interessante para a boa ciência. E está sendo!

Já publicado aqui no Física na Veia!

A tabela abaixo mostra as datas da terça-feira de Carnaval entre 2000 e 2020.

Olhando a tabela acima, a única coisa que podemos afirmar é que a terça-feira de Carnaval cai sempre numa... terça-feira!!!  

Mas dia e o mês mudam. E isso também acontece com outras datas cristãs móveis. 

Há uma explicação atronômica pra isso. Partimos sempre da data da Páscoa, definida como "o primeiro domingo depois da primeira Lua Cheia⁽¹⁾ que ocorre após equinócio⁽²⁾ de primavera no hemisfério norte ou outono no hemisfério sul".

Tendo a data da Páscoa calculada, a quarta-feira de cinzas acontece sempre 46 dias antes da Páscoa e, consequentemente, a terça-feira de carnaval será sempre 47 dias antes da Páscoa. Encontramos as outras datas religiosas móveis seguindo o que se vê na próxima tabela.

Dentre vários algoritmos para calcular a data da Páscoa, destaco abaixo um que é de J. M. Oldin (1940) bastante confiável. Neste algoritmo, "d" é o dia e "m" é o mês para cada ano "a". 

• a = ano
• c = a/100
• n = a - [19×(a/19)]
• k = (c - 17)/25
• i = c - c/4 - [(c-k)/3] +(19×n) + 15
• i = i - [30×(i/30)]
• i = i - {(i/28)×[1-(i/28)]×[29/(i+1)]×[(21-n)/11]}
• j = a + a/4 + i + 2 -c + c/4
• j = j - [7×(j/7)]
• l = i - j
• m = 3 + [(l+40)/44]
• d = l + 28 - [31×(m/4)]

Mas, para facilitar, você pode usar esta Calculadora On Line que faz todo o trabalho braçal e fornece, para cada ano digitado, as datas do Carnaval, da Páscoa e de Corpus Christi.

(1) Para facilitar os cálculos, os astrônomos propuseram a utilização de um movimento "médio" e não do movimento real da Lua. Por conta disso, no calendário Gregoriano, utilizado por nós ainda hoje, a Lua Cheia "média" pode cair num dia diferente da Lua Cheia real. Isso quer dizer que, se você seguir a regra para o cálculo da data da Páscoa com base em critérios rigorosamente astronômicos, não vai obter sucesso sempre. Com este acerto “médio” a Páscoa nunca ocorre antes de 22 de março nem depois de 25 de abril. 
(2) No equinócio, dia e noite têm igual duração (~12h). Isso porque o Sol está cruzando o equador celeste. Há dois equinócios no ano: I) 20 ou 21 de março (equinócio de primavera no hemisfério norte e de outono no hemisfério sul) e II) 22 ou 23 de setembro (equinócio de outono no hemisfério norte ou de primavera no hemisfério sul).

Já publicado aqui no Física na Veia!

• [04/03/2011]  Física e Carnaval  
• [16/03/2008]  Carnaval, Páscoa, e Outras Datas Religiosas Móveis 
• [02/02/2008]  Se Beber...
• [08/04/2007]  Por Que a Data da Páscoa Muda a Cada Ano?
• [23/03/2005]  Astronomia e Páscoa, Tudo a Ver

Carlos Albuquerque da Deutche Welle avisou-me ontem por e-mail: o The BOBs - The Best of Blogs está de volta em sua oitava edição! Em 2012 o tema é Blogando pelo direito À educação.

Desde ontem, e até 13 de março, internautas de todo o mundo poderão sugerir websites de excelente qualidade em seis categorias internacionais e 11 categorias por idioma.

Quem quiser participar poderá obter todas as informações necessárias em www.thebobs.com.

O "Prêmio Tópico Especial" deste ano dá destaque à cultura e educação, que também são os tópicos de destaque do Deutsche Welle Global Media Forum, a se realizar no final de junho em Bonn. Na ocasião, os vencedores das categorias internacionais do The BOBs irão receber seus prêmios.

Para o "Prêmio Tópico Especial", a DW está procurando blogs, portais e formatos de vídeo que tratam do direito à educação, de projetos educativos e do diálogo intercultural. Pela segunda vez, procura-se a Melhor Campanha de "Ativismo Social". E o "Prêmio Repórteres Sem Fronteiras" irá novamente para um blog que transmita de maneira particular para o público os temas da liberdade de imprensa, democracia e direitos humanos.

Além disso, serão indicados os melhores blogs da atualidade nas 11 línguas do concurso – essa parte da competição não é ligada a um tema específico.

O concurso da DW The BOBs conseguiu se estabelecer como o mais importante prêmio internacional de weblogs. Trata-se da única competição do gênero a ser realizada em 11 línguas. "O prêmio se destina a incentivar todos aqueles que, apesar das restrições e intimidações, se engajam na web pela liberdade de expressão e pelo acesso livre à educação – e isso no mundo todo", diz a editora-chefe Ute Schaeffer. "A internet oferece uma riqueza de oportunidades, tornando acessíveis programas educativos e promovendo o intercâmbio."

:: Votação através das redes sociais

Internautas poderão enviar suas sugestões de candidatos através do Facebook e do Twitter.

Além disso, é possível participar do concurso através de redes sociais como a chinesa Sina Weibo ou a russa VKontakte. Assim poderão participar do The BOBs pessoas em cujos países outras redes sociais são mais comuns.

:: Juri internacional de altíssimo nível

Neste ano, entre os membros do júri internacional está o renomado fotógrafo Shahidul Alam, de Bangladesh. Alam já recebeu vários prêmios pelo seu trabalho. Entre outros, ele é um dos cofundadores da "Learn Foundation", que oferece treinamentos baseados na internet para comunidades rurais.

Entre os jurados também está o conhecido blogueiro e jornalista russo Alexander Pushev, como também Isaac Mao, um dos organizadores da "Chinese Blogger Conference".

A representante brasileira, jurada para a língua portuguesa, é a blogueira e jornalista brasileira Rosana Hermann do blog Querido Leitor.

:: As categorias principais (Prêmio do público e Prêmio do Júri)

• Melhor Blog
• Melhor Uso da Tecnologia para o Bem Social
• Melhor Campanha de Ativismo Social
• Prêmio Repórteres Sem Fronteiras
• Prêmio Tópico Especial
• Melhor Canal de Vídeo 

:: As 11 categorias por idioma (Prêmio do Público):

• Melhor Blog / Árabe
• Melhor Blog / Bengali
• Melhor Blog / Chinês
• Melhor Blog / Alemão
• Melhor Blog / Inglês
• Melhor Blog / Francês
• Melhor Blog / Indonésio
• Melhor Blog / Persa
• Melhor Blog / Português
• Melhor Blog / Russo
• Melhor Blog / Espanhol 

:: As datas

• A fase de inscrições termina em 13 de março. Então os finalistas serão escolhidos pelo júri internacional.  
• Os vencedores serão escolhidos entre 2 de abril e 2 de maio. Por um lado, há o voto do júri, pelo outro – em resultado independente – a votação online.  
• Todos os vencedores serão anunciados em 2 de maio. No dia 30 de abril, alguns jurados irão falar, em coletiva de imprensa em Berlim, sobre blogs e mídia social em seus países.  
• Os vencedores do júri nas categorias internacionais irão receber seus prêmios no Deutsche Welle Global Media Forum, no dia 26 de junho em Bonn. O tema da conferência de três dias será: "Cultura. Educação. Mídia – Construindo um futuro digno" 

:: Os parceiros

Parceiros especiais são Repórteres Sem Fronteiras e a conferência re:publica. Parceiros da mídia são: Jetzt.de, Arabic Media Internet Network, Somewhere in…, Bdnews.com, iSUN TV, Global Voices, Categorynet, TV5 Monde, Gooya, Terra e Lenta.ru.

Recordando momentos incríveis

O Física na Veia! recebeu o prêmio de Melhor Blog em Português 2009/2010 pelo The BOBs (veja selo lá no topo do blog).

Confira abaixo os vídeos da divulgação dos vencedores e da premiação em Bonn, Alemanha, durante o Global Media Forum 2010

Divulgação oficial dos vencedores do The BOBs 2009/2010 pela web

Pequeno trecho em vídeo da premiação do Física na Veia

Abaixo três posts quando da minha ida à premiação do The BOBs.

• [24/06/2010]  Tudo de Bonn
• [30/06/2010]  Tudo de Bonn Em Detalhes - Primeiro Dia
• [10/07/2010]  Tudo de Bonn Em Detalhes - Segundo Dia

E ainda:

• Entrevista concedida para Carlos Albuquerque (da Deutsche Welle), durante minha ida a Bonn, Alemanha, sobre o meu trabalho de professor/blogueiro

UOL Ciência/Stephen Alvarez/National Geographic Stock/Caters News

Majlis al Jin, no Omã

A bela foto acima, publicada hoje no UOL - Ciência e Saúde (clique aqui para vê-la em seu local e tamanho originais) nos revela uma incrível curiosidade sobre os raios solares que atingem a Terra: eles são praticamente paralelos! Em outras palavras, caminham lado a lado e, com muito boa aproximação, não convergem nem divergem. É exatamente o que vemos através das partículas em suspensão no ar dentro da caverna que, ao serem atingidas pelos raios solares, brilham e nos revelam o formato praticamente cilíndrico do feixe de luz solar que atravessou o buraco na superfície da Terra e mergulhou para dentro da cavidade. Para ajudar no entendimento desta ideia, veja a figura abaixo onde desenhei três (dos infinitos) raios de luz que penetram na caverna.

 
Raios solares praticamente paralelos entram na caverna

Se você medir com cuidado na figura acima, verá que os raios desenhados sobre a foto não estão perfeitamente paralelos. Mas isso é um efeito de perspectiva porque o fotógrafo está no fundo da caverna, um tanto quanto distante do buraco no topo da cavidade. A perspectiva atrapalha um pouco e mascara a nossa percepção do paralelismo aproximado dos raios. Mas, mesmo assim, é notável que feixe de luz é muito mais cilíndrico (raios paralelos) do que cônico (raios divergentes). Se os raios  fossem divergentes, veríamos algo mais ou menos como está na imagem abaixo onde, notavelmente, os raios não "batem" com o feixe de luz que está entrando pelo buraco.

Como seria o feixe de luz solar se os raios não fossem paralelos

:: Aprofundando um pouco o nosso raciocínio para entender bem o fenômeno

É fato que os raios de luz solar, quando deixam a nossa estrela, espalham-se de forma homogênea, em todas as direções, ao redor da esfera solar. Logo, é bem razoável consideramos que os raios solares que deixam o Sol divergem e, portanto, não são paralelos.

Mas apenas uma minúscula porção de toda esta energia luminosa que deixou o Sol chega a atingir o nosso planeta. A maior parte desta luz espalha-se pelo espaço e não passa nem perto da Terra. A imagem abaixo nos dá uma ideia do fato.

Raios solares que deixam o Sol e atingem a Terra (fora de escala)

Na imagem acima podemos ver dois raios de luz que, partindo de pontos quase diametralmente opostos do Sol, atingem a Terra. Na prática, apenas a porção de luz delimitada por estes dois raios (marcada em azul) chega na Terra. Todo o resto vai pro espaço. Note que estes raios estão inclinados em θ graus, ou seja, temos um cone de luz de abertura θ graus.

Esta figura está propositalmente fora de escala. O Sol, na prática, não está assim tão perto da Terra. Quanto mais distantes estiverem Sol e Terra, menor será o ângulo θ. Confira na imagem abaixo. 

Raios solares que deixam o Sol e atingem a Terra (ainda fora de escala)

Mas a figura acima ainda está fora da realidade. Se colocarmos o Sol no seu devido lugar (cerca de 149,6 milhões de quilômetros do olho do observador), mantendo a proporção real de tamanhos (diâmetros do Sol e da Terra), ângulo θ diminui drasticamente. Dá para imaginar como seria isso?  

Não é difícil calcular o valor deste ângulo θ (abertura do cone de luz que deixou o Sol e atinge a Terra). Já fiz este cálculo aqui no Física na Veia! e obtive um valor de praticamente 0,5^o (meio grau).  Confira os cálculos neste post. E meio grau é muito pouco! É praticamente zero. Portanto, podemos afirmar que na prática os raios solares que chegam na Terra são praticamente paralelos. Em outras palavras, o feixe de luz é cilíndrico. 

Muito cuidado! Entenda bem o fenômeno:

1. Os raios de luz quando deixam o Sol não são paralelos, pois divergem.
2. Mas os raios solares quando chegam na Terra (apenas uma pequena porção do todo) são praticamente paralelos (a rigor têm inclinação θ = 0,5^o). Isso porque a Terra está suficientemente afastada do Sol para tornar o ângulo θ quase nulo. É uma questão geométrica. 

Agora pare e pense: por causa deste paralelismo aproximado dos raios solares, a sombra de uma avião que voa horizontalmente, projetada no solo (horizontal), terá sempre praticamente o mesmo tamanho do avião, independente da altitude H de voo.

Visualizou o que eu disse? As figuras abaixo ajudam a entender esta curiosidade sobre os raios solares.

Sombra do avião voando mais alto, por volta do meio dia

Sombra do avião voando mais baixo, por volta do meio dia

Sombra do avião voando mais alto, no meio da manhã ou da tarde

Sombra do avião voando mais baixo, no meio da manhã ou da tarde

Repare, nas quatro imagens imediatamente acima, que a sombra do avião projetada no solo horizontal tem sempre praticamente o mesmo tamanho do avião. Se os raios solares que atingem a Terra não fossem praticamente paralelos, a divergência entre eles afetaria o resultado deste experimento tal que a sombra do avião:

1. não mais teria o mesmo tamanho do avião.
2. teria um tamanho diferente para cada altitude de voo do avião.

Sombra não tem mais o tamanho do avião e depende da altura de voo

Como escrevi nas duas figuras acima, para não induzir ninguém ao erro, na prática não é isso o que acontece. Com muito boa aproximação podemos considerar que os raios solares que chegam na Terra são praticamente paralelos pois estão inclinados em apenas 0,5^o (meio grau).

Por fim, aproveito esta ideia descrita aqui neste post para mostrar "como funciona a cabeça de um físico". Se você fizer a mesma pergunta para aguém que não é físico e para alguém que é, poderá se surpreender com repostas diferentes, aparentemente antagônicas. Mas ambas podem estar corretas, ou pelo menos aceitáveis pelas suas justificativas lógicas. Veja:

A tabela acima mostra que é prática comum do físico idealizar as situações, ou seja, assumir aproximações que são no fundo erros sob controle, minimizados, e que no final das contas não afetam de forma significativa o resultado, mas simplificam bastante o tratamento, o que chamamos de modelo. A sombra do avião no chão não tem exatamente o mesmo tamanho do avião. Mas tem quase o mesmo tamanho do avião. O erro está sob controle. E é mínimo. Nós físicos somos práticos! E quem quer aprender física precisa começar a pensar assim! 

Já publicado aqui no Física na Veia!

• [24/08/2005]  O Tamanho Aparente dos Astros

Equipamento pronto para a palestra multimídia

Participei ontem da quinta edição brasileira da Campus Party na área de Ciência - Astronomia e Espaço. Foi muito bacana! 

E, conforme prometi aos participantes, estou disponibilizando aqui neste post uma boa parte do material que utilizei nas palestras.

Desta forma, quem estava lá pode guardar em seu arquivo pessoal este material que em boa parte é didático e pode ser útil mais adiante para novos estudos ou aprofundamento. E, para quem não esteve presente, dá uma ideia do que fizemos por lá e cumpre o papel de divulgação cientifica, o que era a proposta principal das palestras. 

:: Palestra 1 - Um passeio virtual pelo LHC

Slide de abertura desta palestra

Aproveitando que em 2010 estive no CERN - The European Organization for Nuclear Research (confira aqui) fazendo um curso de capacitação em Física de Partículas⁽¹⁾,  fizemos um passeio virtual pelo LHC - Large Hadron Collider, o maior experimento científico de todos os tempos.

Palco de Astronomia e Espaço na Campus Party

O LHC é uma máquina incrível! Parti de um vídeo do CERN que destaca cinco aspectos notáveis do acelerador/colisor que no decorrer da palestra fui detalhando:

1. O lugar mais frio da galáxia 
2. Um dos lugares mais quentes do Universo
3. Mais vazio que o espaço exterior
4. O maior número de eletroimãs high tech já construídos
5. O maior e mais complexo instrumento eletrônico do planeta

Flavinha no telão, via Skype, direto de Genebra 

Confira logo abaixo o material da palestra. Alguns recursos nem deu para usar no evento porque o tempo era curto. Mas estão todos aí. Divirta-se!

• Slides mais relevantes da palestra. Eliminei os que tinham cálculos e mais alguns outros. (PDF, 6,3 Mb)
• Arquivo do Google Earth (formato KMZ) que permite "voar" sobre Genebra e visualizar o anel do LHC e três (dos seus quatro) principais experimentos
• Filme 1: Os cinco estágios dos aceleradores
• Filme 2: Montagem do ATLAS em 1 minuto
• Filme 3: As "camadas" de detectores do ATLAS
• Web Tools do LHC (páginas na internet que mostram telas de controle do LHC)
• Peter McCready Virtual Reality (Várias imagens 3D, dentre as quais, algumas são dos detectores do LHC. Atenção: na coleção há imagens de outros lugares que nada tem a ver com o LHC)
• Imagens 3D do experimento LHCb: imagem do etector, outra imagem do detector, imagem do tunel (próximo ao detector), outra imagem do tunel (próximo ao detector)
• Três câmeras transmitindo ao vivo do CMS: webcam 1 (sala de controle de superfície), webcam 2  (sala de controle de superfície) e webcam 3 (janela com a paisagem francesa, o CMS está no lado francês do anel) - imagens atualizadas a cada 5 minutos

Slide de abertura desta palestra

Kentaro, Rafael,  Atila, Caio, Alexandre, Dulcidio e Deive

Página da Campus Party, área de Ciência - Astronomia e Espaço

Já está acontecendo desde ontem, em São Paulo, a quinta edição da Campus Party Brasil, o maior acontecimento de tecnologia e internet do mundo que oferece o que há de mais recente nas áreas da inovação, ciência, cultura e entretenimento digital dentro dos 76 mil m² do Anhembi Parque.

Nesta quarta-feira, dia 8, eu participo do evento com duas palestras:

1. Uma Passeio Virtual Pelo LHC
   [10h - 11h]
   Acelerar prótons e íons até quase a velocidade da luz no vácuo num anel subterrâneo de 27 km? Provocar colisões destas partículas? Para que? Tudo isso parece ficção. Mas é realidade, é ciência de ponta! Faça um passeio virtual pelo LHC, o acelerador de partículas que fica no CERN em Genebra, na Suíça.
    
2. Ficção Científica X Ciência
   [16h - 17h]
   Sabe aquelas cenas espetaculares de filmes de ficção científica que você vê no cinema? Nem todas são possíveis. Apesar disso, a ciência às vezes pode ser mais espetacular do que os filmes nos mostram.

Tela principal do jogo mostrando os três competidores

A NASA lançou o game Space Race Blast Off no Facebook, rede social que conquista cada vez mais usuários no mundo todo e, especialmente, no Brasil.

Acabei de testá-lo. É divertido. Você entra na página do aplicativo, faz as autorizações e escolhe um avatar (dentre algumas opções) com um nome de usuário (que você mesmo digita). Se ninguém cadastrou este nome antes, ele é seu. E você estará pronto para começar a competição. É tudo bastante intuitivo.

O game escolhe mais dois usuários do sistema aleatoriamente e que vão jogar contra você. Conforme os jogadores vão ganhando pontos, seus avatares vão subindo em torres (veja imagem no topo do post). Ao final do jogo, quem tiver mais pontos e, portanto, estiver mais alto na torre, vence.  

O princípio do jogo é simples: perguntas de múltipla escolha (em inglês) vão sendo propostas e os três jogadores (você e mais dois) têm um reloginho em contagem regressiva marcando um período em que devem ler e responder à pergunta. Os temas variam de conhecimentos gerais sobre a NASA até naves e sondas espaciais passando por química, matemática, física, história, cultura pop e até o reconhecimento de astronautas por fotos, dentre outros. 

Uma pergunta proposta 

Cada resposta certa (antes do cronômetro zerar) vale 100 pontos. E quem responder corretamente e em primeiro lugar dentre os três competidores ganha um bônus de 20 pontos.  

Quem vence a competição tem direito a uma rodada extra e, no estilo Silvio Santos, pode girar uma roleta que vai escolher o tema da pergunta-bônus.

Rodada extra

Clicando no botão "Lobby" acima, à direita, você acessa uma página (imagem abaixo) que tem um menu geral que permite revisar seus pontos acumulados, estatísticas, dentre outros. Clique e descubra o que há por trás de cada botão.

Página com um menu geral

Na página "Awards" você pode usar seus pontos acumulados para "comprar" selos virtuais da NASA e ir montando uma coleção.

"Compra" de selos comemorativos usando os pontos acumulados

Eu curti. E seu que muita gente dos 8 aos 80 anos também vai gostar. Experimente! Fique atento porque algumas perguntas voltam em rodadas futuras. Se você errou, pode aprender com o erro e ir melhorando a sua performance.

Depois deixe um comentário contando o que achou do game. 

Já publicado aqui no Física na Veia!

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