Novembro 2023

                                                                                         

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Ciência Na Frente

Do Infinitamente Pequeno ao Infinitamente Grande

Novembro de 2023

A antimatéria cai como a matéria

Visão artística de átomos de anti-hidrogénio presos numa armadilha magnética da experiência Alpha-g, no CERN.

Alguns modelos exóticos sugerem que a antimatéria é a fonte da anti-gravidade. A experiência «Alpha», no CERN, afastou essa possibilidade.

     As obras de ficção científica estão cheios de carros, cidades ou montanhas que desafiam as leis da gravidade. Algumas são baseadas no uso de materiais fictícios, fontes de uma força antigravitacional. Mas poderá esta força antigravitacional existir? Vários físicos pensam que sim,  já que certas teorias exóticas, para além da relatividade geral e do modelo padrão da física de partículas, postulam que a antimatéria poderá ser uma possível fonte de anti-gravidade. Para testar esta hipótese, a experiência Alpha estudou o comportamento dos átomos de anti-hidrogénio submetidos à gravidade numa «garrafa magnética» vertical.

     Atualmente, a relatividade geral é a melhor teoria que temos para descrever a gravidade. Foi testada de várias maneiras, sempre com sucesso. No entanto, esta teoria, desenvolvida por Albert Einstein em 1915, baseia-se num princípio de equivalência (dito «fraco») que assume que a massa inercial e a massa gravitacional são iguais. De acordo com este princípio, a antimatéria deveria cair como a matéria. 

     No entanto, a relatividade geral pode não ser a descrição definitiva do Universo.

     Os físicos desenvolveram teorias da gravidade modificada ou mesmo da gravidade quântica para resolver algumas das grandes questões em aberto na cosmologia e na física fundamental. No entanto, nem todos estes modelos de gravidade, para além da relatividade geral, respeitam o princípio da equivalência. Assim, é provável que essas teorias incluam uma força antigravitacional. Estes são cenários muito especulativos. Mas uma forma de testá-los é precisamente procurar uma falha no princípio da equivalência, por exemplo, observando o comportamento antigravitacional na antimatéria.

     A antimatéria é difícil de manipular por várias razões. Logo que toca na matéria, aniquila-se libertando energia na forma de fotões. Temos, portanto, de a isolar numa armadilha eletromagnética. No entanto, surge outra dificuldade: a interação gravitacional é várias dezenas de vezes mais fraca que a interação eletromagnética. Para isolar os efeitos gravitacionais é necessário estudar a antimatéria com carga elétrica neutra, como o anti-hidrogénio. No entanto, as partículas neutras são muito difíceis de reter numa garrafa magnética.

     Foram necessários muitos anos para desenvolver a experiência Alpha, que depende de um conjunto de instalações do CERN para produzir antiprotões, desacelerá-los e depois combiná-los com positrões. Obtemos então átomos de anti-hidrogénio presos na garrafa magnética. Para esta experimentação, os investigadores reduziram a intensidade do campo magnético encima e embaixo da armadilha. Os átomos de antimatéria escapam, gradualmente, pelas extremidades desse tubo.

     Quase 80% dos átomos de anti-hidrogénio vieram de baixo. Uma nuvem de átomos de hidrogénio teria um resultado semelhante, nas mesmas condições. A assimetria é devida à influência gravitacional. «A antimatéria não provoca anti-gravidade», conclui David Lunney, do IJCLab, em Orsay. Mas a precisão da experiência ainda não nos permite dizer que o anti- hidrogénio e o hidrogénio se comportam exatamente da mesma maneira, num campo gravitacional.» O objetivo de Alpha, mas também do GBar (uma outra experiência do CERN sobre este assunto), é melhorar a sensibilidade, por exemplo reduzindo a temperatura na câmara de vácuo, para detetar pequenos desvios no comportamento do anti-hidrogénio. O resultado da experiência Alpha também leva a excluir definitivamente os modelos cosmológicos baseados na anti-gravidade, da antimatéria. A ideia era que a repulsão entre matéria e antimatéria teria levado esses dois componentes a ocuparem regiões diferentes do Universo. O que explicaria porque é que o nosso ambiente cósmico parece apenas preenchido com matéria. Este cenário já não se sustenta, mas o enigma permanece.

     

Fonte: Pour la Scince, n.º 553 - novembro 2023

Sean Bailly

(adaptado)

Células cerebrais de um novo tipo

Diferentes sub-tipos de astrócitos são aqui visualizados no hipocampo de um rato. 

Descritos como híbridos, a meio caminho entre neurónios e células gliais, abrem o caminho a terapias inovadoras. 

    

     Até agora, os cientistas pensavam que apenas dois tipos de células compunham o nosso cérebro: cerca de 40% de neurónios, excitáveis eletricamente, que tratam e transmitem informações e 60% de células gliais que asseguram o suporte biológico e a proteção dos tecidos nervosos. Mas uma equipa da universidade de Lausanne, na Suíça, acaba de identificar uma terceira.

     No seu estudo publicado pela revista Nature, descrevem um tipo celular híbrido, que batizaram como «astrócito glutamatérgico», a meio caminho entre o neurónio e o astrócito, uma célula glial em forma de estrela. Os astrócitos são encarregados da regulação das sinapses, zona que assegura a transmissão das informações entre dois neurónios através da troca de neurotransmissores.  

Um efeito protetor da memória

     «Sabia-se que os astrócitos emitiam moléculas úteis para as sinapses, mas seriam capazes de segregar neurotransmissores, com uma maquinaria tão refinada e rápida como a dos neurónios para assegurar a passagem da informação? Esta é a questão», explica Andrea Volterra que dirigiu a investigação. É este o caso: o tipo celular híbrido identificado é mesmo um especialista do glutamato, um neurotransmissor que ele segrega tão rapidamente como os neurónios. As experiências em ratos mostraram que estas células controlam o nível de excitação dos neurónios com, nomeadamente, um efeito protetor contra as crises de epilepsia e também sobre a memória! «Quando inibimos o seu funcionamento, os ratos não se lembram muito bem daquilo que aprenderam no dia anterior», acrescenta Andrea Volterra. Tendo conseguido confirmar a sua presença no cérebro humano, a equipa centrou-se a determinar o seu papel nas patologias como por exemplo a Alzheimer, e no fim, conceber novas estratégias terapêuticas  visando esta população atípica.

Fonte: Scince et Avenir, - La Recherche n.º 921 - novembro 2023

M. P.

(adaptado)

Breves de novembro

Pela primeira vez , a Comissão Americana das Comunicações aplicou uma multa de 150 000 dólares (cerca de 143 000 euros) a uma empresa do setor espacial - Dish Network - por ter abandonado o pavimento de um satélite numa órbita considerada perigosa.. 

Uma equipa de engenheiros descobriu uma maneira de controlar eletronicamente as baratas, sem as ferir. Destinadas a serem agentes de busca em catástrofes naturais, as anteriores tentativas intervinham sobre o sistema nervoso dos insetos, reduzindo a sua longevidade. Desta vez, os impulsos elétricos são enviados diretamente para as antenas das baratas ciborgues.

Quantidade de água

Quando a Lua atravessa, todos os meses, a cauda do campo magnético terrestre há eletrões de alta energia que atingem a superfície do nosso satélite e contribuem assim para a produção de moléculas de água, ao reagirem com os compostos que contêm oxigénio na superfície da Lua. Ainda a ter de ser confirmada, esta espantosa descoberta poderá ajudar a melhor compreender a repartição da água lunar.  

Fonte: Scince et Avenir, - La Recherche n.º 921 - novembro 2023

O que posso observar no céu de novembro?

03 - Lua a 1,1ºS de Pollux - 18:31

05 - Auge da chuva de meteoros Táuridas do Sul 

06 - Lua no apogeu a 407 431 Km da Terra - 21:49

12 - Auge da chuva de meteoros Táuridas do Norte

16 - Mercúrio a 2,3ºN de Antares - 21:27

18 - Auge da chuva de meteoros leónidas

21 - Lua no perigeu a 365 630 Km da Terra  - 21:03

22 - Auge da chuva de meteoros alfa Monocerotídeos

29 - Lua a 1,2ºS das Plêiades - 00:02

22 - Auge da chuva de meteoros Oriónidas de Novembro

 

Fases da Lua em novembro

                13 - às 09h 27min - nova

                20 - às 10h 50min - crescente

                27 - às 09h 16min - cheia

       

                05 - às 08h 37min - minguante

                

                

Planetas visíveis a olho nu em novembro

MERCÚRIO -  Não pode ser visto durante este mês.

VÉNUS - Pode ser visto de madrugada a partir das três da manhã durante todo o mês

. É um dos astros mais brilhantes do céu noturno.

MARTE - Neste mês continua a não ser  visível por se encontrar muito próximo do Sol. 

JÚPITER - Pode ser visto toda a noite durante este mês, 

SATURNO - Não pode ser visto durante este mês.

 

Fonte: APP Sky Tonight

Visibilidade da Estação Espacial Internacional

(para localizações aproximadas de 41.1756ºN, 8.5493ºW)

    

Magnitude	Início			Ponto mais alto			Fim			Tipo da passagem
(mag)	Hora	Alt.	Az.	Hora	Alt.	Az.	Hora	Alt.	Az.
14-11	-1,2	19:29:50	10°	SSO	19:30:36	16°	SSO	19:30:36	16°	SSO	visível
15-11	-2,5	18:41:48	10°	SSO	18:44:27	25°	SE	18:44:27	25°	SE	visível
16-11	-1,7	17:54:08	10°	SSE	17:56:07	15°	SE	17:58:04	10°	E	visível
16-11	-1,8	19:29:10	10°	OSO	19:31:00	30°	OSO	19:31:00	30°	OSO	visível
17-11	-3,9	18:40:21	10°	SO	18:43:40	74°	SE	18:44:26	49°	ENE	visível
18-11	-3,1	17:51:39	10°	SSO	17:54:47	40°	SE	17:57:39	12°	ENE	visível
18-11	-1,6	19:28:36	10°	O	19:30:32	24°	ONO	19:30:32	24°	ONO	visível
19-11	-2,9	18:39:12	10°	OSO	18:42:24	43°	NNO	18:43:33	30°	NNE	visível

  

Como usar esta grelha:

Coluna Data - data da passagem da Estação;

Coluna Brilho/Luminosidade (magnitude) - Luminosidade da Estação (quanto mais negativo for o número maior é o brilho);

Coluna Hora - hora de início, do ponto mais alto e do fim da passagem;

Coluna Altitude - altitude medida em graus tendo o horizonte como ponto de partida 0º;
Coluna Azimute - a direção da Estação tendo o Norte geográfico como ponto de partida.

Fonte: http://www.heavens-above.com/

Vídeo do Mês

A anti-gravidade

(Quando necessário, para ativar as legendas automáticas proceder do seguinte modo: no canto inferior direito clicar no símbolo "roda dentada"; abrem-se as Definições; clicar aí e escolher Legendas; depois clicar em Traduzir Automaticamente; finalmente escolher Português na lista.)

Imagem do Mês

Os fantasmas de Gamma Cas

      A estrela Gamma Cassiopeiae brilha bem alto no céu noturno do outono, no hemisfério norte. É a estrela mais brilhante nesta imagem em direção à constelação de Cassiopeia. Gamma Cas compartilha esta aparência etérea com as nuvens interestelares fantasmagóricas de gás e poeira, a IC 59 (canto superior esquerdo) e a IC 63. A cerca de 600 anos-luz de distância, as nuvens estão desaparecendo lentamente, erodindo, sob a influência da radiação energética da quente e luminosa Gamma Cas. Gamma Cas está fisicamente localizada a apenas 3 a 4 anos-luz destas nebulosas. Ligeiramente mais próximo da Gamma Cas, o IC 63 é dominado pela luz H-alfa vermelha emitida quando os átomos de hidrogénio ionizados pela radiação ultravioleta da estrela se recombinam com eletrões. Mais distante da estrela, o IC 59 mostra, proporcionalmente, menos H-alfa, mas mais tonalidade azul característica da poeira refletida pela luz da estrela. Este palco cósmico estende-se por mais de 1 grau ou seja 10 anos-luz, à distância estimada da Gamma Cas e dos seus amigos.

Fonte: www.nasa.gov

Livro do Mês

Sinopse

Os cabeçalhos dos jornais e os meios de comunicação social usam as emoções para deturpar os factos. Os políticos e as empresas manuseiam a retórica para nos confundir.

E se um livro nos pudesse ajudar a viver melhor na era da pós-verdade?

Num mundo em que as fake news alteram os resultados das eleições, a racionalidade tornou-se fútil? Nesta obra, Eugenia Cheng atira uma boia de salvação aos leitores que se sentem afogar na ilógica da vida contemporânea. Este livro revela os mecanismos internos e as limitações da lógica, e explica porque é vital a alógica - por exemplo, a emoção - para o modo como pensamos e comunicamos. Mostra-nos como usar a lógica e a alógica em conjunto para navegar num mundo inundado de intolerância, sexismo e memes manipuladores.

Sobre o autor:

   Eugenia Cheng é Honorary Fellow em Matemática Pura na Universidade de Sheffield e Scientist in Residence na School of the Art Institute de Chicago, onde ensina os estudantes de arte a verem o mundo de uma forma diferente através da matemática. É autora de How to Bake Pi e Beyond Infinity, que foi selecionado para a shortlist do Royal Society Science Book Prize de 2017.