novembro 2015
Ciência Na Frente
Do Infinitamente Pequeno ao Infinitamente Grande
A relatividade geral 100 anos depois
Que provas temos que sustentam a relatividade geral? Existem vários fenómenos físicos que atualmente apenas podem ser explicados graças à relatividade geral. Alguns deles foram mesmo previstos por esta teoria antes de serem confirmados pelas medições: esta sequência previsão-confirmação constitui aquilo que temos de mais parecido com uma "prova" em ciência. O primeiro destes fenómenos é a forma da trajetória dos planetas do Sistema Solar. Esta difere ligeiramente de uma elipse perfeita devido a várias razões (a não esfericidade do Sol, a influência recíproca dos planetas), mas é apenas pela descrição da relatividade geral que hoje se verifica, de uma forma satisfatória, que as trajetórias dos planetas não são elipses.
A explicação do aumento do periélio de Mercúrio (o facto de que a direção do grande eixo da elipse da órbita de Mercúrio sofre uma pequena rotação, em cada revolução do planeta) é o primeiro sucesso desta teoria. A relatividade geral permite também perceber o desvio dos raios luminosos devido aos campos gravitacionais de corpos maciços, mesmo no vazio. Este desvio da luz conduz a outro fenómeno, o das "lentes gravitacionais": o campo gravitacional de uma galáxia ou de aglomerados de galáxias pode desviar a luz emitida por um objeto situado por trás dessas galáxias, de modo a conseguirmos vê-lo com muito mais brilho. Atualmente, os astrónomos utilizam este efeito para estudar objetos muito longínquos do Universo e que seriam muito pouco luminosos sem o efeito destas lentes gravitacionais.
Há ainda numerosos outros efeitos, previstos pela relatividade geral, descobertos no decorrer dos anos. Em 1959, os físicos Robert Pound e Glen Rebka mostraram o efeito da dilatação gravitacional do tempo. Entre os grandes sucessos desta teoria, pode-se também realçar a previsão da existência de ondas gravitacionais, uma espécie de ondulação do espaço-tempo, hipótese confirmada de forma indireta por diversas observações astronómicas. Enfim, os sucessos da cosmologia moderna, em grande parte fundada na relatividade geral, podem ser atribuídos a esta última.
A explicação do aumento do periélio de Mercúrio (o facto de que a direção do grande eixo da elipse da órbita de Mercúrio sofre uma pequena rotação, em cada revolução do planeta) é o primeiro sucesso desta teoria. A relatividade geral permite também perceber o desvio dos raios luminosos devido aos campos gravitacionais de corpos maciços, mesmo no vazio. Este desvio da luz conduz a outro fenómeno, o das "lentes gravitacionais": o campo gravitacional de uma galáxia ou de aglomerados de galáxias pode desviar a luz emitida por um objeto situado por trás dessas galáxias, de modo a conseguirmos vê-lo com muito mais brilho. Atualmente, os astrónomos utilizam este efeito para estudar objetos muito longínquos do Universo e que seriam muito pouco luminosos sem o efeito destas lentes gravitacionais.
Há ainda numerosos outros efeitos, previstos pela relatividade geral, descobertos no decorrer dos anos. Em 1959, os físicos Robert Pound e Glen Rebka mostraram o efeito da dilatação gravitacional do tempo. Entre os grandes sucessos desta teoria, pode-se também realçar a previsão da existência de ondas gravitacionais, uma espécie de ondulação do espaço-tempo, hipótese confirmada de forma indireta por diversas observações astronómicas. Enfim, os sucessos da cosmologia moderna, em grande parte fundada na relatividade geral, podem ser atribuídos a esta última.
Fonte: Pour la Science - novembro 2015 - n.º 457, p. 33 - Richard Taillet (adaptado)
7 - Lua no apogeu (405 721 Km da Terra) - 21:49
13 - Lua a 3º N de Saturno - 01:00
18 - Chuva de meteoros das Leónidas -
23 - Lua no perigeu (362 817 Km da Terra) - 20:07
Uma capa de invisibilidade ultra-fina
 |
| A capa, constituída por nano-antenas em ouro, recobre o micro-campo de bossas como um fino tapete. |
A capa de invisibilidade de Harry Potter era um véu transparente e sedoso. A que acaba de ser fabricada por Xinguei Ni e os seus colegas, da universidade da Califórnia, é cem vezes mais fina do que um cabelo. Por agora, ela apenas se estende por cerca de 40 micrómetros, mas será possível aumentá-la...
Vamos ser honestos, esta capa está longe de rivalizar com a de Harry. Para chegarmos a esse ponto é necessário um material eficaz em todos os comprimentos de onda da luz visível. Esta capa funciona à volta dos 730 nanométros (do vermelho). Contudo a técnica é promissora. Os físicos conceberam um tapete que possui uma superfície em bossas de forma arbitrária e que reflete a luz como o faz um espelho plano.
Esta capa é uma meta-superfície, isto é, uma fina camada de nano-antenas refletoras - pequenas pedras retangulares em ouro com uma espessura de 80 nanométros e de diversos tamanhos - que se adequa à forma do objeto a camuflar - um campo microscópico com bossas em três dimensões. As nano-antenas estão dispostas de tal forma que a luz refletida se comporta como se não houvesse objeto. Para além disso, contrariamente ao que acontecia nas tentativas anteriores, esta permanece indetetável: em tempo real, segundo a sua incidência, as ondas desviam-se de fase, umas em relação às outras, quando são refletidas pelo objeto. As nano-antenas, de diferentes tamanhos, foram dispostas para compensar estes desvios de fase. Assim, mesmo um detetor sensível aos desvios de fase não as deteta.
"Esta conquista espetacular permite imaginar capas de invisibilidade muito finas, na janela do visível, num futuro próximo, talvez mesmo daqui a alguns meses", diz-nos Sébastien Guenneau, investigador no CNRS, do Instituto Fresnel, da universidade de Aix-Marseille.
Quem sabe se daqui a alguns anos os físicos talvez já consigam fabricar uma capa suficientemente grande para dissimular uma pedra ou uma varinha de sabugueiro...
Vamos ser honestos, esta capa está longe de rivalizar com a de Harry. Para chegarmos a esse ponto é necessário um material eficaz em todos os comprimentos de onda da luz visível. Esta capa funciona à volta dos 730 nanométros (do vermelho). Contudo a técnica é promissora. Os físicos conceberam um tapete que possui uma superfície em bossas de forma arbitrária e que reflete a luz como o faz um espelho plano.
Esta capa é uma meta-superfície, isto é, uma fina camada de nano-antenas refletoras - pequenas pedras retangulares em ouro com uma espessura de 80 nanométros e de diversos tamanhos - que se adequa à forma do objeto a camuflar - um campo microscópico com bossas em três dimensões. As nano-antenas estão dispostas de tal forma que a luz refletida se comporta como se não houvesse objeto. Para além disso, contrariamente ao que acontecia nas tentativas anteriores, esta permanece indetetável: em tempo real, segundo a sua incidência, as ondas desviam-se de fase, umas em relação às outras, quando são refletidas pelo objeto. As nano-antenas, de diferentes tamanhos, foram dispostas para compensar estes desvios de fase. Assim, mesmo um detetor sensível aos desvios de fase não as deteta.
"Esta conquista espetacular permite imaginar capas de invisibilidade muito finas, na janela do visível, num futuro próximo, talvez mesmo daqui a alguns meses", diz-nos Sébastien Guenneau, investigador no CNRS, do Instituto Fresnel, da universidade de Aix-Marseille.
Quem sabe se daqui a alguns anos os físicos talvez já consigam fabricar uma capa suficientemente grande para dissimular uma pedra ou uma varinha de sabugueiro...
O que posso observar no céu de novembro?
7 - Lua no apogeu (405 721 Km da Terra) - 21:49
13 - Lua a 3º N de Saturno - 01:00
18 - Chuva de meteoros das Leónidas -
23 - Lua no perigeu (362 817 Km da Terra) - 20:07
Fases da Lua em novembro
11 - às 17h 47min - nova
19 - às 06h 27min - crescente
19 - às 06h 27min - crescente
25 - às 22h 44min - cheia
03 - às 12h 24min - minguante
Planetas visíveis a olho nu em novembro
MERCÚRIO - Poderá ser visto somente próximo do horizonte, a leste, antes do nascimento do Sol ou a oeste, depois do ocaso do Sol. A partir de 3 de novembro não poderá ser observado por se encontrar atrás do Sol.
VÉNUS -Pode ser visto como estrela da manhã.
MARTE - Durante o mês de outubro estará em Virgem, de manhã.
JÚPITER - Pode ser visto na constelação de Leão, de manhã, onde permanecerá até ao final do ano.
SATURNO - Pode ser visto na constelação de Escorpião durante toda a noite até meados deste mês.
VÉNUS -Pode ser visto como estrela da manhã.
MARTE - Durante o mês de outubro estará em Virgem, de manhã.
JÚPITER - Pode ser visto na constelação de Leão, de manhã, onde permanecerá até ao final do ano.
SATURNO - Pode ser visto na constelação de Escorpião durante toda a noite até meados deste mês.
Fonte: Observatório Astronómico de Lisboa
Visibilidade da Estação Espacial Internacional
(para localizações aproximadas de 41.1756ºN, 8.5493ºW)
| Data | Magnitude | Início | Ponto mais alto | Fim | Tipo da passagem | ||||||
| (mag) | Hora | Alt. | Az. | Hora | Alt. | Az. | Hora | Alt. | Az. | ||
| 16-11 | -0,3 | 05:12:20 | 10° | NNE | 05:12:20 | 10° | NNE | 05:12:25 | 10° | NNE | visível |
| 16-11 | -1,0 | 06:45:55 | 10° | NNO | 06:47:55 | 15° | N | 06:49:55 | 10° | NE | visível |
| 17-11 | -1,0 | 05:53:57 | 13° | N | 05:54:28 | 13° | N | 05:56:10 | 10° | NE | visível |
| 18-11 | -1,3 | 06:35:49 | 10° | NNO | 06:38:19 | 20° | NNE | 06:40:49 | 10° | ENE | visível |
| 19-11 | -1,1 | 05:44:30 | 16° | N | 05:44:51 | 16° | NNE | 05:46:58 | 10° | NE | visível |
| 20-11 | -2,0 | 06:26:04 | 13° | NO | 06:28:30 | 31° | NNE | 06:31:27 | 10° | E | visível |
| 21-11 | -1,4 | 05:35:02 | 22° | NNE | 05:35:04 | 22° | NNE | 05:37:40 | 10° | ENE | visível |
| 22-11 | -3,0 | 06:16:37 | 23° | NO | 06:18:28 | 60° | NNE | 06:21:40 | 10° | ESE | visível |
| 23-11 | -1,8 | 05:25:38 | 32° | NE | 05:25:38 | 32° | NE | 05:28:05 | 10° | E | visível |
| 23-11 | -2,1 | 06:58:34 | 10° | ONO | 07:01:25 | 28° | SO | 07:04:14 | 10° | SSE | visível |
| 24-11 | -3,2 | 06:07:18 | 40° | O | 06:08:11 | 58° | SO | 06:11:21 | 10° | SE | visível |
| 25-11 | -1,3 | 05:16:23 | 28° | ESE | 05:16:23 | 28° | ESE | 05:18:03 | 10° | ESE | visível |
| 25-11 | -1,1 | 06:49:20 | 10° | OSO | 06:50:53 | 13° | SO | 06:52:19 | 10° | SSO | 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 inicio, 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.
Coluna Azimute - a direção da Estação tendo o Norte geográfico como ponto de partida.
Fonte: http://www.heavens-above.com/
Vídeo do Mês
Michael Faraday: a eletricidade e o magnetismo
Imagem do Mês
IC 1871: no interior da Nebulosa da Alma
Este grande plano cósmico mostra-nos o interior da Nebulosa da Alma. As negras e enrugadas nuvens cercadas por gás brilhante são catalogadas como IC 1871. Com 25 anos-luz de comprimento, o campo de visão deste telescópio só abrange um pequeno campo da muito maior Nebulosa da Alma. A uma distância estimada de 6 500 anos-luz encontra-se o complexo de formação de estrelas, situado no interior de Perseu, num braço espiralado da Via Láctea, podendo ser visto da Terra na direção da constelação de Cassiopeia. Um exemplo da formação de estrelas, as densas nuvens da IC 1871 são, elas próprias, esculpidas pelos intensos ventos e radiação das regiões das novas estrelas maciças. Esta imagem adota uma paleta de cores que ficou popularizada pelas imagens do telescópio espacial Hubble..
Fonte: www.nasa.gov
Fonte: www.nasa.gov
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