Acervo textual da Revista AstroNova
Edição 44 — páginas 21 a 32
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Assuntos identificados: coisas, partículas, quasares, cometa, espacial, menores, raios, ondas, universo, fonte.
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23 fendas ao mesmo tempo, como uma onda. Essa é uma propriedade puramente quântica. Obviamente, como é de praxe na ciência, essas hipóteses estranhas não são assumidas do nada. Comportamentos similares já haviam sido propostos para fótons, as partículas de luz: elas são ondas e partículas ao mesmo tempo. Além disso, essa hipótese foi corroborada em diversos experimentos, sendo isso necessário para que a comunidade científica aceitasse uma hipótese tão 3 diferente como essa. A dualidade onda-partícula está por trás da maioria dos comportamentos estranhos do mundo quântico, como um objeto estar em dois locais ao mesmo tempo: todos são ondas. No famoso experimento mental do Gato de Schrödinger, o gato pode estar vivo e morto pelo gato ser uma “onda”, estando espalhado entre as duas possibilidades: vivo e morto ao mesmo tempo. Isso, claro, até alguém medi-lo, e ele então irá colapsar em alguma dessas possibilidades. Mas essa discussão fica para outro dia. A lição é que no mundo quântico, que é o mundo das coisas mais pequenas que conhecemos, as coisas se comportam como ondas, como vibrações. Mas vibrações do quê? O que está vibrando? 4. Partículas = Ondas Campos! A Mecânica Quântica foi completa por volta do ano 1925. Ao longo dos anos, ela foi sofrendo AstroNova . N.44 . 2024 Tabela Periódica, que organiza os elementos químicos. Cada elemento corresponde a um diferente tipo de átomo, considerados os objetos fundamentais até o começo do século XX. Fonte: Wikipédia Uma grande onda. Ondas são coisas que são espalhadas, diferentes de partículas. Fonte: Wikipédia. Experimento da fenda dupla, aqui ilustrado para a luz. Por ser uma onda, a luz passar por ambas as fendas e gera um padrão listrado do outro lado. Surpreendentemente, feixes de elétrons geram um mesmo comportamento, sugerindo que eles também são ondas. Fonte: Research Gate.
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aprimoramentos, pois nenhuma teoria científica é completa. Em particular, algo que foi percebido se fazendo mais e mais experimentos foram que partículas podiam ser criadas e/ou destruídas. Porém, a Mecânica Quântica ainda não conseguia explicar esse fato. A forma como isso foi feito foi apelando para o eletromagnetismo, velho conhecido dos físicos. Nele, a entidade fundamental é o campo eletromagnético. Aqui, a palavra “campo” se refere a um objeto matemático um pouco 4 abstrato. Porém, você pode tomar como sinônimo a palavra “líquido” para os fins deste texto, como já ficara claro. Agora, vamos entender como isso resolveu o problema. Em 1905, para explicar o Efeito Fotoelétrico (que lhe rendeu o Prêmio Nobel), Albert Einstein postulou que a luz era feita de partículas chamadas de fótons. Como a luz é descrita pelo campo eletromagnético, isso significa que tais fótons deveriam ser manifestações dessa entidade. Essa é a peça que faltava para entender a criação de partículas. A ideia da chamada Teoria Quântica de Campos (nome chique), a versão aprimorada da Mecânica Quântica, é que as entidades fundamentais são os campos, ou os “líquidos” que preenchem nosso universo. As partículas que observamos são então ondas, vibrações desses campos (= líquidos). A ideia é parecida com o oceano: ele sempre está lá, tendo ondas ou não. E quando as ondas se chocam, elas podem se aniquilar. As partículas são a mesma coisa: ondas nesses líquidos (os campos), que podem se aniquilar, e inclusive serem criadas com energia. Na Física contemporânea, os protagonistas, e as menores coisas, portanto as mais “fundamentais” que 24 AstroNova . N.44 . 2024 3 É claro, além de diversos testes, a Mecânica Quântica é comprovada diariamente por ter tornado possíveis diversas tecnologias, começando pela eletrônica (diodo, transistor), passando por fontes de energia (paineis solares, lasers), e sendo ela que torna possível você ler esse texto. Sem a Mecânica Quântica, os computadores e a internet não existiriam, pois eles são projetados com base na Física do mundo sub-atômico. 4 Para os interessados em Matemática, os campos da Física são funções definidas no espaço-tempo: cada ponto é associado a uma quantidade, que pode ser um número, um vetor, ou coisas mais malucas. Partículas do Modelo Padrão: a “Tabela Periódica” moderna. Aqui, as partículas são entendidas como ondas, vibrações nos campos fundamentais. Fonte: Semantic Scholar.
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Cometa C/2023 A3 Tsuchinshan ATLAS Astrofotógrafo: Mateus Castanheira 16/10/2024 Ponta Grossa - PR conhecemos são esses campos. São líquidos que permeiam o universo inteiro e que cujas ondas correspondem às partículas que estamos acostumados. Assim, cada partícula vem de um campo: tem o campo do elétron, dos fótons, dos quarks (que fazem os prótons), etc. E claro, esses campos interagem entre si: um elétron pode fazer o campo eletromagnético vibrar e criar fotóns, e etc. Tal é o protagonismo dos campos na Física contemporânea que o próprio nome já diz: Teoria Quântica de Campos, e não de partículas. Na verdade, o buraco é até mais embaixo. Os campos existem. E existem para todos os observadores. Entretanto, há algumas situações em que um campo pode aparentar ter partículas para um observador, mas para outro não. É o chamado Efeito Unruh, para quem tiver interesse: observadores acelerados veem partículas onde há vácuo. Isso fecha então nosso raciocínio: os objetos mais fundamentais (no sentido de ser indivisível) que conhecemos são os campos, e o que chamamos de “partículas fundamentais” na verdade são ondas, vibrações que ocorrem nesses campos (= líquidos). Esses são os blocos fundamentais que compõem todas as outras coisas: seres vivos são feitos de moléculas que são feitas de átomos que são feitas de partículas que são ondas em campos que são … feitos de algo ainda a se descobrir. Considerações Finais Nesse texto exploramos um pouco do que são feitas as das coisas. Fomos do cotidiano ao muito pequeno, passando pelos micróbios, vírus, átomos, partículas e campos. Vimos então que, conforme a ciência evoluiu, nossas fronteiras também o fizeram. Assim, o que chamamos de fundamental muda com o tempo: daqui 100 anos, coisas menores ainda certamente já terão sido descobertas. Para bem ou para mal, vimos então que, para a ciência atual, as coisas mais fundamentais são os campos: objetos (líquidos) que permeiam o universo inteiro, e cujas ondas são as partículas que conhecemos. Esse é o mais longe que conseguimos ir até agora, com os próximos passos ficando para as gerações futuras. Luiz Felipe Demétrio é graduado em Física (UEM) e doutorando em Cosmologia (UEL). Referências: EISBERG, Robert; RESNICK, Robert. Física Quântica: Átomos, Moléculas, Sólidos, Núcleos e Partículas. Rio de Janeiro: Campus, 1984. FEDOSIN, Sergey G. Infinite Hierarchical Nesting of Matter. Physics Essays. Disponível em: https://en.wikiversity.org/wiki/P hysics/Essays/Fedosin/Infinite_Hi erarchical_Nesting_of_Matter. MUKHANOV, Viatcheslav. Introduction to Quantum Effects in Gravity. Cambridge: Cambridge University Press, 2007. Efeito Unfuh: https://pt.wikipedia.org/wiki/Efe ito_Unruh Ensaio de Sergey Fedosin: https://en.wikiversity.org/wiki/P hysics/Essays/Fedosin/Infinite_Hi erarchical_Nesting_of_Matter 25 AstroNova . N.44 . 2024
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Cometa C/2023 A3 Tsuchinshan ATLAS Astrofotógrafo: Maico Zorzan 02/10/2024 Marialva - PR Céu Sul Astrofotógrafa: Adriane Casteleira 05/01/2025 Sarandi - PR
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HISTÓRIA COMETA EXCOMUNGADO?COMETA EXCOMUNGADO? Ricardo Francisco Pereira www.recursosdefisica.com.br Sim, existe uma história que o Papa Calisto III excomungou o cometa Halley em 1456 porque o cometa causava pânico por ser sinal de uma “cólera divina”. Supostamente foram organizadas procissões solenes para invocar a ajuda de Deus e afastar o malefício associado com a invasão dos muçulmanos. Essa história foi divulgada por pessoas importantes, como o matemático francês Pierre de Laplace (1749-1827) e o astrônomo francês François Arago (1786-1853), entretanto, não passa de 27 uma lenda contada pelas pessoas. Não existe quaisquer referências ao cometa Halley nos arquivos papais da época. Ele foi mencionado pela primeira vez no livro A História dos Papas em 1471: “Um cometa cabeludo e avermelhado apareceu durante alguns dias. Os matemáticos profetizaram uma terrível peste, fome e grandes calamidades. Calisto, para desviar a ira de Deus, ordenou que fossem feitas procissões em certos dias para que, se algum mal ameaçasse os homens, Deus o fizesse cair por inteiro sobre os muçulmanos, inimigos do mundo cristão”(ALZUGARAY e ALZUGARAY, p.14, 1985). Ou seja, o papa Calisto estava muito mais preocupado com a guerra contra os muçulmanos do que com o cometa. A partir dos fatos reais, podemos nos perguntar, por que surgem histórias como essas? Para entender a resposta, é preciso compreender o contexto da época do século XV. Na antiguidade, os cometas eram frequentemente vistos como sinais de mal agouro devido à sua aparência inesperada e incomum no céu, contrastando com a previsibilidade dos COMO SURGIU A HISTÓRIA SOBRE O COMETA HALLEY TER SIDO EXCOMUNGADO POR UM PAPA COMO SURGIU A HISTÓRIA SOBRE O COMETA HALLEY TER SIDO EXCOMUNGADO POR UM PAPA
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movimentos dos planetas e estrelas. As sociedades antigas, sem o conhecimento científico que temos hoje, interpretavam fenômenos celestes como mensagens ou presságios dos deuses ou do destino. A chegada súbita de um cometa, com sua cauda brilhante e longa, era percebida como uma ruptura na ordem natural, muitas vezes associada a desastres iminentes, como guerras, epidemias, ou a morte de líderes importantes. Essas interpretações eram reforçadas por registros históricos onde a aparição de cometas coincidia com eventos catastróficos. Sem uma compreensão científica do que eram os cometas, esses corpos celestes eram vistos como sinais divinos ou 28 sobrenaturais, indicando a ira dos deuses ou o prenúncio de tempos difíceis. Assim, os cometas ganharam uma reputação de mensageiros de má sorte, influenciando profundamente a cultura e a mitologia de várias civilizações antigas. No caso específico do cometa Halley, na sua passagem em 1456, o Império Otomano invadiu o reino da Hungria, culminando com o Cerco de Belgrado em junho do mesmo ano. Dado a má fama que os cometas tinham no mundo ocidental na época, não é estranho que a aparição do cometa tenha sido atribuída a coisas ruins na visão da Igreja Católica, dado que ao longo da história, houve casos em que a Igreja, ou figuras associadas a ela, interpretaram fenômenos científicos de maneira errônea ou transformaram eventos naturais em mitos, especialmente quando o conhecimento científico ainda era limitado ou em conflito com doutrinas religiosas; por exemplo: •Modelo Geocêntrico e o Caso Galileu: a Igreja Católica apoiou por séculos a visão geocêntrica do universo, baseada nos ensinamentos de Ptolomeu e alinhada com certas interpretações bíblicas. Quando Galileu Galilei defendeu o heliocentrismo, baseado nas observações de Copérnico, ele enfrentou resistência da Igreja, que via sua teoria como contrária às Escrituras. Embora Galileu não tenha sido "excomungado", foi condenado por heresia e colocado em prisão domiciliar. •Cometas como Presságios Divinos: na Idade Média, a Cometa Halley, 1986. Fonte: WikiPedia AstroNova . N.44 . 2024 Papa Calisto III. Fonte: Canal History
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Cometa C/2023 A3 Tsuchinshan ATLAS Astrofotógrafa: Adriane Casteleira 01/10/2024 Mandaguari - PR Igreja e a sociedade europeia frequentemente viam cometas como sinais divinos de desastres iminentes, alinhando-se com a visão supersticiosa da época. Esse tipo de interpretação reforçava o controle social e religioso, interpretando fenômenos naturais como mensagens de Deus. •Relâmpagos e Trovões: antes da Ciência Moderna, relâmpagos e trovões eram frequentemente considerados manifestações da ira divina. Embora não haja um "mito criado" diretamente pela Igreja sobre esses fenômenos, interpretações religiosas frequentemente atribuíam esses eventos a punições divinas ou avisos celestiais. •Os Fósseis e o Dilúvio: durante séculos, fósseis de grandes criaturas foram interpretados por alguns teólogos como evidências do Dilúvio de Noé. A ideia era que os fósseis eram restos de criaturas que pereceram no evento bíblico, uma interpretação que serviu para integrar descobertas paleontológicas em uma narrativa religiosa, antes do desenvolvimento da Paleontologia moderna. •Eclipses: em várias ocasiões, eclipses solares e lunares foram vistos como sinais divinos ou avisos de grandes mudanças. A Igreja, em certos períodos, também interpretou esses fenômenos de acordo com as crenças religiosas predominantes, mesmo que mais tarde compreendesse sua natureza astronômica. Esses exemplos ilustram como, em épocas anteriores à Ciência moderna, interpretações religiosas frequentemente preenchiam as lacunas de conhecimento e fenômenos naturais eram vistos através de uma lente espiritual ou moral. O mais provável é que essa história da excomungação do Cometa Halley entra nesse espectro de uma história contada pelas pessoas na época para demonstrar o poder que a Igreja tinha naquele período. Ricardo Francisco Pereira é professor do Depto. de Física da UEM. É graduado em Física, mestre e doutor em Educação para a Ciência e a Matemática. Referência (Livro) ALZUGARAY, Domingo; ALZUGARAY, Cátia. Cometas: Os vagabundos do espaço. Editora Três, 1985. Para saber mais Cometa Halley: https://pt.wikipedia.org/wiki/Cometa_ Halley Cometa Halley: https://brasilescola.uol.com.br/geogr afia/cometa-halley.htm Cometas: https://brasilescola.uol.com.br/geogr afia/cometa.htm 29 AstroNova . N.44 . 2024 Representação do cometa Halley na Tapeçaria de Bayeux, datada da Idade Média. Fonte: Brasil Escola.
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Galáxias M84, M86, M87 e grupo de galáxias próximas Astrofotógrafo: Bruno Bonicontro 25/02/2024 Sarandi - PR
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www. RECURSOSdeFÍSICA .com.br Página que socializa produção de recursos de ensino adaptados à sala de aula e aos professores. Material produzido nas disciplinas do curso de Licenciatura em Física da UEM e em outros projetos coordenados pelo prof. Dr. Ricardo Francisco Pereira.
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REVISTA DE DIVULGAÇÃO DE ASTRONOMIA E CIÊNCIAS DA NATUREZA AstroNova é uma colaboração de entusiastas, estudantes, professores, astrônomos amadores e profissionais para a divulgação de Astronomia e Ciências da Natureza. É trimestral, com divulgação gratuita. É permitida sua reprodução total ou parcial desde que citada a fonte. Nos acompanhe nas redes sociais: Disponível em: www.astronova.com.br /revistaastronova /revistaastronova /rev_astronova/AstroNovaBrasil