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Coluna do Astrônomo

O Eterno Hawking e Sua Mensagem Para o Mundo: “Não precisa ser assim”

Stephen Hawking no final da década de 1990

O mundo perdeu hoje um homem que viveu 54 anos depois de receber do médico a notícia que viveria apenas alguns meses ou poucos anos, no máximo.

Mais que isso. Esse homem venceu suas limitações e expandiu o conhecimento da humanidade sobre o Universo,  big-bang,  buracos negros, relatividade e mecânica quântica.

Ainda mais que isso… Foi uma pessoa cativante e, com seu senso de humor e presença de espírito, tornou-se um brilhante popularizador da Ciência, sendo exemplo de como é possível explicar conceitos de ponta da Cosmologia para crianças ou adultos sem nenhum treinamento científico.

Brilhante pesquisador e brilhante divulgador, foi personagem do desenho animado Os Simpsons e fez participação no seriado The Big Bang Theory. Sua característica voz computadorizada foi utilizada em uma música do Pink Floyd. Era um cara da academia e também um cara pop!

 

Representação de Stephen Hawking em episódio do desenho animado The Simpson (Fox)

Stephen Hawking com elenco do seriado The Big Bang Theory (CBS)

 

Hawking dedicou grande parte da sua vida ao estudo dos buracos negros. A análise matemática desses objetos nos leva a uma situação limite que chamamos de singularidade, quando a matemática não funciona mais. Juntamente com Roger Penrose, Hawking disse que o Universo em seu início era uma singularidade, chacoalhando nosso entendimento sobre o big-bang, a ideia que, apesar de todas suas modernas variações, explica o início de tudo o que conhecemos.

Filme biográfico de 2014 (dirigido por James Marsh)

Temos hoje na Física teorias que funcionam muito bem em domínios muito bem definidos. A física clássica, ou física newtoniana, é a que usamos para lidar com as coisas do dia a dia, as velocidades e as massas de nossa rotina. Podemos construir prédios e calcular a velocidade de trens e carros com ela. No mundo muito pequeno, dos átomos e partículas subatômicas, as coisas não funcionam como no nosso mundo clássico, e precisamos de outra teoria, a física quântica. Já no mundo muito grande, das grandes massas como as das estrelas e galáxias, e velocidades grandes como as das partículas que se deslocam com velocidades próximas à da luz, usamos a teoria da relatividade geral.

Mas será que a natureza é assim mesmo? Será que ela tem formas diferentes de funcionar em diferentes escalas? Ou será que estamos perdendo alguma coisa?

Um dos maiores desafios da física atual é prover uma teoria que englobe todas essas outras teorias. Stephen Hawking trabalhou muito na união entre a relatividade geral e a mecânica quântica e, por causa desse seu interesse, o filme que conta sua biografia chama-se “A Teoria de Tudo”.

Para quem gosta de coincidência, Hawking nasceu em 8 de janeiro de 1942, cerca de 300 anos depois de Isaac Newton, que nasceu em 25 de dezembro de 1642. E faleceu em 14 de março de 2018, dia de aniversário de Einstein.

Eu aprendi uma lição muito importante com ele, além de tudo o que todos os astrônomos do mundo aprenderam com seu legado. Numa entrevista, Hawking disse que, com o avançar da doença, ficou cada vez mais difícil realizar tarefas simples como pegar um livro na estante. Por isso, sempre que ele lia algo, procurava fazer com toda a atenção para absorver o máximo possível, pois poderia ser bem difícil pegar novamente aquele livro para reler. Vi essa entrevista quando estava na faculdade de Astronomia. Isso me ensinou a aproveitar melhor meu tempo de estudo, uma lição que trago comigo até hoje.

Apesar de toda sua contribuição científica, Stephen Hawking deve ser lembrado primeiramente por seu exemplo de superação humana. E, algo que considero bem simbólico, é sua mensagem na música “Keep Talking” do Pink Floyd, onde o cientista, que perdeu os movimentos do corpo, deixa uma mensagem de força para todos os que acreditam num mundo melhor, e lhes estimula a lutarem com o que lhes resta, seja o que for. Com a voz emitida por um dispositivo eletrônico, Hawking diz:”Não precisa ser assim. Tudo o que precisamos fazer é ter a certeza que continuar falando.1

Keep Talking, do Pynk Floyd, com participação do Stephen Hawking

 

1 –(original em inglês: It doesn’t have to be like this / All we need to do is make sure we keep talking)

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Coluna do Astrônomo

Flama Celeste, a espada mágica

Em uma época e lugar remotos, uma bola de fogo risca o céu e choca-se contra o solo. As pessoas vêem o clarão e ouvem um ruído assustador. Os moradores da aldeia, temerosos, vão ao campo. Lá uma enorme cratera fumegante guarda em seu interior uma “rocha” brilhante e duríssima.

O mais sábio da tribo pega a “pedra do céu” e forja uma espada melhor do que as demais. Ninrode, o mais bravo da aldeia, recebe a espada e a apelida de “Flama Celeste”. Ao lutar pela primeira vez com esta arma brilhante, acontece um milagre. Logo no primeiro encontro de espadas, Ninrode despedaça a arma de cobre do inimigo que foge aos gritos.

Parece fantasia ou ficção? Eu acabei de criar o enredo, entretanto, muitas histórias reais podem ter acontecido mais ou menos desta maneira.

Foi muito difícil para os primeiros naturalistas aceitar que podem cair rochas do céu. Hoje sabemos que o espaço interplanetário extraterrestre é povoado de corpos rochosos de tamanhos variados em órbitas erráticas que os levam mais cedo ou mais tarde às proximidades de um planeta como o nosso. Quando estes corpos se aproximam, a gravidade terrestre os traz para dentro da atmosfera em alta velocidade. O atrito com o ar nestas condições é tão alto que volatiliza este corpo fazendo-o brilhar num rastro que as pessoas chamam de estrela cadente, e que é batizado de meteoro pela ciência. Se o corpo for pequeno, consome-se todo na atmosfera. Por outro lado, se for grande e resistente o suficiente, pode atingir a superfície da Terra, e aí recebe o nome de meteorito.

Os meteoritos mais interessantes e os mais fáceis de se identificar são compostos principalmente de metais, como o ferro e o níquel. São denominados sideritos, que significam, literalmente, “pedras do céu”. É daí que surge a semelhança entre as palavras sideral e siderurgia. De fato, os primeiros trabalhos em ferro podem ter vindo de sideritos. O metal destes visitantes celestes era de qualidade muito superior aos minérios de ferro disponíveis. Muitos sideritos devem ter servido para confeccionar espadas com nomes sugestivos como a nossa imaginária “Flama Celeste”.

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Salve a tecnologia!

As invenções do telescópio e do computador trouxeram ganhos para várias profissões. E a Astronomia foi uma das ciências que mais lucrou com isso. Mas… como era antes disso tudo? Como faziam os astrônomos há pouco mais de 400 anos?

Relendo um livro interessantíssimo sobre a história da Astronomia, O despertar na Via Láctea, de Timothy Ferris, me deparei com uma narrativa de um infortúnio ocorrido com um astrônomo francês, ainda no século XVIII. O leitor poderá perceber que trabalhar com Astronomia, pelo menos em épocas passadas, pressupunha um grande amor pelo ofício. Muitas vezes tinha-se que abdicar de tudo ou quase tudo.

Tomo a liberdade de transcrever um pequeno trecho deste livro que relata uma tentativa de observar o trânsito de Vênus (a passagem de Vênus na frente do disco solar).

Menos afortunado de todos foi Guillaume Le Gentil, que partiu da França a 26 de março de 1760, planejando observar o trânsito do ano seguinte na costa leste da Índia. Monções desviaram o curso do navio e o dia do trânsito o encontrou enfrentando uma calmaria no meio do oceano Índico, incapaz de qualquer observação útil. Disposto a redimir a expedição com a observação do segundo trânsito, Le Gentil marcou passagem para a Índia, construiu um observatório no alto de um paiol obsoleto em Pondicherry, e esperou. O céu permaneceu maravilhosamente claro durante todo o mês de maio, para encher-se de nuvens a 4 de junho, a manhã do trânsito, clareando de novo tão logo o fenômeno terminou. Escreveu Le Gentil:

Passei mais de duas semanas numa depressão singular e quase não tive coragem de pegar uma pena para continuar meu diário. E por várias vezes ela me caiu das mãos, quando chegou o momento de informar à França o destino de minha operação… É essa a sorte que com freqüência espera os astrônomos. Eu tinha viajado mais de dez mil léguas; parecia que tinha atravessado tamanha extensão de mares, exilando-me de minha terra natal, apenas para ser espectador de uma nuvem fatal que se colocou frente ao Sol no preciso momento da observação, para me privar dos frutos de minhas dores e minhas fadigas.

O pior ainda estava à sua espera. Atacado pela disenteria, Le Gentil ficou na Índia mais nove meses, de cama. Reservou então passagem de volta a bordo de um navio de guerra espanhol que perdeu o mastro num furacão ao largo do cabo da Boa Esperança e foi arrastado para fora de seu curso, para o norte dos Açores, até entrar finalmente, com dificuldades, no porto de Cádis. Le Gentil atravessou os Pirineus e pôs finalmente o pé em solo francês, depois de 11 anos, 6 meses e 13 dias de ausência. Ao chegar a Paris ficou sabendo que tinha sido declarado morto, sua propriedade fora saqueada, e o que dela restou, dividido entre seus herdeiros e credores. Renunciou à astronomia, casou-se e retirou-se para escrever suas memórias…

Salve a tecnologia, que nos livrou de tantos infortúnios!

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Nossa Bandeira: Seus Aspectos Astronômicos

A nossa bandeira nacional está muito mais próxima da Astronomia do que pensamos. Desde 1645, quando D. João IV concedeu a seu filho, D. Teodósio, o título de príncipe do Brasil, a bandeira do principado foi instituída e representada por uma esfera armilar de ouro em campo branco (fig 1). Aliás, a primeira ocorrência de uma esfera armilar em uma bandeira portuguesa foi na bandeira pessoal de D. Manuel I (fig. 2).

fig 1

fig 2

Diz-se que a esfera armilar fo i inventada por Anaximandro, filósofo grego do VI século antes de Cristo, em Mileto, mas é possível que ele tenha apenas aperfeiçoado e divulgado uma invenção egípcia, mesopotâmica ou hindu, sendo, entretanto, a esfera armilar deste filósofo a mais completa.

fig 3: Esfere Armilar

A esfera armilar é uma representação da esfera celeste, onde colocamos a Terra em seu centro. É constituída por 10 círculos ou armilas:

  • um meridiano
  • o horizonte
  • os dois coluros
  • o equador celeste
  • a eclíptica com o zodíaco
  • os dois trópicos
  • os dois círculos polares

Esta esfera era utilizada não só para o estudo da Astronomia em si, mas também para a navegação. Até hoje a navegação possui uma ligação muito estreita com esta ciência.

fig 4: Bandeira do Reino Unido Portugal e Algarves

Em 13 de maio de 1816, o Brasil teve sua primeira bandeira nacional, ao ser elevado a Reino Unido ao de Portugal e Algarves. A bandeira era branca, com uma esfera armilar de ouro em campo azul e um escudo real português nele inscrito.

fig 5: Bandeira do Império

Com a proclamação da independência, D. Pedro I decretou, em 18 de setembro de 1822, que a bandeira seria composta por um paralelogramo verde com um quadrilátero romboidal cor de ouro inscrito, ficando no centro o escudo de armas do Brasil. Este padrão de bandeira foi de autoria de Jean Baptiste Debret.

Em 19 de novembro de 1889, o governo provisório da República determinou que nossa bandeira fosse um losango amarelo em campo verde, com uma esfera celeste azul atravessada no meio por zona branca com a legenda ORDEM E PROGRESSO, pontuada por 21 estrelas que representavam os 20 estados brasileiros e o município neutro da época. Hoje, o que mudou foi apenas a quantidade de estrelas, devido à alteração do nosso mapa político. O céu indicado na bandeira era o céu de 15 de novembro de 1889, às 8h30min, visto por um observador no infinito, ou seja, o observador estaria além das estrelas, fora da esfera celeste, olhando para a Terra, conforme nos diz o artigo 3º da lei que dispõe sobre a forma e a apresentação dos símbolos nacionais.

A tabela abaixo mostra a correspondência das estrelas com os estados da federação e a figura 6, as suas posições na nossas bandeira atual:

Estado

Estrela

Constelação

Goiás (GO)

Alfa (Canopus)

Argus

Roraima (RR)

Delta (Wezen)

Cão Maior

Amapá (AP)

Beta (Mirzam)

Cão Maior

Rondônia (RO)

Gama (Muliphen)

Cão Maior

Mato Grosso (MT)

Alfa (Sirius)

Cão Maior

Tocantins (TO)

Épsilon (Adhara)

Cão Maior

Amazonas (AM)

Alfa (Procyon)

Cão Menor

Bahia (BA)

Gama (Gacrux)

Cruzeiro do Sul

Espírito Santo (ES)

Épsilon (Intrometida)

Cruzeiro do Sul

Rio de Janeiro (RJ)

Beta (Mimosa)

Cruzeiro do Sul

Minas Gerais (MG)

Delta (Pálida)

Cruzeiro do Sul

São Paulo (SP)

Alfa (Acrux)

Cruzeiro do Sul

Maranhão (MA)

Beta (Acrab)

Escorpião)

Piaui (PI)

Alfa (Antares)

Escorpião

Ceará (CE)

Épislon (Wei)

Escorpião

Rio Grande do Norte (RN)

Lambda (Shaula)

Escorpião

Paraíba (PB)

Capa (Girtab)

Escorpião

Pernambuco (PE)

Mu

Escorpião

Alagoas (AL)

Teta (Sargas)

Escorpião

Sergipe (SE)

Iota

Escorpião

Acre (AC)

Gama

Hidra Fêmea

Mato Grosso do Sul (MS)

Alphard

Hidra Fêmea

Brasília (DF)

Sigma

Oitante

Paraná (PR)

Gama

Triângulo Austral

Santa Catarina (SC)

Beta

Triângulo Austral

Rio Grande do Sul (RS)

Alfa (Atria)

Triângulo Austral

Pará (PA)

Alfa (Spica)

Virgem

fig 6: Representação gráfica da posição das estrelas na Bandeira

Falta-nos falar da faixa branca com os dizeres ORDEM E PROGRESSO. Foi instituída pelo decreto 4, artigo 1º de 19 de novembro de 1889 da Constituição Federal. Como o seu significado não havia sido definido exatamente pelo artigo, pairava uma dúvida sobre o assunto: uns achavam que se tratava do Equador Celeste, círculo máximo da Esfera Celeste que a divide em dois hemisférios; outros achavam ser a Eclíptica, círculo máximo da Esfera Celeste que representa o caminho aparente do Sol durante o ano e está inclinada em relação ao Equador Celeste de um ângulo de 23º27′; outros ainda achavam se tratar do Zodíaco, faixa compreendendo 8º de um lado e de outro da Eclíptica. Se tivermos curiosidade e olharmos uma carta celeste verificaremos que não poderia ser o Equador Celeste, pois a estrela SPICA, alfa do virgem (ver tabela e figura 6), deveria ficar abaixo dele, já a estrela PROCYON, Alfa do Cão Menor, acima. Considerando-se agora a Eclíptica, esta não poderia ser, pois SPICA também deveria ficar abaixo dela e a estrela BETA do escorpião acima. Quanto ao Zodíaco, as estrelas SPICA, BETA do escorpião e ANTARES, Alfa do escorpião, deveriam se localizar no interior da faixa branca, junto as letras, o que não acontece.
Sendo assim, o que é mais aceito é que a faixa branca é um lugar que o decreto estabeleceu na área da bandeira, para receber a inscrição ORDEM E PROGRESSO. Esta expressão tem origem no positivismo francês de August Comte, com vários seguidores no Brasil da época, dentre eles, o Prof. Raimundo Teixeira Mendes, o mentor da Bandeira Republicana.

Referências:

COIMBRA, Raimundo Olavo. A Bandeira do Brasil: raízes histórico-culturais. 2ª edição. Rio de Janeiro: IBGE, 1979. 538p.

MACHADO, Luiz Renato Dantas (CMG – Rrm), Aspectos Astronômicos e Históricos da Bandeira do Brasil. Revista do Clube Naval, Rio de Janeiro – nº 286, dez. 1992. p42-50.

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Tugunska: 90 Anos de Um Mistério

Uma detonação nuclear, um buraco negro, um punhado de anti-matéria ou a ira de Ogdy, o deus do fogo. Estas foram algumas das mais improváveis teorias para explicar a grande explosão ocorrida em Tunguska, Sibéria, na manhã do dia 30 de junho de 1908.

Com uma potência 2.000 vezes maior que a bomba de Hiroshima, no Japão, o bólido deixou um rastro de destruição com cerca de 1.000 quilômetros quadrados de floresta queimados. Ao redor, árvores foram derrubadas totalizando 2.150 quilômetros quadrados de devastação.

A explosão ocorreu a uma altitude de 7,6 quilômetros e estima-se que sua massa era de 100.000 toneladas. Visível por vários povos, o fenômeno mudou a cor do céu por ocasião do nascer e do pôr do Sol, como ocorre quando um vulcão entra em erupção, deixando o céu avermelhado.

Erradamente alguns cientistas anunciaram que o fenômeno foi provocado por uma tempestade solar, causando distúrbios elétricos na atmosfera. A poeira suspensa na atmosfera criou halos em torno do Sol. Sismógrafos registraram tremores mesmo em regiões a 4.000 quilômetros de distância. Ondas de choque, na forma de ventos, provenientes da explosão, deram duas voltas ao redor da Terra. No leste da Sibéria e na Ásia Central foi possível ler um jornal à noite.

Somente em 1927, 19 anos após a ocorrência do fenômeno, a primeira expedição científica chegou ao local. A área que sofreu com a explosão foi toda mapeada e nenhum vestígio físico de algum objeto foi encontrado.

No total foram feitas 34 expedições à região de Tunguska. Nenhuma delas forneceu uma conclusão sobre que objeto foi aquele. Dúvidas ainda pairam sobre sua natureza. O mais provável é que tenha sido um cometa ou um asteróide.

O estudo da matéria impregnada nas árvores revelou a presença de cálcio, silicatos, ferro, níquel, dentre outros elementos. Esses compostos químicos estão presentes em alguns asteróides favorecendo esta teoria. Mas será que não restou nenhum fragmento? Para colocar ainda mais em dúvida esta teoria, foram encontradas altas concentrações de elementos voláteis, característicos de cometas. A questão ainda está longe de ter um desfecho.

Tunguska foi o único evento de “colisão” da Terra com um objeto celeste de grandes dimensões na história do homem civilizado. Certamente não foi o único na história da Terra, nem será o último. Só torcemos para que demore algum tempo.

Referência
Sky & Telescope, junho de 1994, p.38.