sexta-feira, 28 de agosto de 2020

Homem guarda rocha por anos pensando que é ouro – mas na verdade era um meteorito super raro


O que você você faria se encontrasse uma grande pepita de ouro? Algo bem mais impressionante aconteceu com o Australiano David Hole.

Hole estava armado de um detector de metais em Maryborough Regional Park, próximo de Melbourne, quando encontrou algo fora do comum – uma rocha avermelhada muito pesada repousando em uma argila amarela.

Certo de que haveria uma pepita de ouro dentro da rocha, ele a levou para casa.

Já em casa, ele tentou de todas as formas abrir a sua descoberta, mas tudo em vão. Ele se utilizou de uma serra de pedra, uma rebarbadora, uma broca, e até mesmo mergulhou a pedra em ácido, porém, não conseguiu sequer abrir uma rachadura.

Isso porque o que ele estava tentando abrir não era uma pepita de ouro, mas sim um meteorito raro – ele só descobriu isso anos depois.

Frustrado, mas ainda intrigado, David levou a pedra para o Museu de Melbourne para ser identificado.

“Ele tinha este visual esculpido e ondulado”, disse o geólogo Dermot Henry, do Melbourne Museum, ao The Sydney Morning Herald.

Os pesquisadores publicaram recentemente um artigo científico descrevendo o grande meteorito de 4,6 bilhões de anos, que pesa 17 quilogramas. Eles o batizaram de Maryborough em homenagem a cidade onde foi encontrado.

“Os meteoritos fornecem a forma mais barata de exploração espacial. Eles nos transportam de volta no tempo, fornecendo pistas sobre a idade, formação e química do nosso Sistema Solar (incluindo a Terra)”, explica Henry.

“Alguns também fornecem um vislumbre do interior profundo do nosso planeta. Em alguns meteoritos, há ‘poeira estelar’ ainda mais antiga que o nosso Sistema Solar, o que nos mostra como as estrelas se formam e evoluem para criar elementos da tabela periódica.”

“Outros meteoritos raros contêm moléculas orgânicas, como aminoácidos; os blocos de construção da vida”.

Datações por carbono sugerem que o meteorito esteve na Terra entre 100 e 1.000 anos, e houve vários avistamentos de meteoros entre 1889 e 1951 que podem corresponder à sua chegada ao nosso planeta.

Os pesquisadores argumentam que o meteorito de Maryborough é muito mais raro que o ouro. É um dos apenas 17 meteoritos já registrados no estado australiano de Victoria, e é a segunda maior massa condrítica, depois de um enorme exemplar de 55 quilos identificado em 2003.

Créditos: SoCientífica

Este meteorito pode nos contar a história do sistema solar


Em 2012, cientistas japoneses e belgas coletaram, na Antártica, uma pequena pedra negra que se destacava na monotonia branca do gelo e da neve. Este meteorito pode representar uma grande ajuda no entendimento da formação da vida pelo universo.

Com o tamanho aproximado de uma bola de golfe, e semelhante a um pedaço de carvão, tratava-se de um meteorito (nome que se dá a uma pedra espacial que chega ao solo). Ele foi chamado de Asuka 12236.

Desde então, lascas do meteorito foram distribuídas para diversos laboratórios do mundo, para estudá-lo. Recentemente, astrobiólogos do Goddard Space Flight Center, da NASA receberam uma dessas lascas.

Analisando, os cientistas descobriram que o meteorito contém uma abundância de aminoácidos. Nele há o equivalente ao dobro da concentração de aminoácidos em um meteorito semelhante, chamado Paris.

Aminoácidos são o principal ingrediente para a construção da proteína. Quando comemos alimentos, a digestão quebra as proteínas em aminoácidos e, depois, eles são realocados para criar proteínas específicas para nossas necessidades.

Dentre os aminoácidos identificados, dois dos principais são os ácidos aspártico e glutâmico. Eles fazem parte de um seleto grupo de 20 aminoácidos que são capazes de se juntar de inúmeras formas. Apenas esses 20 aminoácidos, em diferentes combinações, podem formar milhões de tipos de proteína.

“Os meteoritos estão nos dizendo que havia uma tendência inerente para os aminoácidos canhotos antes mesmo de a vida começar. O grande mistério é por quê”, diz o astrobiólogo Daniel P. Glavin em um comunicado.

‘Aminoácido canhoto’ é uma forma informal de se chamar os aminoácidos levógiros. A diferença entre os destros e os canhotos está na forma como refletem a luz. Isto é, os canhotos desviam a luz polarizada para a esquerda. Talvez você já tenha estudado um pouco de isomeria óptica no ensino médio.

Por alguns motivos técnicos, portanto, os levógiros são os aminoácidos que originam a vida.

O grande estado de conservação do Asuka 12236 se deve ao fato de que ele foi exposto a pouca água em estado líquido e pouco calor, tanto enquanto estava ao espaço, quando na Terra, já que caiu na Antártica, um verdadeiro deserto de gelo.

Afinal, diversos componentes presentes no meteorito seriam extremamente afetados pela água. O ferro iria enferrujar e o silicato seria destruído pela água, por exemplo. Ademais, ele é tão importante justamente pela conservação.

“É divertido pensar em como essas coisas caem na Terra e estão cheias de todas essas informações diferentes sobre como o sistema solar se formou, de onde ele se formou e como os elementos se formaram na galáxia”, diz Conel M. Alexander.

Esses meteoritos são restos de asteróides que, outrora, foram parte de objetos ainda maiores. Desde sua existência, cerca de 4,5 bilhões de anos atrás, junto com a formação do sistema solar, vagam por aí.

“Compreender os tipos de moléculas e sua destreza que estavam presentes nos primeiros dias do sistema solar nos deixa mais perto de saber como os planetas e a vida se formaram”, diz Jason P. Dworkin, um astrobiólogo da NASA.

Créditos: SoCientífica

quarta-feira, 26 de agosto de 2020

Novo paradoxo quântico revela contradições em nossa visão do Universo


Nós nos acostumamos com as explicações que a ciência nos dá sobre a natureza, frequentemente considerando-as como explicações definitivas. Mas não seja enganado pelas aparências: Poucas das nossas teorias - se é que alguma delas - pode ser considerada "definitiva". Afinal, além de extremamente jovem, a ciência é um edifício em permanente construção, e nossa compreensão da natureza está constantemente sendo "ajustada" para dar conta dos novos saberes. Kok-Wei Bong e colegas da Universidade Griffith, na Austrália, acabam de nos dar mais exemplo cabal dessa "insustentável fluidez do saber": Eles demonstraram que, quando se trata de certas teorias longamente aceitas sobre a natureza, "alguma coisa tem que ceder". A equipe de físicos descobriu um novo paradoxo envolvendo a mecânica quântica que estabelece que, entre três "crenças", deveremos abrir mão de pelo menos uma delas porque, juntas, elas não se sustentam. Apesar de excepcionalmente eficaz para predizer o que observamos em objetos minúsculos, como átomos, a aplicação da teoria quântica em escalas muito maiores do que os átomos - em particular para os observadores que fazem as medições - levanta questões conceituais difíceis. Quem começa explicando a situação e o paradoxo que ela engendra é o professor Eric Cavalcanti, um dos descobridores do novo paradoxo. "O paradoxo significa que, se a teoria quântica funcionar para descrever os observadores, os cientistas terão que desistir de uma de três suposições muito estimadas sobre o mundo. "A primeira hipótese é que, quando é feita uma medição, o resultado observado é um evento real e único no mundo. Essa suposição exclui, por exemplo, a ideia de que o Universo possa se dividir, com diferentes resultados sendo observados em diferentes universos paralelos. "O segundo pressuposto é que os cenários experimentais podem ser escolhidos livremente, permitindo-nos realizar testes aleatórios. E o terceiro pressuposto é que, uma vez que tal escolha é feita, sua influência não pode se espalhar no Universo mais rápido do que a luz. "Cada uma dessas suposições fundamentais parece inteiramente razoável e é amplamente aceita. No entanto, também é amplamente aceito que os experimentos quânticos podem ser escalonados para sistemas maiores, até mesmo ao nível de observadores. Mas nós demonstramos que uma dessas crenças amplamente aceitas deve estar errada! E abandonar qualquer uma delas tem consequências de longo alcance para nossa compreensão do mundo," disse Cavalcanti.

A equipe estabeleceu o paradoxo analisando um cenário com partículas quânticas entrelaçadas bem separadas, combinadas com um "observador" quântico - um sistema quântico que pode ser manipulado e medido de fora, mas que pode ele mesmo fazer medições em uma partícula. "Com base nas três hipóteses fundamentais, nós determinamos matematicamente os limites de quais resultados experimentais são possíveis nesse cenário. Mas a teoria quântica, quando aplicada aos observadores, prevê resultados que violam esses limites. Na verdade, nós já fizemos um experimento de prova de conceito usando fótons entrelaçados (partículas de luz). E encontramos uma violação exatamente como a teoria quântica previu. "Mas nosso 'observador' tinha um cérebro muito pequeno, por assim dizer. Ele tem apenas dois estados de memória, que são implementados como dois caminhos diferentes para um fóton. É por isso que o chamamos de experimento de prova de princípio, não de uma demonstração conclusiva de que um dos três pressupostos fundamentais em nosso paradoxo deve estar errado," ponderou Tischler. "Para uma implementação mais definitiva do paradoxo, nosso experimento onírico [experimento mental] é aquele em que o observador quântico é um programa de inteligência artificial de nível humano rodando em um computador quântico gigantesco. "Esse seria um teste bastante convincente para saber se a teoria quântica falha para os observadores ou se uma das três suposições fundamentais é falsa. Mas isso provavelmente está a décadas de distância [de poder ser realizado experimentalmente]", acrescentou o professor Howard Wiseman.

Mas o que são algumas poucas décadas de espera para esclarecer questões que vão muito além de um problema estrito de mecânica quântica, alcançando debates feitos há milênios em nossa tradição cultural? Afinal, quem não se interessa em saber se existem mesmo universos paralelos, com outros "nós" seguindo histórias pessoais totalmente diferentes, e com novas histórias emergindo a cada vez que tomamos uma decisão? Ou se nossa capacidade de influenciar a realidade é tamanha que podemos mudar as coisas por simplesmente observá-las, deixando o efeito borboleta no chinelo? Ou ainda, se nossas decisões se espalham pela realidade instantaneamente, como parece acontecer com as influências instantâneas compartilhadas pelas partículas ligadas pelo entrelaçamento quântico? "Há muito se reconhece que os computadores quânticos irão revolucionar nossa capacidade de resolver problemas computacionais difíceis. "O que não percebemos até começarmos esta pesquisa é que eles também podem ajudar a responder complicados problemas filosóficos - a natureza do mundo físico, o mundo mental e seu relacionamento," disse o professor Wiseman.

Créditos: Inovação Tecnológica

O que aconteceria se você caísse em um buraco negro?


Buracos negros são os objetos espaciais mais admirados pelas pessoas, e um dos alvos das maiores curiosidades, tanto pela cultura pop quanto pelos cientistas. Afinal, o que aconteceria se você caísse em um buraco negro?

Interestelar é, com certeza, o maior símbolo das imaginações poéticas de como é cair no buraco negro. Lá (sem dar spoilers), Cooper acaba tendo acesso ao passado e caindo em um loop temporal e de acontecimentos.

Sem mais delongas, vamos direto ao ponto. Você já deve ter visto uma foto de um quasar, certo? Quaisquer dos núcleos galácticos ativos possuem algo que chamamos de disco de acreção.

Como o próprio nome sugere, um disco de acreção é um “disco”, que forma uma fila para a matéria entrar no buraco negro. Diferente do que todos pensam, um buraco negro não simplesmente engole um corpo.

Buracos negros são capazes de engolir objetos, em volume, muito maiores do que ele próprio, isso porque sua massa é extremamente concentrada. Por exemplo, o diâmetro do Sol é de 1.400.000 quilômetros. Um buraco negro com a mesma massa do Sol teria apenas 6 quilômetros de diâmetro.

O disco de acreção não ocorre porque o universo é inteligente e pensou em cada detalhe, mas simplesmente por um motivo: a física. A imensa gravidade de um buraco negro causa isso.

Em resumo, quanto mais próximo do centro do objeto, maior a força da gravidade. Em uma gravidade como a da Terra, é difícil notar essa diferença em distâncias muito pequenas.

Entretanto, em buracos negros, falamos em escalas inimagináveis. Um metro de distância já é coisa de outro mundo. Portanto, cada parte do objeto é puxada com uma força diferente, como se estivesse sendo desfiado.

É nessa linda dança de dilaceração da matéria, que forma-se o disco de acreção. E você viraria algo semelhante. Você seria esticado, já que seus pés estariam mais próximos do que sua cabeça. Isso é conhecido como espaguetificação. Após ser dolorosamente esticado (mentira, nem daria tempo de sentir a espaguetificação), e tornar-se muita energia, você seria engolido pela obscuridade do objeto mais desconhecido e misterioso do universo.

Nem tudo, na verdade, é engolido. Já falamos aqui sobre o processo Penrose. Ele basicamente consiste na retirada de energia de um buraco negro através da força da gravidade e da rotação.

Esse caso seria exclusivo de um buraco negro rotativo. Você poderia ser catapultado pela distorção do espaço causada pela rotação. Mas mesmo nos outros buracos negros, é possível que radiação e matéria sejam catapultadas para fora.

O ponto realmente sem volta é o horizonte de eventos. De lá, nada escapa, a não ser pela radiação Hawking, mas isso não vem ao caso. A questão é: não sabemos o que há lá dentro.

Poderia ser, o buraco negro, um portal que dá em um buraco branco em outro universo? Sim. Pode ser simplesmente um portal para o nada? Também. Realmente não sabemos de nada além do horizonte de eventos. E não seria possível nada sobreviver a essa entrada para nos contar sobre, se você caísse em um buraco negro.

Créditos: SoCientífica

O Primeiro Sinal de Vida Inteligente Além da Terra


Oumuamua — o objeto interestelar visitante que não veio de nosso sistema solar e passou por aqui dois anos atrás — tem chance de ser sinal de inteligência alienígena, de acordo com um estudo recente.

No entanto a maioria dos cientistas acha que a possibilidade é muito remota.

Em 2018, nosso sistema solar recebeu um visitante do espaço interestelar: ele não nasceu no nosso sistema solar. O misterioso objeto recebeu o nome ‘Oumuamua e aparentemente tinha o formato similar ao de um charuto, longo e afinado nas pontas, entre 400 e 800 metros de comprimento.

Os pesquisadores não entenderam a causa mas o objeto estava ganhando velocidade. Uma das hipóteses é que algum tipo de equipamento extraterrestre fosse responsável pela aceleração, talvez usando a radiação solar como combustível, de acordo com o astrofísico Avi Loeb, de Harvard.

Os demais pesquisadores imaginam que haja uma explicação natural para o padrão de aceleração do objeto. Uma das hipóteses é que o hidrogênio no estado sólido que poderia compor ‘Oumuamua estava gerando pequenas explosões que aumentam sua velocidade.

No entanto, um novo artigo científico publicado por Loeb e Thiem Hoang (do Instituto de Astronomia e Ciência Espacial da Coréia) semana passada na revista científica The Astrophysical Journal Letters indica que a idéia sobre o hidrogênio não funcionaria portanto ainda há possibilidade do objeto ser artificial, talvez uma sonda alienígena.

Oumuamua parecia se mover como se fosse um cometa, mas sem suas características clássicas. Foi a primeira vez que observamos um objeto entrar no sistema solar e ir embora para nunca mais voltar já que os objetos gerados no sistema solar tendem a orbitar o Sol.

Cometas vem de regiões mais distantes do sistema solar do que os asteróides. O gelo na sua superfície se transforma em gás por causa da proximidade com o Sol, deixando uma cauda. Esses gases liberados alteram os padrões de movimento do cometa como a trajetória e a velocidade.

Em outro artigo científico publicado em junho no The Astrophysical Journal Letters, o pesquisadores Darryl Seligman e Gregory Laughlin propuseram que ‘Oumuamua é um cometa formado em parte ou completamente de hidrogênio molecular; moléculas com dois átomos de hidrogênio (H2).

O H2 gasoso se solidifica a uma temperatura de 259,14 graus Celsius negativos na atmosfera da Terra. Cientistas já haviam criado a hipótese de existirem “icebergs de hidrogênio” em locais muito frios pelo espaço, de acordo com o estudo. Nesse caso a liberação do gás seria invisível para nós.

Mas na pesquisa de Loeb e Hoang a hipótese do hidrogênio não funciona já que cometas se foram do agrupamento de grãos congelados de poeira que se aglutinam e sobrevivem apenas enquanto não derretem, como o gelo de um boneco de neve.

Hoang e Loeb afirmam que mesmo a luz das estrelas nos locais mais gelados esquentaria o hidrogênio sólido antes que fosse capaz de se aglutinar para formar um cometa do tamanho de Oumuamua. Outro problema: um iceberg de hidrogênio molecular é muito pouco denso. Viajar centenas de milhões de anos pelo do espaço teria feito que a luz das estrelas o tivesse despedaçado.

Seligman admitiu que a hipótese de Loeb estaria correta. A idéia poderia funcionar se Oumuamua tivesse 40 milhões de anos, de acordo com o cientista. 

Existem inúmeros processos no espaço que podem emitir objetos similares ao Oumuamua: estrelas jovens se movendo em grupo que dão impulsos gravitacionais, planetas se formando ou as nuvens moleculares que geram estrelas.

Essas três hipóteses funcionariam perfeitamente de acordo com cientistas caso Oumuamua seja um iceberg de hidrogênio molecular leve que surgiu nos sistemas estelares de Carina ou Columba, como indica este estudo, publicado no The Astronomical Journal.

Loeb discorda dessa hipótese.

“Encurtar a distância que esse iceberg H2 precisa para viajar não resolve os problemas que delineamos em nosso artigo, porque o iceberg [de hidrogênio molecular] H2 teria se formado quando seu sistema planetário original se formou, bilhões de anos atrás”, e nesses éons, o iceberg evaporaria, disse ele ao portal Live Science.

Questionado se há uma possível explicação para a aceleração de ‘Oumuamua, Loeb disse ao Live Science que um novo livro que lançará em breve chamado “Extraterrestre: O Primeiro Sinal de Vida Inteligente Além da Terra” (em tradução livre), poderá esclarecer a questão.

Créditos: Hypescience

quarta-feira, 12 de agosto de 2020

Um robô de quatro patas que anda e pula e você pode construir

Engenheiros das universidades de Tubingen e Stuttgart, na Alemanha, lançaram o projeto gratuito e de código aberto de um robô quadrúpede que anda e pula imitando a biomecânica de um cão. 

É um tipo de equipamento muito requerido em pesquisas, mas tipicamente muito caro. 

"O projeto tem como objetivo fornecer aos laboratórios de pesquisa robótica em todo o mundo um kit de robô de pernas fácil de montar e que não leve ninguém à falência," afirmam Felix Grimminger e seus colegas. 

O corpo do robô Solo 8 pode ser inteiramente fabricado em uma impressora 3D, enquanto os componentes eletrônicos e de acionamento são todos disponíveis comercialmente. 

"O Solo tem alguns recursos novos que estamos interessados em explorar no futuro," disse Grimminger. "Ele tem uma ampla gama de movimentos. Quando o robô cai de costas, ele pode configurar as pernas para o outro lado e simplesmente se levantar. Ou pode pular para alcançar 65 centímetros partindo de uma altura de 24 cm."

Além de andar imitando os movimentos dos cães, o robô pode saltar até 65 cm de altura. 

Essas capacidades foram possíveis porque robô emula um comportamento semelhante a uma mola, ou seja, suas pernas agem como uma estrutura de recuperação. Os motores com controle de torque imitam os músculos das pernas dos animais ou a elasticidade dos tendões. 

"Observe que o robô usa molas virtuais, não são molas mecânicas. E, como molas virtuais, elas podem ser programadas. Você pode, por exemplo, ajustar a rigidez da mola de suave para dura. Uma rigidez variável é o que vemos nos animais e nos seres humanos, e o Solo é capaz de ajustar sua rigidez ao máximo possível. Dessa forma, o robô alcança um comportamento de locomoção adaptável e robusto," disse Alexander Sprowitz, membro da equipe. 

A equipe espera que a disponibilização do robô em código aberto forme uma comunidade internacional de pesquisa que possa trocar algoritmos de controle e comparar suas técnicas de implementação, já que o hardware será o mesmo.

Créditos: Inovação Tecnológica

Esse acelerador de partículas de bolso leva elétrons a 99,99% a velocidade da luz


Pesquisadores criaram um acelerador de partículas minúsculo projeta feixes de elétrons ultracurtos usando laser a mais de 99,99% da velocidade da luz.

Para realizar este feito os cientistas tiveram a idéia de diminuir a velocidade da luz para que chegasse próxima da velocidade dos elétrons utilizando camadas finíssimas de quartzo (mais finas que um fio de cabelo humano) que revestem uma peça de metal.

O equipamento permite criar imagens da movimentação de átomos já que pode manipular e fazer a medição de conjuntos de partículas em uma escala de tempo absurdamente baixa: 10 femtossegundos.

Um femtossegundo é o tempo que a luz leva para viajar um décimo de um milímetro, ou seja, equivale a 0,00000000000001 segundo.

Este experimento de sucesso pode levar a criação de aceleradores de partículas de alta energia, carga e qualidade em níveis de Terahertz (THz), mais baratos e de tamanho reduzido. Diminuir as dimensões e o preço dos aceleradores levará estes equipamentos a serem empregados de muitas novas maneiras, de acordo com o portal Phys.

Aceleradores de partículas são usados na pesquisa científica básica da física de partículas, equipamentos médicos de radioterapia, caracterização de materiais, geração de isótopos radioativos para aplicações médicas e triagem de cargas.

Um estudo recente publicado na Nature Photonics descobriu uma técnica peculiar ao usar lasers na geração de pulsos de luz na frequência de terahertz. No espectro eletromagnético a faixa dos terahertz (raios T) fica entre infravermelho (usado em câmeras de vídeo norturnas e controles remotos de TV) e microondas (usado em radares e fornos microondas).

“O principal desafio foi combinar a velocidade do campo THz em aceleração com a velocidade do feixe de elétrons [que está] quase na velocidade da luz, enquanto também evitava a velocidade inerentemente mais baixa do Envelope de pulso THz se propagando através de nossa estrutura de aceleração degradando significativamente o comprimento sobre o qual o campo de direção e os elétrons interagem” afirmou o Dr. Morgan Hibberd, da Universidade de Manchester e principal autor do estudo.

“Superamos esse problema desenvolvendo uma fonte THz exclusiva que produzia pulsos mais longos contendo apenas uma faixa estreita de frequências, aumentando significativamente a interação. Nosso próximo marco é demonstrar ganhos de energia ainda maiores, mantendo a qualidade do feixe. Prevemos que isso será realizado através de refinamentos para aumentar nossa fonte de energia THz, que já estão em andamento.”

“A aceleração controlada de feixes relativísticos com pulsos de laser de frequência terahertz é um marco no desenvolvimento de uma nova abordagem para aceleradores de partículas. No uso de frequências eletromagnéticas cem vezes mais altas do que nos aceleradores de partículas convencionais, um avanço revolucionário no controle dos feixes de partículas em escalas de tempo de femtossegundos se torna possível”, disse o professor Steven Jamison, da Universidade de Lancaster, líder do programa.

“Com a nossa demonstração da aceleração de terahertz de partículas viajando a 99,99% da velocidade da luz, confirmamos uma rota para escalar a aceleração de terahertz para energias altamente relativísticas.”

Para o futuro os cientistas pretendem criar equipamentos de poucos metros que substituam grandes aceleradores de partículas como o European XFEL X-ray Free-Electron Laser Source de 3km, em Hamburgo. Mas os impactos imediatos, os pesquisadores pensam, ocorrerá na caracterização de materiais e na radioterapia.

Créditos: Hypescience

Como sabemos quanto um planeta pesa sem uma balança cósmica?

A Terra possui uma massa de 5.970×10²¹ kg, isto é, 5.970 seguido por 21 zeros. É um número muito grande. Mas como podemos saber quanto um planeta pesa sem uma balança cósmica?

Para os conceituais de plantão, sim, a Terra não pesa nada, porque ela está no espaço, e precisamos da gravidade para pesar algo, mas daqui a pouco entramos nesse assunto. 

O que popularmente chamamos de pesar é medir a massa. Não está errado, só está fora dos padrões científicos, mas tudo bem para o dia a dia. A massa é a mesma independentemente do local, diferente do peso. 

Saber a massa de um planeta não é algo muito difícil. Com observações astronômicas, podemos determinar diversas variáveis e estabelecer relações, desta forma, encontrando todas as incógnitas que nos atrapalham.

Jogue algo no chão e meça sua aceleração; pronto, você tem em mãos a aceleração da gravidade. Observe a dinâmica dos planetas em volta e você tem a constante gravitacional. Observe as sombras para medir o raio do seu planeta e você pode encontrar a distância entre você e o centro do planeta.

Agora você tem tudo que precisa para saber quanto um planeta pesa. Isso pode ser feito com a seguinte fórmula, que é baseada na Teoria da Gravitação Universal, de Newton.

Ela diz que a aceleração da gravidade é igual à massa do planeta multiplicada pela constante gravitacional, e o valor dessa multiplicação dividido pela distância até o centro do planeta ao quadrado: g = (G.M)/d².

Você tem todos os valores. Substituindo-os, obtêm-se o valor. A aceleração da gravidade (g) vale 9,8 m/s², a constante gravitacional (G), vale 6,67×10^-11, e o raio da Terra (d), vale 6.371 km.

Dessa forma, portanto, é possível chegar ao valor da massa da Terra (M), que vale aqueles 5.970×10²¹ kg. Por isso a matemática é tão incrível. Você pode calcular coisas que não sabe com outros valores que podem estar de alguma forma relacionados. 

Agora vamos ao peso. Comumente, no dia a dia, utilizamos peso como sinônimo de massa. Apesar de ser tecnicamente errado, para o dia a dia não tem importância. Mas é interessante saber diferenciar. 

O peso é uma força, então é medido em Newtons. Lembra daquela fórmula que você deve ter visto na escola, que diz que força é igual à massa vezes a aceleração? É exatamente isso.

Vamos arredondar a aceleração da gravidade da Terra para 10 metros por segundo ao quadrado. Isso significa que se você tem 70 kg, seu peso na Terra é de 700 Newtons. 

A aceleração da gravidade na Lua é de apenas 1,6 m/s². Isso quer dizer que lá, uma pessoa de 70 kg teria um peso de apenas 112 Newtons. Essa é a força que você faz no chão quando a gravidade te puxa.

É, inclusive, essa força um dos principais problemas dos astronautas. Quando eles estão no espaço, há a microgravidade, ou seja, virtualmente não há gravidade alguma. Isso quer dizer que também não há força. Quando eles voltam para a Terra, a coluna não está acostumada mais com a força, e é muito comum que eles desenvolvam problemas de coluna, principalmente, mas também há problemas oculares, de circulação, entre outros.

Créditos: SoCientífica

sexta-feira, 7 de agosto de 2020

Como um macio fio de cabelo cega lâminas do aço mais duro?

Todos conhecemos bem o fenômeno: a lâmina de barbear, feita com o aço mais duro disponível, deixa de cortar após alguns poucos usos; o fio mais afiado a faca mais refinada pode se tornar inutilizável - ao menos do ponto de vista do chefe - após cortar uns poucos tomates e batatas.
Apesar disso, não entendemos muito bem ainda como o aço perde seu fio ao cortar materiais muito mais moles do que ele próprio, como o cabelo humano, que é mais de 50 vezes mais mole do que o aço.
Embora geralmente se presuma que a degradação de uma aresta afiada se deva a mecanismos básicos de desgaste, como o arredondamento do fio ou trincas na borda do revestimento quebradiço e duro de uma lâmina de aço, essas explicações não cobrem a complexidade estrutural subjacente à interação entre o aço e o material que ele corta, nem a dinâmica de sua deformação durante o corte.
Para sanar esse dente no entendimento científico, Gianluca Roscioli e seus colegas do MIT construíram um simulador de cortes - um aparelho que simula as condições de um barbeador cortando pelos humanos ou uma faca cortando um material qualquer - e o colocaram dentro de um microscópio eletrônico de varredura para observar o processo em seus detalhes mais íntimos.
Eles também filmaram tudo com câmeras ultrarrápidas e ainda analisaram a composição molecular das lâminas, para tentar descobrir por que materiais macios - eles trabalharam com pelos humanos, batatas e queijo - podem cegar lâminas e facas, mesmo que as lâminas sejam muito mais duras e fortes do que os materiais cortados - a equipe usou lâminas de aço inoxidável martensítico.
A análise revelou que, durante o corte, as lâminas desenvolvem minúsculas saliências e rebaixos na aresta de corte. E essas rugosidades surgem devido ao processo de endurecimento do aço.
Essas rachaduras minúsculas tendem a ocorrer na fronteira entre áreas microscópicas do aço que apresentam propriedades ligeiramente diferentes - são os chamados grânulos do aço.
As imagens mostram que, quando a lâmina corta o pelo, essas rachaduras tendem a aumentar, com a amplitude da rachadura dependendo do ângulo entre a lâmina e o cabelo e se o cabelo encontra a lâmina justamente em um ponto em que existe uma dessas fronteiras entre grânulos.
Em outras palavras, não é que haja um desgaste da lâmina no fio: a lâmina literalmente se quebra, abrindo rachaduras entre seus grânulos, fazendo aparecer dentes e lascas.

"Nosso principal objetivo era entender um problema do qual mais ou menos todos estão cientes: Por que as lâminas se tornam inúteis quando interagem com materiais muito mais macios," disse o pesquisador Cem Tasan. "Nós descobrimos os principais ingredientes de falha, o que nos permitiu determinar um novo caminho de processamento para fabricar lâminas que possam durar mais tempo". 

E a equipe também oferece algumas dicas sobre como preservar a afiação de uma lâmina. Por exemplo, ao fatiar legumes, corte o mais próximo possível de um ângulo de 90º.

Isto porque as imagens de microscopia eletrônica e os filmes em super câmera lenta mostraram que não surgiam trincas e dentes no aço quando o cabelo era cortado perpendicularmente à lâmina. Quando o cabelo estava livre para dobrar, no entanto, as lascas apareciam muito mais frequentemente - elas surgiam principalmente nos locais onde a borda da lâmina encontrava os lados dos fios de cabelo.

Os resultados sugerem que o design das lâminas de corte pode ser melhorado com a implementação de microestruturas mais homogêneas na aresta de corte, o que pode ser feito com ligas nanoestruturadas de aço, por exemplo, nas quais os grânulos são menores.

Créditos: Inovação Tecnológica

O que é o nitrato de amônio, a causa da grande explosão em Beirute?

A capital libanesa Beirute foi abalada na terça-feira à noite por uma explosão que matou pelo menos 130 pessoas e feriu outras milhares. Nitrato de amônio pode ser o principal responsável.
O primeiro ministro do país, Hassan Diab, disse que a explosão foi causada por cerca de 2.700 toneladas de nitrato de amônio armazenadas perto do porto de carga da cidade. As imagens de vídeo parecem mostrar um incêndio que ardeu nas proximidades antes da explosão.
O nitrato de amônio tem a fórmula química NH₄NO₃. Produzido como pequenas pelotas porosas, ou “prills”, é um dos fertilizantes mais utilizados no mundo.
É também o principal componente em muitos tipos de explosivos de mineração, onde é misturado com óleo combustível e detonado por uma carga explosiva.

Para que ocorra um desastre industrial de nitrato de amônio, muita coisa precisa dar errado. Tragicamente, este parece ter sido o caso em Beirute.

O nitrato de amônio não queima por si só.Em vez disso, ele atua como uma fonte de oxigênio que pode acelerar a combustão (queima) de outros materiais.
Para que a combustão ocorra, o oxigênio deve estar presente. Os prills de nitrato de amônio fornecem um suprimento de oxigênio muito mais concentrado do que o ar ao nosso redor. É por isso que ele é eficaz na mineração de explosivos, onde é misturado com petróleo e outros combustíveis.

Em temperaturas suficientemente altas, porém, o nitrato de amônio pode se decompor violentamente por si só. Este processo cria gases, incluindo óxidos de nitrogênio e vapor de água. É esta rápida liberação de gases que causa uma explosão.

A decomposição do nitrato de amônio pode ser desencadeada se ocorrer uma explosão onde ele é armazenado, ou se houver um incêndio intenso nas proximidades. Este último é o que aconteceu na explosão de Tianjin em 2015, que matou 173 pessoas depois que produtos químicos inflamáveis e nitrato de amônio foram armazenados juntos em uma fábrica de produtos químicos no leste da China.

Embora não saibamos ao certo o que causou a explosão em Beirute, as imagens do incidente indicam que ela pode ter sido desencadeado por um incêndio – visível em uma seção da área portuária da cidade antes da explosão acontecer.
É relativamente difícil para um incêndio desencadear uma explosão de nitrato de amônio. O incêndio precisaria ser mantido e confinado dentro da mesma área que os prills de nitrato de amônio.

Além disso, os prills em si não são combustível para o incêndio, portanto precisariam ser contaminados com algum outro material combustível.

Em Beirute, foram relatadas 2.700 toneladas de nitrato de amônio armazenadas em um armazém por seis anos sem os devidos controles de segurança.

Isto quase certamente terá contribuído para as circunstâncias trágicas que resultaram em um incêndio industrial comum, causando uma explosão tão devastadora.
Uma explosão de nitrato de amônio produz enormes quantidades de óxidos de nitrogênio. O dióxido de nitrogênio (NO₂) é um gás vermelho e de mau cheiro. Imagens de Beirute revelam uma cor avermelhada de gases na explosão.

Os óxidos de nitrogênio estão normalmente presentes na poluição do ar urbano, e podem irritar o sistema respiratório. Níveis elevados destes poluentes são particularmente preocupantes para pessoas com condições respiratórias.

A fumaça em Beirute representará um risco à saúde dos residentes até que se dissipem naturalmente, o que pode levar vários dias, dependendo do clima local.
Um lembrete importante

Na Austrália, se produz e importa grandes quantidades de nitrato de amônio, principalmente para uso em mineração. Ele é feito pela combinação de gás de amônia com ácido nítrico líquido, que por sua vez é feito de amônia.

O nitrato de amônia é classificado como mercadoria perigosa e todos os aspectos de seu uso são rigorosamente regulamentados. Durante décadas, a Austrália tem produzido, armazenado e utilizado nitrato de amônia sem um incidente grave.

A explosão em Beirute nos mostra quão importantes são estas regulamentações.

Créditos: SoCientífica

quinta-feira, 6 de agosto de 2020

A nave que um dia levará cem humanos para Marte e Lua finalmente levanta voo

A SpaceX fez um lançamento de teste com sucesso do seu gigantesco protótipo do StarShip SN5 em Boca Chica, Texas (EUA), a uma altura planejada de 150 metros.
A massiva torre de aço inoxidável flutuou no ar, deixando uma volumosa nuvem de poeira para trás. Em seguida fez um suave pouso que não pode ser observado neste vídeo por causa da mesma nuvem de poeira levantada, reportou Futurism.
É um passo importante já que o objetivo da Space X com a StarShip é carregar cem passageiros ou cem toneladas para Marte e Lua.
Protótipos anteriores da StarShip já explodiram espetacularmente em grandes bolas de fogo. Mas este colossal tanque de combustível, que é o sexto protótipo de teste em escala real da empresa, foi o primeiro a decolar até hoje. E o fez com apenas um dos seis motores Raptor: a próxima geração de propulsores da SpaceX.
Apesar do tremendo sucesso filmado hoje, as equipes da empresa ainda terão um longo caminho antes de um voo de verdade. A versão definitiva do foguete carregará nada menos do que seis motores Raptor e um grande nariz enorme no topo.
No teste que você assistiu o protótipo levou uma simulação de carga, acoplada na parte superior, para uma demonstração mais perto da realidade.
Na segunda-feira foi realizada a primeira tentativa sem sucesso do lançamento.
O CEO da SpaceX Elon Musk anunciou pelo Twitter na ocasião que “Uma válvula de início de rotação da turbina Raptor não abriu, provocando um cancelamento automático”.
É uma excelente notícia que este seja o primeiro protótipo da StarShip que chegou a voar já que protótipos anteriores desabaram ou explodiram durante testes de estresse.
O protótipo atual, o SN5, passou com sucesso por um teste de disparo estático do motor em 30 de julho, o que levou a este voo.

Créditos: Hypescience

Cientistas identificam câncer maligno em dinossauro pela primeira vez

Extintos há pelo menos 66 milhões de anos, é impossível realizar um exame médico em dinossauros. Mas, isso não impede os paleontologistas de alcançarem novas descobertas a cada ano que passa. Dessa vez, um osso com aproximadamente 75 milhões de anos indicou algo surpreendente: a presença de câncer em dinossauro.
A descoberta foi feita no Canadá e depois o osso foi estudado por uma equipe multidisciplinar, conduzida por um paleontólogo e por um patologista. Assim, fizeram análises internas e externas da estrutura, chegando ao veredito: o osso foi diagnosticado com osteossarcoma, um tipo maligno de câncer que atualmente afeta 3,4 milhões de pessoas no mundo todo.
A descoberta do câncer em dinossauro é algo importante, já que muda os rumos quanto a origem desta doença. Conforme a paleontologista da Universidade George Washington, Catherine Forster, o câncer provavelmente surgiu muito antes do que o imaginado.
“Se humanos e dinossauros recebem o mesmo tipo de câncer ósseo, então o câncer ósseo se desenvolveu profundamente na história evolutiva, antes que as linhagens de mamíferos e répteis se dividissem 300 milhões de anos atrás”, explicou.
Esse osso não foi encontrado sozinho, estava junto com restos de diversos dinossauros com chifres, os Centrosaurus. Em 1989 o Museu de Paleontologia Real Tyrrell escavou esta região e encontrou uma fíbula, ou algo do tipo, que parecia ser diferente. Por mais que o osso tenha apresentado algum tipo de lesão, foi guardado no museu.
Tempos depois, o paleontólogo do Royal Ontario Museum, David Evans, conheceu um especialista em patologia chamado Mark Crowther. Assim, os dois começaram a conversar sobre a possibilidade de dinossauros sofrerem câncer. “Eu disse que nossa melhor chance de encontrar câncer de dinossauro era ir às coleções do Royal Tyrrell Museum e pesquisar suas grandes quantidades de ossos patológicos de dinossauros”, lembra Evans.
Os dois, junto com outros pesquisadores, avaliaram centenas de fósseis, até encontrarem o Centrosaurus. De fato, a lesão chamou atenção, já que não parecia ser uma ruptura e sim um candidato a câncer. Dessa maneira, o osso foi avaliado por especialistas em oncologia musculoesquelética e patologia humana e confirmaram o diagnóstico.
Não foi o primeiro câncer em dinossauro, mas o primeiro maligno
Conforme Evans, outros paleontologistas já descobriram câncer nos ossos de dinossauros, mas esta foi a primeira vez que um câncer maligno foi encontrado. Para o paleontologista da Universidade Estadual de Montana, nos Estados Unidos, Ewan Wolf, testes com animais vivos devem ajudar a identificar outros casos.
“Gostaria de ver uma comparação com animais mais intimamente relacionados aos dinossauros”, comentou. Assim, a ideia é fazer testes em aves de pisco de peito vermelho a pelicanos.
Por pior que o câncer tenha sido, esse espécime de dinossauro morreu em uma inundação, assim como os outros encontrados próximos dele. Ainda assim, por mais que seja uma descoberta única, é mais um fato importante sobre a vida dos dinossauros. “Essa descoberta certamente os torna mais reais e ajuda a trazê-los à vida nesse aspecto”, diz Evans.

Créditos: SoCientífica

terça-feira, 4 de agosto de 2020

Se você fizer isso, dificilmente terá câncer por toda a vida

A Sociedade Americana de Câncer acaba de atualizar o guia de dieta e atividades físicas com o objetivo de reduzir o risco de se ter câncer ou, possivelmente não ter câncer durante toda a vida. Essas orientações são revistas de cinco em cinco anos desde o início dos anos 80 com base em evidências científicas.
O guia é feito por um comitê de especialistas voluntários de vários setores com base em recomendações da Agência Internacional de Pesquisa de Câncer e o Departamento de Saúde e Serviços Humanos dos Estados Unidos.

Vejas as principais diferenças entre as recomendações atuais e as anteriores:
Antes: adultos deveriam realizar pelo menos 150 minutos de atividade física moderada ou 75 minutos de atividade vigorosa por semana.
Agora: adultos devem fazer entre 150 e 300 minutos de atividade moderada ou 75-150 minutos de atividade vigorosa por semana. Atingir ou superar 300 minutos é o ideal.

Crianças e adolescentes devem se envolver em pelo menos uma hora de atividade moderada ou vigorosa por dia.
Todos devem limitar atividades sedentárias como sentar, deitar, assistir TV e outras formas de entretenimento que envolvem computadores, smartphones e tablets.
Antes: consumir dieta saudável, com ênfase em vegetais. Manter um peso saudável. Limitar o consumo de carnes vermelhas ou processadas. Consumir pelo menos 2,5 xícaras de frutas e verduras todos os dias. Escolher grãos integrais ao invés de produtos com grãos refinados.
Agora: consumir vegetais verde-escuros, vermelhos e alaranjados, legumes ricos em fibras, frutas com variedade de cores e grãos integrais. Limitar ou cortar o consumo de carnes vermelhas ou processadas, bebidas açucaradas e produtos muito processados ou com grãos refinados.

Evitar vegetais com muito amido, como batata, mandioca e milho.
Antes: adultos devem limitar consumo para 1 dose para mulheres e duas doses para homens por dia.
Agora: recomenda-se não beber álcool. Para os adultos que decidirem beber, o limite continua o mesmo que antes. Guia da Sociedade Americana de Câncer 2020.


Créditos: Hypescience

Virgin Galactic anuncia avião supersônico de passageiros

A empresa Virgin Galactic, conhecida pela sua nave quase-espacial SpaceShipTwo, anunciou um acordo com a britânica Rolls-Royce para a construção de um avião supersônico de passageiros.
O avião deverá voar a Mach 3 - três vezes a velocidade do som -, um pouco acima do Mach 2 do Concorde, a uma altitude similar, cerca de 18.000 metros.
A idéia é fazer versões diferentes, entre 9 e 19 passageiros, com diferentes configurações para atender a diferentes públicos, incluindo viagens de negócios e disposições mais luxuosas, para viajantes de primeira classe.
O design apresentado lembra muito o X-59, ou X-Avião, da NASA, que está sendo construído pela Lockheed Martin Aeronautics e cujo cronograma inicial prevê testes no ano que vem.
A Virgin Galactic tem um acordo com a NASA para desenvolvimento do conceito de um avião supersônico para voos comerciais, mas não está claro se há alguma ligação entre os dois projetos.
A Rolls-Royce, por sua vez, era a fabricante dos motores do Concorde, o último avião supersônico de passageiros, que voou entre 1976 e 2003 - o soviético Tupolev TU-144 voou de 1968 a 1999.
A empresa não deu prazos ou cronograma, afirmando tratar-se de um "Memorando de Entendimento não-vinculativo com a Rolls-Royce para colaboração no projeto e desenvolvimento de tecnologia de propulsão de motor para aeronaves comerciais de alta velocidade".
"Estamos entusiasmados por concluir a Revisão de Conceito da Missão e lançar este conceito inicial do projeto de uma aeronave de alta velocidade, que imaginamos como uma mistura de viagens comerciais seguras e confiáveis com uma experiência inigualável para o cliente. Temos o prazer de colaborar com a equipe inovadora da Rolls-Royce conforme nos esforçamos para desenvolver sistemas de propulsão sustentáveis e de ponta para a aeronave, e temos o prazer de trabalhar com a FAA [autoridade de aviação norte-americana] para garantir que nossos projetos possam causar um impacto prático desde o início. Até agora, fizemos grandes progressos e esperamos abrir uma nova fronteira nas viagens de alta velocidade," disse George Whitesides, executivo da Virgin Galactic.
Atualmente, além do projeto da NASA, duas outras empresas estão trabalhando em aviões supersônicos.
A Boom Technology está construindo o XB-1, um avião supersônico tipo caça, agendado para voar em Outubro próximo, enquanto a Spike Aerospace não dá data para o seu S-512, de proporções similares ao anunciado agora pela Virgin Galactic, mas que deverá atingir Mach 1,6.

Créditos: Inovação Tecnológica

Poção de "bruxa" de mil anos mata bactérias resistentes a antibióticos

Uma fórmula de mil anos de idade para o tratamento infecções nos olhos talvez leve os cientistas a um novo caminho para lutar contra a resistência aos antibióticos.
A poção parece mesmo bruxaria: cebola, vinho, alho e bile bovina. E um artigo científico publicado na revista Nature Scientific Reports mostrou que a fórmula para o “colírio para os olhos de Bald”, conseguiu matar inúmeras bactérias, até mesmo algumas que eram resistentes a antibióticos, reportou o Gizmodo.
O artigo de Freya Harrison e colaboradores, da Universidade de Warwick, mostra um método subestimado para alcançar novos bactericidas. Hoje inúmeros antibióticos não funcionam contra certas cepas de bactérias que evoluíram resistência aos medicamentos. Livros médicos medievais podem ser uma fonte incomum de novo medicamentos.
Os ingredientes isolados do colírio de Bald não funcionavam para matar as bactérias, mas quando combinados mostraram seu potencial. O colírio foi muito eficaz contra a bactéria Staphylococcus aureus (MRSA) que pode levar a infecções severas, potencialmente mortais.
Quais bactérias que a poção combateu
Freya testou o colírio em cinco cepas de bactérias que podem causar infecções fatais — uma delas resistente a antibióticos — em modelos de infecção nos tecidos moles. Todas mostraram graus variados de resistência aos antibióticos comuns.

*Acinetobacter baumanii (comum em ferimentos de guerra),
*Stenotrophomonas maltophilia (causadora de pneumonias),
*Staphylococcus aureus (encontrada em infecções hospitalares pós-cirúrgicas),
*Staphylococcus epidermidis (celulite infecciosa, amigdalite, escarlatina e febre reumática).

O colírio medieval inibiu as bactérias de maneira promissora, de acordo com o artigo, sem prejudicar as células humanas ou de camundongos o que mostra seu potencial como tratamento contra infecções.
Apesar do alho conter alicina, eficaz contra algumas bactérias isso não explica a eficácia da mistura de alho, vinho, cebola e bile bovina agindo de maneira tão eficaz e contra bactérias tão variadas.
“Descobrimos que a potente atividade … do colírio ocular de Bald não pode ser atribuída a um único ingrediente e requer a combinação de todos os ingredientes para atingir a atividade total”, escreveram os pesquisadores.
Em comunicado a imprensa a pesquisadora ressalta a importância da descoberta de compostos bactericidas criadas a partir de vários ingredientes.
“A maioria dos antibióticos que usamos hoje são derivados de compostos naturais, mas nosso trabalho destaca a necessidade de explorar não apenas compostos únicos, mas misturas de produtos naturais para o tratamento de infecções”, ​​afirmou Harrison. “Acreditamos que a descoberta futura de antibióticos a partir de produtos naturais poderia ser aprimorada através do estudo de combinações de ingredientes, em vez de plantas ou compostos isolados. Nesta primeira instância, achamos que essa combinação poderia sugerir novos tratamentos para feridas infectadas, como úlceras diabéticas nos pés e pernas.”

Créditos: Hypescience

Viagem no tempo liberada: Você não conseguirá mudar a história

Um dos desenhos animados de maior sucesso entre as crianças atualmente tem uma curiosidade confortante: Depois de derrotar os vilões - o que todas as vezes implica em destruir grande parte de Paris - a super-heroína Ladybug (joaninha) arremessa para o alto um talismã, chamado Miraculous, e tudo volta ao normal - coisas quebradas se "desquebram", coisas destruídas se reconstroem e até as mentiras são esquecidas.
Pois parece que, acaso alguém consiga viajar no tempo, o milagre da Lady Bug poderá acontecer de fato, com a vida real se rearranjando para consertar qualquer problema que o viajante no tempo tenha causado.
Em outras palavras, pode não existir paradoxo na viagem no tempo, como aquele que pergunta o que aconteceria se você voltasse no tempo e matasse seu avô, impedindo sua linhagem e, portanto, sua própria existência - se você voltar no tempo e, por alguma razão, em vez de querer dar um abraço no vovô, querer matá-lo, ao voltar ao presente a própria realidade anulará suas ações e tudo voltará ao normal.
Esta é a conclusão de Bin Yan e Nikolai Sinitsyn, do Laboratório Nacional Los Alamos, nos EUA.
Usando um computador quântico para simular viagens no tempo, os dois pesquisadores demonstraram que, no reino quântico, nada que você faça interferirá no presente. Na pesquisa, informações - qubits ou bits quânticos - fazem uma viagem no tempo simulada, voltando para o passado - sim, em experimentos de física quântica é possível inverter a seta do tempo.
Ao chegar ao passado, um dos qubits é então fortemente danificado por um agente. Surpreendentemente, quando todos os qubits retornam ao "presente", eles parecem praticamente inalterados, como se a realidade se autocurasse.
Mas os filhos dos dois físicos não devem gostar do "efeito joaninha", aquele da Ladybug: eles preferem "efeito borboleta", uma referência à proposta de que, voltando ao passado, simplesmente roçar em uma borboleta alteraria totalmente o fluxo temporal, mudando a história.
"Em um computador quântico, não há problema em simular a evolução reversa no tempo ou em executar um processo ao contrário, rumo ao passado," explica Sinitsyn. "Então, podemos realmente ver o que acontece com um mundo quântico complexo se viajarmos no tempo, adicionarmos pequenos danos e retornarmos. Nós descobrimos que nosso mundo sobrevive, o que significa que não há efeito borboleta na mecânica quântica".
Esse efeito de autoconserto da realidade não é mera curiosidade e menos ainda ficção: Ele tem potenciais aplicações em hardware de ocultação de informações e teste de dispositivos de informação quântica - as informações podem ser ocultadas por um computador quântico convertendo o estado inicial em um estado fortemente entrelaçado.
"Nós descobrimos que, mesmo que um invasor realize medições que danifiquem o estado [dos qubits] no estado fortemente emaranhado, ainda podemos recuperar facilmente as informações úteis, porque esse dano não é amplificado por um processo de decodificação," disse Yan. "Isso justifica conversas sobre a criação de hardware quântico que será usado para ocultar informações".
A descoberta também pode ser usada para testar se um processador quântico está, de fato, trabalhando segundo princípios quânticos. Como o recém-descoberto "não-efeito borboleta" é puramente quântico, se um processador executar a simulação e apresentar esse efeito de autoconserto, então ele deve ser um processador quântico autêntico.
No experimento da equipe, realizado em um IBM-Q, a agente favorita dos físicos quânticos, Alice, prepara um de seus qubits no momento presente e o manda numa reversão temporal no computador quântico. No passado, um intruso - Bob, outro ator favorito dos físicos - mede o qubit de Alice. Essa ação perturba o qubit e destrói todas as suas correlações quânticas com o resto do mundo. Em seguida, o sistema segue a linha normal do tempo e avança para o tempo presente.
O pequeno dano causado por Bob ao estado do qubit e todas as suas correlações deveriam ser rapidamente ampliadas durante a evolução no tempo, de forma que Alice deveria ser incapaz de recuperar suas informações quando o qubit alcançá-la novamente em seu tempo.
Mas não foi isso que aconteceu. Yan e Sinitsyn descobriram que a maioria das informações locais do presente estava oculta no passado profundo na forma de correlações essencialmente quânticas que não podiam ser danificadas por pequenas violações. Assim, as informações retornaram ao qubit de Alice sem muitos danos, apesar da interferência de Bob.
Contra-intuitivamente, para viagens mais profundas ao passado e para "mundos" maiores, as informações finais de Alice retornam para ela ainda menos danificadas.
"Descobrimos que a noção de caos na física clássica e na mecânica quântica deve ser entendida de maneira diferente," disse Sinitsyn - lembrando que o efeito borboleta é um termo que se refere à dependência de um sistema das condições iniciais dentro da teoria do caos.

Créditos: Inovação Tecnológica