sábado, 21 de maio de 2011

Um ano após caos aéreo, outro vulcão entra em erupção na Islândia

Um ano após caos aéreo, outro vulcão
entra em erupção na Islândia

Atividade do Eyjafjallajokul paralisou voos em toda a Europa em abril de 2010

Do R7
ReproduçãoReprodução

Imagem da rede ABC News mostra o Grimsvotn em atividade na Islândia, um ano após caos aéreo



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Um ano depois do caos aéreo provocado por um vulcão islandês de nome impronunciável – Eyjafjallajokul -, cientistas confirmaram neste sábado (21) mais uma erupção vulcânica na Islândia. Desta vez, foi o Grimsvotn que entrou em atividade, jogando uma nuvem branca a 5.500 metros de altitude, informou o site MSNBC.

Após a erupção, o país gelado, uma ilha no extremo norte da Terra, registrou 50 pequenos terremotos, o maior de 3,7 graus na escala Richter, segundo o instituto meteorológico da Islândia. O vulcão teve uma atividade similar em 2004.

De acordo com a agência de notícias Associated Press, os cientistas não acreditam que a erupção levará ao caos aéreo causado pelas cinzas do Eyjafjallajokul em abril do ano passado.

A Islândia, com apenas 311 mil habitantes, é um dos países com uma das maiores concentrações de vulcões no mundo . Eles provocam frequentes inundações por causa do derretimento das geleiras ao seu redor, mas raramente há mortes.


No ano passado, a erupção do Eyjafjallajokul provocou o cancelamento de milhares de voos através da Europa. Técnicos temiam que as cinzas do vulcão afetassem o funcionamento das turbinas das aeronaves, e o espaço aéreo mais movimentado do mundo ficou sem voos durante vários dias.

Ainda segundo a Associated Press, o derretimento de geleiras ao redor do Grimsvotn provocou um falso alerta de erupção em novembro do ano passado. Mesmo assim, cientistas vêm monitorando a atividade do vulcão desde aquela época.

fonte : r7.com

História da Astronomia

Durante milhares de anos, as pessoas investigaram o espaço e a situação da Terra. No ano 4.000 a.C., os egípcios desenvolveram um calendário baseado no movimento dos objetos celestes. A observação dos céus levou à previsão de eventos como os eclipses. Desde o século 17, o ritmo das descobertas e do entendimento se tornou mais rápido: aprendemos mais sobre o espaço neste século do que em qualquer outra época. Hoje em dia, um astrônomo não é mais uma pessoa que trabalha em vários campos da ciência, mas um especialista que se concentra em aspectos específicos da pesquisa astronômica.

Na astronomia antiga, as civilizações confiavam nos movimentos dos corpos no espaço. As posições do Sul e da Lua serviam para medir o tempo - em dias, meses, estações e anos. A navegação dependia do Sol, da Lua e das estrelas. E como não eram bem entendidos, alguns eventos eram considerados agourentos.


Chimpanzé que fez duas órbitas na Terra em 1961

Durante o século, o foco da astronomia mudou. Ao invés de catalogar e tentar entender o movimento das estrelas, os astrônomos começaram a tentar descobrir o que as estrelas eram de fato (estudo da astrofísica). Em 1860, um astrônomo inglês, William Huggins, analisou a luz das estrelas. Outros levaram seu trabalho adiante e logo foi possível classificar as estrelas por seu espectro.

Os primeiros astrônomos dependiam apenas de seus olhos. No século 16, Tycho Brahe tornou a medição das estrelas mais precisa a olho nu, em seu observatório. O telescópio foi usado pela primeira vez no século 17, e durante anos foi uma ferramenta fundamental.

Na astronomia moderna, à medida que os astrônomos respondem suas questões, novos problemas tomam seu lugar. Por exemplo, atualmente aceita-se que o Universo começou com o Big Bang. Mas como o material do Big Bang se juntou para formar as galáxias?

Os cientistas de hoje podem trabalhar mais rápido em tais problemas com a ajuda de computadores. Estes podem resolver problemas matemáticos em horas, em vez de semanas, como era normal centenas de anos atrás. Os computadores também permitem que astrônomos em todo mundo se comuniquem de forma a poder trabalhar em conjunto na busca do entendimento do Universo.

fonte : www.sogeografia.com.br



sexta-feira, 20 de maio de 2011

OS PRIMEIROS HABITANTES DA TERRA

Dizíamos que uma camada de matéria gelatinosa envolvera o orbe terreno em seus mais íntimos contornos. Essa matéria, amorfa e viscosa, era o celeiro sagrado das sementes da vida.

O protoplasma foi o embrião de todas as organizações do globo terrestre, e, se essa matéria, sem forma definida, cobria a crosta solidificada do planeta, em breve a condensação da massa dava origem ao surgimento do núcleo, iniciando-se as primeiras manifestações dos seres vivos.

Os primeiros habitantes da Terra, no plano material, são:

  • as células albuminóides,

  • as amebas

  • e todas as organizações unicelulares, isoladas e livres, que se multiplicam prodigiosamente na temperatura tépida dos oceanos.

Com o escoar incessante do tempo, esses seres primordiais se movem ao longo das águas, onde encontram o oxigênio necessário ao entretenimento da vida, elemento que a terra firme não possuía ainda em proporções de manter a existência animal, antes das grandes vegetações; esses seres rudimentares somente revelam um sentido - o do tato, que deu origem a todos os outros, em função de aperfeiçoamento dos organismos superiores.


A ELABORAÇÃO PACIENTE DAS FORMAS

Decorrido muito tempo, eis que as amebas primitivas se associam para a vida celular em comum, formando-se as colônias de infusórios, de polipeiros, em obediência aos planos da construção definitiva do porvir, emanados do mundo espiritual onde todo o progresso da Terra tem a sua gênese.

Os reinos vegetal e animal parecem confundidos nas profundidades oceânicas. Não existem formas definidas nem expressão individual nessas sociedades de infusórios; mas, desses conjuntos singulares, formam-se ensaios de vida que já apresentam caracteres e rudimentos dos organismos superiores.

Milhares de anos foram precisos aos operários de Jesus, nos serviços da elaboração paciente das formas:

  • A princípio, coordenam os elementos da nutrição e da conservação da existência.

  • O coração e os brônquios são conquistados e, após eles,

  • formam-se os pródromos celulares do sistema nervoso e dos órgãos da procriação, que se aperfeiçoam, definindo-se nos seres.

(Ver: Evolucionismo)


AS FORMAS INTERMEDIÁRIAS DA NATUREZA

A atmosfera está ainda saturada de umidade e vapores, e a terra sólida está coberta de lodo e pântanos inimagináveis.

Todavia, as derradeiras convulsões interiores do orbe localizam os calores centrais do planeta, restringindo a zona das influências telúricas necessárias à manutenção da vida animal.

Esses fenômenos geológicos estabelecem os contornos geográficos do globo, delineando os continentes e fixando a posição dos oceanos, surgindo, desse modo, as grandes extensões de terra firme, aptas a receber as sementes prolíficas da vida.

Os primeiros crustáceos terrestres são um prolongamento dos crustáceos marinhos. Seguindo-lhes as pegadas, aparecem os batráquios, que trocam as águas pelas regiões lodosas e firmes.

Nessa fase evolutiva do planeta, todo o globo se veste de vegetação luxuriante, prodigiosa, de cujas florestas opulentas e desmesuradas as minas carboníferas dos tempos modernos são os petrificados vestígios.


OS ENSAIOS ASSOMBROSOS

Nessa altura, os artistas da criação inauguram novos períodos evolutivos, no plano das formas.

A Natureza torna-se uma grande oficina de ensaios monstruosos. Após os répteis, surgem os animais horrendos das eras primitivas.

Os trabalhadores do Cristo, como os alquimistas que estudam a combinação das substâncias, na retorta de acuradas observações, analisavam, igualmente, a combinação prodigiosa dos complexos celulares, cuja formação eles próprios haviam delineado, executando, com as suas experiências, uma justa aferição de valores, prevendo todas as possibilidades e necessidades do porvir.

Todas as arestas foram eliminadas. Aplainaram-se dificuldades e realizaram-se novas conquistas. A máquina celular foi aperfeiçoada, no limite do possível, em face das leis físicas do globo. Os tipos adequados à Terra foram consumados em todos os reinos da Natureza, eliminando-se os frutos teratológicos e estranhos, do laboratório de suas perseverantes experiências. A prova da intervenção das forças espirituais, nesse vasto campo de operações, é que,...

  • enquanto o escorpião, gêmeo dos crustáceos marinhos, conserva até hoje, de modo geral, a forma primitiva,

  • os animais monstruosos das épocas remotas, que lhe foram posteriores, desapareceram para sempre da fauna terrestre, guardando os museus do mundo as interessantes reminiscências de suas formas atormentadas.

O Universo Curvo de Einsten

Portal de Ensino de Ciências
ATIVIDADES E EXPERIMENTOS
Atividades de Astronomia
O Espaço Curvo de Einstein
Carlos Magno Sampaio

Resumo

De acordo com a teoria da relatividade de Einstein, o tempo é a quarta dimensão de um espaço tridimensional que é encurvado pela gravidade.

Isso não é nada intuitivo e talvez por isso não seja comum revelar na sala de aula tal teoria.

Além disso demonstrações sobre o assunto são limitadas, o que acaba ocultando mais ainda os avanços da física para os jovens.

Nessa apresentação prática, utilizando recursos da óptica (refração) e a tensão superficial da água, encontrei uma alternativa para demonstrar um pouco sobre o assunto.

Noções Científicas

O plano bidimensional pode ser representado geometricamente pelos eixos x e y, num plano cartesiano.

A projeção de um plano bidimensional, portanto de duas dimensões (x e y), resulta num espaço geométrico tridimensional, ou seja 3-D.

A teoria de H. Minkowski já considerava que o tempo seria uma outra dimensão do espaço geométrico, pois um evento para nós, precisa no espaço e no tempo.

Essa idéia foi utilizada por Einstein em sua teoria da Relatividade, acrescentando que o chamado continum espaço-tempo é encurvado pela força gravitacional.

A atração gravitacional entre os corpos ocorre devido a curva do espaço-tempo.

O que torna possível nossa demonstração experimental dessa teoria é a utilização do fenômeno da refração, onde num recipiente com água, se forma (dioptro) uma imagem do plano bidimensional (de uma toalha sobre uma mesa), projetando um espaço tridimensional (ilusório).

O encurvamento desse espaço tridimensional é resultado da tensão superficial, ou seja, as forças das moléculas de água da superfície "empurram" o clip de metal, que por sua vez, "empurra" a água, encurvando-a.

Habilidades

Da mesma forma são raras experiências práticas de geometria espacial, raras são abstrações desenvolvidas nessa área.

Espera-se que o nível de observação, análise e abstração fique contemplado na realização desse experimento.

Introdução

Podemos constatar que os alunos de ensino médio possuem muita dificuldade em geometria plana e que a dificuldade de entendimento é mais acentuada ainda quando diz respeito à geometria espacial. Voltando a atenção para esse detalhe que é de substancial importância para o entendimento de vários conceitos do conteúdo formal, é ainda mais preocupante aos professores que pretendem tratar assuntos de astronomia e física moderna com seus alunos de ensino médio.

Nesse objetivo de construções mais abrangentes de Física, abordamos a concepção de espaço.

O espaço, tratado em diferentes etapas do curso de física, dificilmente leva a considerações tridimensionais (x,y e z) e ao se abordar assuntos de astronomia, evidentemente há um considerável prejuízo para a formação dos estudantes.

Consideremos algumas idéias básicas sobre espaço tratadas em sala de aula,a queda de uma maçã de uma altura de 20 m do solo, por exemplo. Temos inicialmente, num tempo t0 = 0, a velocidade nula v0 = 0 e considerando a aceleração da gravidade g = 10 m/s/s, a medida que o tempo vai passando, a altura entre a maçã e o solo vai diminuindo e é possível calcular isso com a expressão H = 5.t^2.

podemos construir um gráfico cartesiano, pois após 1 s de queda a altura será de 5 m e em 2 s ela toca o solo, pois H = 5.4 = 20 m. Pensemos um pouco sobre o que representa isso. A maçã ocupa uma posição no espaço, cuja altura é 20m num espaço tridimensional, mas como o movimento de queda da maçã ocorre em uma direção vertical, ou seja em apenas um dos eixos e possuímos suas coordenadas de tempo e espaço, podemos montar um gráfico.

Nesse gráfico, relacionamos a queda da maçã no espaço e no tempo, embora saibamos que as coordenadas de espaço são três (x,y e z) e estamos usando apenas um dos eixos (o eixo y) para representá-las. O que é o tempo então, já que ele é uma coordenada (o eixo x) para localizarmos a maçã durante sua queda, e formaliza o evento "queda da maçã"?

O tempo é a quarta dimensão.

Sendo nós seres tridimensionais, podemos entender e visualizar coisas que um ser bidimensional não poderia, podemos (e usamos em física) a regra da mão esquerda para “sair” de um plano bidimensional, por exemplo.

Da mesma forma podemos imaginar experiências quadridimensionais, mas a dificuldade é grande.

Einstein conseguiu imaginar um mundo quadridimensional, ele foi um gênio, pois além disso propôs na Teoria Geral da Relatividade que o espaço é curvo.

Séculos após Galileu e Newton, surge a idéia revolucionaria de Einstein para queda dos corpos. Ele percebeu que a massa inercial (dificuldade de um objeto tem de acelerar por ação de uma força) e a massa gravitacional (massa que um corpo tem quando está num campo gravitacional) são equivalentes. A idéia de Einstein era que para uma pessoa que está fechada numa nave espacial, não é possível dizer se está em repouso num campo gravitacional ou se esta em movimento acelerado no espaço. Este princípio chamado princípio da equivalência levou Einstein a descrever a gravidade não como uma força mas sim como conseqüência da curvatura que o continuum espaço-tempo sofre na presença de massa (de um corpo).

A grande novidade introduzida por ele nessa teoria, chamada Teoria Geral da Gravidade, é que a mera presença de matéria no espaço muda as propriedades desse espaço, As linhas do Universo dos observadores em queda livre serão as geodésicas deste espaço-tempo curvo.

Assim estava criada a teoria mais importante da cosmologia atual e o caminho para previsões surpreendentes tais como a existência de buracos negros e a expansão do universo.

Materiais

1 aquário de vidro.

1 recipiente plástico transparente (caixa de balas ou chocolate).

1 clip de papel.

água.

1 toalha de mesa quadriculada

*o tamanho do aquário depende do item abaixo, de forma que uma das faces devem ser do mesmo comprimento

Montagem

Cubra uma superfície plana(mesa) com a toalha. Observe que os quadrados da toalha representam as coordenadas x e y do plano bidimensional da mesa.

Na superfície do aquário de vidro forma-se uma imagem (dioptro). A imagem que nos interessa é a "projeção" do desenho quadriculado da toalha, pois projetando o plano bidimensional temos agora um espaço geométrico tridimensional 3-D.

Coloque o recipiente plástico sobre o aquário e encha-o de água. Nesse procedimento, a imagem que se forma "projetando" o plano bidimensional é vista facilmente.

Agora vem o "pulo do gato", o truque. Colocando cuidadosamente um clip na superfície da água, a tensão superficial o mantem em suspensão. Como a superfície cria um tipo de "filme" ou película, você enxerga o clip amassando a água! Como estamos observando uma imagem projetada do plano 3-D na água, esse espaço 3-D fica amassado pelo Peso do clip

Situação-Problema

A nós não é possível entender de forma prática a quarta dimensão pois não a vemos e é difícil até imagina-la. Difícil sim, mas perfeitamente possível.

Nos imaginemos como um ser imerso num mundo 2D. Poderíamos conhecer toda geometria euclidiana, referente ao ponto, a reta e ao plano. Calcular a hipotenusa de um triângulo retângulo, o comprimento de uma circunferência, construir gráficos como o da queda da maçã...

Contudo, algumas “coisas” que acontecem nesse mundo, não seriam necessariamente iguais a um mundo tridimensional, como por exemplo:

“a soma dos ângulos internos de um triângulo é 180°,

logo não podemos ter dois ângulos de 90° num triângulo”.

Se considerarmos o plano isso é verdade, mas não a um sistema de referência tridimensional

Numa esfera como a que usamos nas aulas geografia para visualizar a Terra, temos a linha do equador e as linhas do meridiano, que são todas perpendiculares ao equador. As linhas formam um triângulo quando se juntam lá no pólo, não é verdade?

Pois ali está um triângulo com dois ângulos de 90º!

O Espaço Curvo de Einstein
Atividades de Astronomia
Autores Carlos Magno Sampaio
Tema Gerador Astronomia
Nível Ensino Médio
Duração 50 min
Tópicos Teoria Geral da Relatividade
Termos Científicos Espaço, tempo, espaço geométrico 3-D, gravitação,
área astronomia
Tema planetária
Tópico sistema planetário


UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO

Estação Ciência Escola de Artes, Ciências e Humanidades Instituto de Física

Financiamento e apoio:


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A lei da Gravidade

GRAVIDADE
Uma Questão de "Peso"


Em minha opinião é o aspecto da natureza que tem sido em geral mais irresponsavelmente tratado pela maioria das obras de FC. Principalmente no Cinema e séries de TV. Na maioria das obras que abordam Viagens Espaciais podemos ver uma utilização em larga escala de naves espaciais com inexplicáveis sistemas de gravidade artificial. Somente a partir de Babylon 5 é que essa questão vem sendo tratada com alguma consideração, e hoje em dia já podemos ver em alguns filmes como Mission to Mars e Space Truckers, uma aplicação mais coerente de conceitos físicos para justificar a presença de gravidade no interior das naves e estações.

Em Star Wars por exemplo, podemos ver naves imensas e altamente complexas com um sistema artificial de gravidade que jamais foi explicado, o mesmo ocorre em Star Trek, Buck Rogers, Galactica, Farscape e diversas outras séries.

Em alguns casos chega-se a situações ridículas como episódios onde após alguma destruição no interior da nave, alguém fique preso embaixo de objetos pesados e outras pessoas fazendo esforços incríveis para liberá-las. Nunca vi ocorrer a idéia de se desligar o sistema de gravidade.

A própria Star Trek só veio a pelo menos tocar no assunto no filme Star Trek VI - The Undiscoverd Coutry, onde após ser avariada, uma nave Klingon perde sua gravidade interna. Porém há muito tempo, no episódio televisivo piloto de Lost in Space, ainda em preto e branco, há uma ocasião onde o Júpiter II perde o artifício gravitacional deixando seus tripulantes a deriva.

A maioria das naves destes filmes são similares aos nossos navios, totalmente planas, com sucessivos andares. É como se o sistema de gravidade artificial fosse constituído de uma "grade" ou um revestimento especial no piso, que exerce um vetor de atração vertical e invariável, sempre na intensidade equivalente a gravidade terrestre. Muito provavelmente tal sistema deve consumir bastante energia, entretanto mesmo quando ocorrem situações onde tais naves precisam reduzir o consumo energético, chegando a restringir os sistemas de suporte de vida, nunca ocorre a idéia de se pelo menos atenuar o campo gravitacional. Em outros casos, como em Alien, mesmo quando todos os tripulantes estão em hibernação, o sistema continua ligado, isso numa série de filmes onde a tecnologia é pouco superior a atual com a exceção dos andróides e do próprio e misterioso sistema de gravidade interna.

A seguir, pretendo explanar sobre como seria possível criar ou simular gravidade em vôos espaciais, apresentando 5 possibilidades, duas delas já perfeitamente aplicáveis com a tecnologia atual, e as outras 3 pelos menos teoricamente possíveis dentro da perspectiva científica contemporânea.

Simulação Gravitacional por MAGNETISMO
Simulação Gravitacional por ROTAÇÃO
Simulação Gravitacional por ACELERAÇÃO

Produção Gravitacional por Hiper CONCENTRAÇÃO de Matéria

Manipulação Gravitacional por Controle de GRÁVITONS


SIMULAÇÃO DE GRAVIDADE POR MAGNETISMO

O único já utilizado por nossa tecnologia espacial embora de modo muito simples. Usualmente utiliza-se calçados com sola magnética. Porém para uma simulação de gravidade mais completa, minha idéia seria o inverso. Criar um poderoso eletroimã que magnetizaria todo o piso da área a se simular gravidade, e vestiriam-se os astronautas com acessórios metálicos.

A gravidade exerce força em todos os pontos de um corpo, porém os pontos mais significativos para efeito de locomoção e movimento de um corpo humano em geral, seriam as principais articulações.

A idéia é equipar os astronautas com dispositivos de metal nos principais pontos de articulação: usando calçados, joelheiras, cintos, ombreiras, pescoceiras, cotoveleiras e braceletes.

O piso seria um extenso eletroimã, produzindo uma atração magnética de força equivalente a gravidade que se quer simular.

Não produziria um efeito gravitacional fiel, pois afinal diversos outros pontos do corpo seriam imunes ao campo magnético, porém permitiria uma razoável simulação de peso para locomoção geral, evitando a atrofia do corpo devido a longa exposição a microgravidade. Os astronautas poderiam então se locomover com agilidade por uma superfície perfeitamente plana.

Principais VANTAGENS do sistema

- A naves poderiam ter qualquer forma e tamanho.

- O sistema poderia ser ativado e desativado facilmente a qualquer momento.

- O sistema poderia ocupar apenas algumas seções da nave, como uma área destinada a exercícios físicos.

- O astronauta poderia se desvencilhar dos acessórios a qualquer momento.

Principais DESVANTAGENS

- O consumo de energia para gerar tal campo magnético seria alto.

- O astronauta seria prejudicado se tivesse qualquer implante de metal no corpo.

- A utilização de diversos dispositivos eletromagnéticos ficaria comprometida, incluindo sistemas de gravação magnéticas, vídeos, microfones, auto-falantes e etc, assim como diversos outros utensílios de metal. A nave então teria que se valer de tecnologias menos convencionais, que não fossem afetadas pelo campo magnético.

Pontos DUVIDOSOS

- Ainda não se conhece bem que efeitos no organismo humano poderiam ser causados por uma exposição a um campo eletromagnético tão intenso.

- Não se pode garantir que o campo conseguiria se manter estável ante a presença de outros metais como o casco da nave, ou a mobília, ou outras formas de interferência.

- Apenas os objetos metálicos teriam "peso" simulado. O que poderia ser vantajoso ou não dependendo da ocasião.

- Com o decaimento do campo magnético, poderia ocorrer da atração ser muito forte nos pés, em baixo, e ou muito fraca nos ombros, em cima. Isso exigiria correções do tipo, metais de índice de imantação diferentes para cada parte do corpo, ou campos magnéticos muito mais fortes com geradores bem abaixo do nível do piso, e tudo dependendo das aplicações da simulação.

CONCLUSÃO

Esse sistema poderia ser usado preferencialmente em algumas seções da nave, com o objetivo de fornecer mais agilidade de movimentos aos astronautas ou exercícios físicos mais similares aos que se podem fazer sob gravidade real. Dificilmente ele seria aplicável em casos mais gerais, mas poderia ser útil em naves pequenas.


SIMULAÇÃO DE GRAVIDADE POR ROTAÇÃO

É o mais promissor de todos os sistemas, o único plenamente aplicável com tecnologias atuais e com certeza estará sendo usado amplamente em pouco tempo.

Trata-se de construir um ambiente de revolução, de preferência um cilindro, submetê-lo a uma rotação constante de modo a simular a gravidade pelo efeito centrífugo em sua parte interna.

A estrutura teria que ser revolutiva e em constante rotação, ao lado temos uma visão de corte frontal do sistema e uma noção de como ocorreria a simulação gravitacional.

A estrutura cilíndrica gira em velocidade constante produzindo o efeito de "fuga do centro", a tendência dos objetos de se afastarem do centro de um sistema em rotação.

Quanto mais próximo ao centro menor é a força de expulsão, quanto mais distante, com o aumento da velocidade linear, maior é a ação centrífuga, que simula a gravidade. No centro do sistema a "gravidade" é zero.

Apesar deste sistema ter sido retratado no clássico filme 2001-Uma Odisséia no Espaço, ele foi simplesmente ignorado pelas demais obras de ficção até Babylon 5, que em minha opinião é a melhor série de FC já produzida para a TV. Hoje porém temos alguns outros exemplos.


2001 - Uma Odisséia no Espaço


2010 - O Ano em que faremos Contato


BABYLON 5
A Melhor Série de Sci-Fi de todos os tempos!



O sistema não obrigatoriamente tem que ser um cilindro, mas também pode ser um anel, ou mesmo uma estrutura comprida que gira em torno de próprio centro. Até mesmo seções de esfera, cones, etc.


Mission Marte (Nave)


Babylon 5 (Nave)


Babylon 5 (Nave)


Mission to Mars (Estação)


Planeta Vermelho


Babylon 5 (Nave)



Principais VANTAGENS do sistema

- O sistema é muito simples, perfeitamente aplicável mesmo com a tecnologia atual e a simulação é praticamente idêntica a gravidade real.

- O ambiente pode ter dimensões praticamente ilimitadas, permitindo inclusive a implantação de complexos ecossistemas.

- O sistema consumiria pouca energia, uma vez que bastaria o impulso inicial e o cilindro permaneceria rodando por inércia. No caso de uma nave ou estação que compartilhasse seções não rotativas, o sistema precisaria apenas de uma ocasional manutenção para permanecer girando, uma vez que o atrito com as partes fixas nunca é zero.

- Como a "gravidade" aumenta quanto mais distante do centro, em "baixo" para o astronauta, bastaria um deslocamento vertical para se atingir zonas de maior ou menor força, no caso uma estação com vários níveis, andares, a partir do centro, haveria uma progressiva opção de intensidades de simulação gravitacional.

- O centro do sistema onde a gravidade é zero sempre estaria disponível.

- O sistema é ideal próximo a fontes de calor muito elevadas, estrelas, onde uma rotação já seria exigida pela simples necessidade de se manter um equilíbrio térmico.

Principais DESVANTAGENS

- A estrutura tem de ter dimensões consideráveis, na verdade quanto menor pior é a qualidade da simulação, que exigirá um velocidade angular muito maior. O sistema é totalmente inviável em naves muito pequenas.

- Numa estrutura que compartilhe seções fixas e giratórias, o mecanismo de acesso de uma para a outra seria mecanicamente muito complexo, exigindo uma engenharia bastante acurada e um sistema de segurança muito eficaz.

- A aproximação e abordagem de outras naves seriam muito mais complexas e delicadas.

- Consumiria-se energia não apenas para por o sistema em rotação, mas também para detê-lo, o que dependendo do tamanho da estrutura pode resultar num processo muito lento, inviabilizando a opção de ativar e desativar o sistema com facilidade e rapidez.

- Ne caso de estruturas não muito grandes, como o piso sempre será curvo, toda o mobiliário de maiores dimensões deverá ser recurvado.

- Se um dia desenvolvermos sistema anti-gravitacionais reais, que se baseiem em cortar o efeito da Gravidade real ou manipular anti-grávitons, eles não funcionarão nesse ambiente.

Pontos DUVIDOSOS

- Ainda não se sabe que efeitos psicológicos e sensoriais esse sistema pode causar aos seres vivos. A visão de um ambiente tão "surreal" em comparação com o que estamos acostumados pode ser vertiginosa, assustadora, ou mesmo nauseante.

CONCLUSÃO

Por ser o de mais simples aplicação, esse sistema com certeza será usado em larga escala num futuro próximo, tanto em estações quanto em naves, até que desenvolvamos tecnologias superiores.

Uma perfeita abordagem desse sistema e suas várias implicações pode ser vista na obra literária "Encontro com Rama" de Arthur C.Clark, onde Rama, uma nave alienígena misteriosa, possui um imenso e avançado sistema ambiental no interior de um cilindro rotativo.

SIMULAÇÃO DE GRAVIDADE POR ACELERAÇÃO

Consiste em colocar uma nave em movimento mantendo uma aceleração constante, e posicionando a estrutura de modo a que o piso horizontal fique perpendicular ao sentido do movimento.

Esse sistema na verdade resolveria dois problemas de uma só vez, a Gravidade, e o problema da própria aceleração constante. Se uma nave for capaz de se deslocar a velocidades muito elevadas, deverá demorar a atingi-las pois a aceleração sobre pessoas e materiais pode ser danosa. Mesmo uma aceleração suave, como a que sentimos nos aviões, seriam prejudiciais se mantidas por longos períodos.

Nesse caso, como essa aceleração será usada para simular a própria gravidade, poderia ser mantida por tempo indefinido sem causar danos ao organismo humano.

O grande problema é obvio, seria necessária muita energia para manter tal aceleração durante períodos prolongados. Por isso esse sistema ainda é inviável para nossa tecnologia atual, mas creio que não será no futuro.

Atualmente os melhores projetos de naves a curto ou médio prazo não prevêem velocidades superiores a 50 mil km/h. Caso houvesse possibilidade de se implantar esse sistema, teríamos uma nave com capacidade de atingir velocidades centenas de vezes mais elevadas.

Para se ter uma idéia, se uma nave partindo do repouso conseguisse manter uma aceleração equivalente a gravidade terrestre, dentro de um mês atingiria cerca de 7 milhões e 200 mil km/h, algo por enquanto só acessível à Ficção Científica. Mesmo assim, seriam mais de 10 anos para atingir a velocidade da luz.

A forma da nave teria que ser bem definida, com a área horizontal perpendicular ao deslocamento.

A aceleração e a inércia resultariam numa completa simulação de gravidade que atingiria toda a estrutura da nave por igual.

O sistema evidentemente só serviria a naves em longas viagens, sendo evidentemente inaplicável para estações.

Outro ponto importante é que nesse ritmo a nave não poderia "desacelerar" bruscamente, portanto precisaria de uma manobra na metade de seu percurso para manter a gravidade e não necessitar de uma redução repentina de velocidade ao se aproximar do destino.

A nave avançaria promovendo uma aceleração constante em toda a primeira metade do percurso.

A meio caminho do destino, desativaria a impulsão e rotacionaria até se posicionar em sentido contrário. Seria um breve período sem "gravidade".

Então passaria a "desacelerar", na mesma razão da aceleração anterior, de modo a manter a mesma simulação gravitacional até chegar a seu destino.

Uma nave como essa poderia realizar o percurso Terra - Marte em menos de 15 dias, o que com a tecnologia atual dura no mínimo 6 meses.

Evidentemente esse sistema necessitaria de uma tecnologia bem mais avançada que a atual, capaz de produzir uma impulsão tão poderosa.

Principais VANTAGENS do sistema

- Reduziria em muito o problema do impacto que uma constante aceleração para desenvolvimento de altas velocidades teria sobre o organismo

- A simulação gravitacional seria perfeita, atingindo todos os pontos da nave igualmente.

- O ambiente habitado poderia ser plano.

- A nave poderia ter qualquer tamanho, desde que conseguisse gerar tal aceleração.

- O método mais adequado para o cruzeiro de naves capazes de grandes velocidades.

Principais DESVANTAGENS

- Um abissal consumo de energia, de fontes que ainda nem conhecemos.

- A impulsão teria que ser mantida constantemente, gerando todas as complicações de isolamento da energia, principalmente o acúmulo térmico no sistema.

- Exigiria um sistema muito eficiente de segurança contra possíveis colisões. Rastreadores capazes de detectar qualquer iminência de colisão com muita antecedência.

- O sistema só funcionaria com a nave em movimento e constante aceleração. Em repouso ou em deslocamento em velocidade constante não haveria a simulação gravitacional.

Pontos DUVIDOSOS

- Como produzir tanta energia? Fusão a Frio?

- Como seria o sistema de impulsão? Combustíveis químicos estariam fora de cogitação. Seria impulsão por explosões nucleares? Se sim, como proteger a nave contra o calor? Como canalizar tal energia? Haveria limites para essa impulsão?

CONCLUSÃO

Embora inviável atualmente e daqui a curto ou médio prazo, creio que um dia teremos tecnologia suficiente para produzir tal sistema. Nessa época, seremos capazes de dominar todo o Sistema Solar, viajando até seus confins dentro de prazos de no máximo um Ano.

Se o sistema de impulsão permitir, podemos imprimir acelerações um pouco maiores que a da gravidade terrestre, ou mesmo manter uma aceleração ascendente ou descendente, de modo a habituar os passageiros com a gravidade do ambiente de destino.

PRODUÇÃO DE GRAVIDADE POR HIPER CONCENTRAÇÃO DE MATÉRIA

A única coisa que produz Gravidade autêntica e a massa de um corpo, que para simular uma atração equivalente a terrestre teria que ter evidentemente massa equivalente a da Terra, e em condições normais um tamanho aproximado.

Como uma nave dessas dimensões seria impraticável, a idéia é produzir tal massa numa concentração de matéria hiper densa e compacta a ponto de que a resultande entre a massa e o tamanho gerasse uma atração gravitacional satisfatória, ou seja, em síntese, para atingir 1G numa nave de tamanho pequeno, seria necessário criar um Buraco Negro, ou algo próximo.

Tal sistema provavelmente está ainda mais distante de nossa tecnologia atual do que o sistema de Aceleração anterior.

Em naves pequenas, seria necessária a construção de um "Hiper Átomo" no centro da nave, que precisaria possuir uma forma esférica. Esse Hiper Átomo por possuir massa extremamente elevada em relação ao seu tamanho, poderia se tornar um Buraco Negro, isolado dentro de uma Super estrutura de contenção na forma esférica, de modo a equilibrar a atração em todos os pontos mantendo o Hiper Átomo sempre ao centro.

Ao contrário do sistema por Rotação, quanto mais próximo do Núcleo, do interior, maior seria a atração, embora dependendo das dimensões da nave tal diferença poderia ser insignificante.

A nave teria que ser obrigatoriamente esférica para que o vetor de atração fosse sempre vertical em relação a cada ponto, poderia ser também apenas um hemisfério ou seções de esfera, que no caso deveria manter o núcleo atrator numa posição correspondente ao centro de curvatura.

Por considerar uma tecnologia muito além da nossa, é difícil imaginar os aspectos relevantes a tal sistema, mas podemos inferir os seguintes.

Principais VANTAGENS do sistema

- Seria gravidade real e autêntica.

- A nave poderia ter dimensões ilimitadas, se transformando num autêntico "planeta" artificial.

Principais DESVANTAGENS

- A gravidade afetaria também qualquer outro corpo em seu raio de alcance, podendo desestabilizar sistemas estelares inteiros. A não ser que se desenvolvesse um meio de determinar um raio limite para o alcance dessa gravidade, um campo de contenção, a simples passagem de uma nave dessas próxima a um planeta poderia ser cataclísmica.

- A forma da nave teria que ser esférica, hemisférica ou seção de esfera.

Pontos DUVIDOSOS

- Para imprimir um deslocamento o sistema teria que ser desligada? Ou a energia não teria que ser equivalente a necessária para mover um planeta?

- Como construir esse tal Hiper Átomo? Forçando moléculas a se aglutinarem?

- E os riscos de que o átomo se torne um Buraco Negro fora de controle?

- Como limitar o alcance da gravidade para que a nave possa se aproximar de outros planetas?

- Poderia o sistema ser ativado e desativado com facilidade? Poderia ser regulável?

- O Hiper Átomo seria estável? Ou necessitaria de constante manutenção para permanecer concentrado?

CONCLUSÃO

Por considerar uma tecnologia muito além da atual é necessário muita especulação para avaliar as aplicações do sistema. Provavelmente a melhor utilização seria em longas viagens interestelares, com naves de proporções colossais capazes de manter complexos ecossistemas.

Uma tecnologia tão avançada muito provavelmente seria capaz de produzir deslocamentos de grande velocidade, viabilizando a aplicação para viagens interestelares.

MANIPULAÇÃO GRAVITACIONAL POR
CONTROLE DE GRÁVITONS

Essa é o sistema que necessita de maior idealização e hipóteses, pois a existência dos Grávitons nem ainda sequer foi confirmada pela Física Atual.

Grávitons seriam "párticulas" da categoria dos BÓSONS que transportariam a Força Gravitacional. Se de algum modo fosse possível interferir diretamente no comportamento dessas partículas de forma viável, as aplicações seriam imensas.

Poderia-se anular por completo a ação da gravidade, criando o tão sonhado sistema Anti-Gravitacional, ou poderia-se também induzi-los a ação não diretamente proporcional as massas dos corpos envolvidos.

Entre dois corpos onde existe uma força de atração X, com tal manipulação poderíamos "enganar" a natureza fazendo os Grávitons de alguma forma aumentarem a força e assim criar um sistema de Manipulação da Gravidade.

Não sei teorizar como funcionaria tal sistema, mas me parece a hipótese mais próxima para explicar os curiosos sistemas de Gravidade Artificial da maioria das obras de Ficção Científica. De alguma forma os sistemas dessas naves devem induzir a uma super atividade gravitônica com relação à massa do corpo da nave ou estação. Essa manipulação consegue de alguma maneira produzir um vetor "vertical" invariável e constante, e de alcance limitado e controlado.

Infelizmente a maioria das obras de Ficção não pensa sobre essas questões, mesmo porque elas resultaram mais da simplificação da produção cinematográfica e televisiva do que da reflexão racional em si. Em Star Wars e Star Trek por exemplo fica claro que esse sistema é limitado em campo de atuação, caso contrário qualquer cruzador espacial arrancaria um planeta da órbita ao passar próximo a ele, assim como as naves se atrairiam violentamente. O sistema aliás parece limitado ao interior da nave, como se fosse isolado pelo casco.

Na ótima obra de FC brasileira PROJETO GÊNESIS, de Márcio Bauer, há uma interessante idealização de um piso gravitacional numa nave semelhante a uma carta de baralho. Esse piso produziria uma atração gravitacional vertical mas bivetorial, nos sentido de cada lado do piso da nave, de modo que o tripulante ao passar de um lado do piso para o outro ficaria invertido.

Alguns fãs de Star Trek também sugerem que o sistema gravitacional das naves da federação, como a Enterprise, se constituiria de vários pequeninos geradores que emitem um vetor em dois sentidos opostos, vertical e horizontal, mas num único sentido de atração, de modo que cada dispositivo puxa de baixo e empurra de cima, e o piso é revestido, em todos os níveis com inúmeros deles que no entando possuem alcance bem mais limitado, decaindo mais do que ao quadrado, como na força gravitacional normal.

Isso limitaria a ação da gravidade apenas ao interior da nave, e explicaria bem suas características, porém, se houvesse uma ponte sobre um vão de dois ou mais pisos, esse gravitores funcionariam apenas na ponte, e se alguém saltasse para fora dela não seria atraído, ou seria atraído com baixa intensidade, para o piso. No entanto tenho certeza que qualquer fã destas séries já viu situações onde isso não ocorre de tal forma.

CONCLUSÃO GERAL

Grande parte dos escritores de FC, em especial os responsáveis pelas obras mais difundidas, não estão muito preocupados com a coerência racional de suas criações, tendendo mais para a Ficção Fantástica. Alguns apenas usam ambientações cuja roupagem parece Ficção Científica, a exemplo Guerra nas Estrelas, que apesar das aparências é tão fantástica e preocupada com sua validação racional quanto O Senhor dos Anéis ou Harry Potter, ainda possuindo o recurso de se situar "Há muito tempo em uma galáxia muito, muito distante.", que a torna irrefutável.

Já aqueles que tem disposição para incorporar maior racionalidade às suas obras prestam mais atenção a essas questões, que longe de tolher a criatividade, muito pelo contrário, acrescentam novas idéias e permitem os mais diversos desenvolvimentos.

É importante saber relacionar as infinitas possibilidades concebíveis de validação racional às necessidades artísticas, de modo a tornar a obra não só mais coerente e convincente, mas até mesmo mais bela.

A questão da Gravidade talvez seja uma das mais prementes porque ela é inevitável em qualquer obra que apresente viagens espaciais, ou mesmo simples deslocamentos instantâneos de um planeta a outro. Podemos ver em obras como a série Star Gate que todos os planetas visitados possuem as mesmas características físicas incluindo a gravitacional, o que é mais defensável se considerarmos que os portais só foram construídos em planetas com tais características.

Mas em obras como Star Trek, Farscape, Crusade e outras, fica quase irritante ver que todos os planetas habitados possuem a mesmíssima gravidade terrestre, assim como faixa de temperatura, composição atmosférica, períodos de rotação e o pior, sempre a mesma pressão atmosférica! Ao menos eu nunca vi preocupação com as diferenças de pressão entre o ambiente interno da nave e os variados planetas que visitam.

Se considerarmos que esses seriam os planetas "Classe M" de Star Trek, porque seria excluídos tantos outros planetas habitáveis mas com diferenças notáveis? Um ser humano poderia se adaptar a um planeta com uma gravidade 50% maior ou menor que a nossa, e como se não bastasse, podemos ver que mesmo planetas como Marte, que possui menos da metade da gravidade terrestre, são retratados nos filmes sem levar isso em conta. Em marte as coisas teriam metade do peso, poderia-se dar saltos com o dobro da altura, por que tudo isso é desprezado nessas obras de FC?

Nem mesmo a dificuldade técnica da produção dos filmes serve como justificativa, principalmente com os notáveis avanços tecnológicos cinematográficos e televisivos. A gravidade de marte poderia ser facilmente simulada usando aqueles cabos de suspensão que filmes como The Matrix ou O Tigre e o Dragão usam para fazer os movimentos irreais de seus personagens.

Ao que me parece a acomodação racional é a grande responsável por essas falhas, principalmente num mundo onde muitas pessoas instruídas acham que há uma tal Lei da Gravidade que diz "Tudo o que sobe desce"!

É uma pena, pois se somos submissos à Lei da Gravitação Universal em nossa realidade, por que nos recusar a ser livres na Ficção?

Marcus Valerio XR
Texto iniciado em Marco de 2001 e só
finalmente concluído em Julho de 2003

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Antigravidade & Levitação

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FICÇÃO CIENTÍFICA

O que causa os terremotos?

Os terremotos são causados pela movimentação das placas tectônicas, um grupo de doze grandes blocos da crosta terrestre onde estão assentados os oceanos e continentes. Essas placas estão em constante movimento, à deriva sobre o magma incandescente que se movimenta abaixo delas.

Principais Placas tectônicas
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Os tremores ocorrem normalmente ao longo da junção entre essas placas, que colidem, afundam ou deslizam entre si, liberando grande quantidade de energia.

A velocidade com que as placas deslizam ou colidem varia entre poucos milímetros até 10 ou mais centímetros por ano.

Yellowstone uma bomba prestes a explodir

Quando Yellowstone explode

Sob o Parque Nacional de Yellowstone, uma monstruosa coluna de rocha aquecida está provocando tremores de terra. No passado remoto aconteceram gigantescas erupções vulcânicas. E ninguém sabe se elas podem voltar a ocorrer.

Por Joel Achenbach
Foto de Mark Thiessen
Quando Yellowstone explode

O fogo e os detritos lançados em uma ilustração fictícia da erupção. É improvável que a próxima explosão importante ocorra em nossa época, mas os cientistas estão de olhos fixos em seus instrumentos.

Em 29 de agosto de 1870, Gustavus Doane, um tenente do Exército americano de 30 anos, membro de uma expedição que explorava a região de Yellowstone, subiu com dificuldade até o topo do monte Washburn. As únicas outras elevações visíveis estavam a quilômetros de distância, formando parênteses em volta de uma imensa bacia tomada por florestas. Para Doane, só tinha uma explicação para esse vazio. "A enorme bacia", escreveu, "havia sido uma vasta cratera de um vulcão hoje extinto."

O tenente estava certo: Yellowstone é um vulcão, mas não um qualquer. O mais antigo parque nacional dos Estados Unidos está situado sobre um dos maiores vulcões do planeta. Por outro lado, Doane equivocou-se quanto a um aspecto crucial: esse vulcão não está extinto.

Existem vulcões - e há os supervulcões. Esta última categoria ainda não tem definição consensual - o termo foi popularizado por um documentário transmitido pela BBC em 2000 -, mas alguns cientistas o empregam para designar erupções excepcionalmente violentas e volumosas. O U.S. Geological Survey (USGS) usa o termo para se referir a qualquer erupção em que sejam lançados mais de 1 milhão de metros cúbicos de pedra-pomes e cinza no decorrer de um único evento - ou seja, 50 vezes a do vulcão Krakatoa em 1883, na qual morreram mais de 36 mil pessoas. Uma explosão vulcânica mata plantas e animais em um raio de quilômetros; já os supervulcões, quando entram em atividade, são capazes de provocar a extinção de espécies, pois modificam o clima em todo o planeta.

Não há registro de nenhuma dessas supererupções na história humana, mas os geólogos fazem uma ideia de como elas seriam. Primeiro, uma coluna de calor ascende das profundezas do planeta e funde as rochas logo abaixo da crosta terrestre, criando uma imensa câmara repleta de uma mescla pressurizada de magma, rocha semissólida, vapor d'água dissolvido, dióxido de carbono e outros gases. À medida que o magma se acumula na câmara no decorrer de milhares de anos, o terreno acima começa a ficar abaulado, centímetro por centímetro. Surgem então fraturas na beirada da abóboda. Quando a pressão na câmara magmática é liberada através dessas fraturas, os gases dissolvidos explodem em uma reação em cadeia. É como "abrir uma garrafa de Coca-Cola depois de sacudi-la", diz o cientista Bob Christiansen, do USGS, um dos primeiros a pesquisar o supervulcão, na década de 1960. Assim que a câmara magmática se esvazia, a superfície sofre um colapso. Toda a área da abóbada afunda no interior do planeta, como se a Terra estivesse devorando a si mesma. O resultado final é uma gigantesca caldeira vulcânica.

A "área de calor" responsável pela caldeira de Yellowstone já provocou dezenas de erupções durante os últimos 18 milhões de anos. Como a área se estende até as profundezas, e a placa tectônica sobre ela está se movendo para sudoeste, as caldeiras remanescentes de explosões mais antigas se enfileiram como um colar de contas.

As três últimas supererupções ocorreram no próprio Yellowstone. A mais recente, 640 mil anos atrás. Segundo os cálculos dos cientistas, a coluna de cinza ergueu-se a 30 mil metros, lançando uma camada de detritos pelo oeste americano até o golfo do México. Os fluxos piroclásticos - uma fluida massa densa e letal composta de cinza, rocha e gás superaquecidos a 800°C - moveram-se pela paisagem como imensas nuvens cinzentas. Tais nuvens cobriram vales inteiros com uma camada de centenas de metros de material tão quente e pesado que se consolidou como asfalto sobre a paisagem antes verdejante. E essa não foi a explosão mais violenta do Yellowstone. Há 2,1 milhões de anos ocorreu ali uma erupção duas vezes mais forte, que criou uma caldeira de 4 mil quilômetros quadrados. Entre uma outra, 1,3 milhão de anos atrás, houve uma terceira erupção - menor, mas ainda assim devastadora.

Em todas essas ocasiões, os efeitos foram sentidos no planeta inteiro. Os gases que se elevavam até a estratosfera teriam se mesclado ao vapor d'água, criando uma fina névoa de aerossóis de sulfato que bloqueou a luz do sol, mergulhando a Terra em um "inverno vulcânico" que durou anos. De acordo com pesquisadores, o DNA humano talvez guarde sinais de uma catástrofe assim, ocorrida há cerca de 74 mil anos, quando se deu a erupção do Toba, um supervulcão na Indonésia. O subsequente inverno vulcânico pode ter contribuído para um período de resfriamento global que reduziu a população a alguns milhares de indivíduos - por muito pouco não extinguiu a espécie humana.

Apesar de sua violência, restaram apenas débeis sinais da atividade dos supervulcões. A caldeira de Yelowstone sofreu erosão, foi preenchida com fluxos de lava e cinza oriundos de erupções menores (das quais a mais recente foi há 70 mil anos) e em seguida foi nivelada por geleiras. Florestas tranquilas recobriram as cicatrizes restantes. Esses efeitos tornam quase impossível detectar qualquer sinal, a menos que se tenha bom olho, como era o caso do tenente Doane, ou que se seja alertado por um geólogo.

"Vemos dois terços da caldeira", diz o geofísico Bob Smith. "As dimensões dela são tão grandes que é difícil ter uma ideia precisa." Nós estamos acima do lago Butte, em um mirador no leste do lago Yellowstone, um dos melhores pontos para se ver a caldeira. Mas eu não percebo nada. Vejo o lago se estender por quilômetros abaixo de nós e alguns morros ao norte - antigos domos de lava. Mas não consigo visualizar os limites da caldeira, pois grande parte dela está sob o lago, e também em função de sua enorme escala - com uns 72 quilômetros de diâmetro. Tal como Doane no topo do monte Washburn, diviso apenas longínquos morros de uma e de outra banda no horizonte e, entre eles, a oeste, as "não montanhas", o espaço vazio em que o terreno afundou no período de apenas alguns dias.