sexta-feira, 23 de julho de 2010

A resenha do "A Busca pela compreensão cósmica" no Ciência Hoje on-line

Saiu mais uma resenha do meu livro "A busca pela compreensão cósmica" Quem quiser dar uma olhada

Para ler e entender estrelas

Crônicas sobre física e astronomia permitem ao leitor saber mais sobre as perguntas que a ciência já respondeu. Elas estão no livro ‘A busca pela compreensão cósmica’, de nosso colunista, o físico Adilson de Oliveira.http://cienciahoje.uol.com.br/resenhas/para-ler-e-entender-estrelas

quarta-feira, 21 de julho de 2010

sábado, 17 de julho de 2010

A descoberta que mudou a humanidade

Coluna Física sem mistério
Ciência Hoje On-line
Publicada em 16 de julho de 2010

Há centenas de milhares de anos, nas noites frias de inverno, a escuridão era um grande inimigo. Sem a lua cheia, a negritude da noite, além de assustadora, era perigosa. Havia muitos predadores com sentidos aguçados, e que poderiam atacar facilmente enquanto dormíamos. O frio intenso era outro inimigo. Não eram fáceis os primeiros passos da humanidade, dados por antepassados muito diferentes de nós.


Até que, um dia, talvez ao observar uma árvore atingida por um raio, os hominídeos primitivos descobriram algo que modificaria complemente o rumo da nossa evolução: o fogo. Ao dominar essa entidade, foi possível se aquecer, proteger-se dos predadores e ainda cozinhar os alimentos. Como nenhuma outra criatura do nosso planeta, conseguimos usar a nosso favor um fenômeno natural para ajudar a vencer as dificuldades diárias.
Com o fogo, a noite já não era mais tão perigosa, e diminuía a necessidade de se esconder ou lutar. Acredita-se que a descoberta de seu uso tenha agido diretamente sobre a nossa forma de pensar, pois permitiu mais tempo para pensarmos. O filme A guerra do fogo (1981), do diretor francês Jean-Jacques Annaud, retrata em forma de ficção como o fogo influenciou a forma de viver dos primeiros hominídeos.

Assista aqui ao trailer do filme ‘A guerra do fogo’, de 1981




A importância da utilização do fogo como instrumento de transformação da nossa sociedade se acelerou com o progresso da cultura humana. Além de fornecer conforto térmico e melhorar a preparação de alimentos, ele desde cedo foi usado em rituais dos mais diferentes povos, na fabricação de armas (até os dias atuais), na produção de novos materiais (ajudando a fundir metais, por exemplo) e como fonte de calor para máquinas térmicas. Entretanto, o que é o fogo?
O fogo surge do processo de rápida oxidação de um material combustível, liberando luz, calor e os produtos da reação, como dióxido de carbono e água. Dessa forma, o fogo é um mistura de gases em altas temperaturas e por isso emite luz na faixa do infravermelho e visível.
Para certas faixas de temperatura, os gases ficam totalmente ionizados. Isso ocorre porque os elétrons são arrancados dos átomos que os compõem, levando-os ao estado de plasma. O plasma (que nada tem haver com o material contido no sangue) pode ser observado, por exemplo, em lâmpadas fluorescentes, em que o gás fica ionizado devido à descarga elétrica.

Revolução Industrial

Um grande salto no desenvolvimento tecnológico ocorreu justamente quando se desenvolveu a máquina a vapor, dando início à Revolução Industrial, no final do século 18. Nesse caso, o principal combustível era o carvão e, a partir da sua queima, produzindo fogo, foi possível transformar a energia liberada em outra, com capacidade de realizar trabalho – ou seja, impulsionar máquinas e equipamentos a fazerem tarefas que antes dependiam da força bruta humana.

Nas primeiras máquinas térmicas, o fogo era utilizado para aquecer a água até a temperatura em que ela se transforma em vapor. A partir disso, com o acúmulo de vapor, a pressão aumentava, fazendo com que ele empurrasse um pistão que colocava uma roda, por exemplo, em movimento.
Essas primeira máquinas foram usadas para extrair a água das minas de carvão, mas logo foram aplicadas nas indústrias e no desenvolvimento dos trens. Em poucas décadas, essas máquinas transformaram o mundo.
Desde aquele tempo existia a preocupação em desenvolver tecnologias mais eficientes para o aproveitamento da energia, ou seja, construção de máquinas com maior rendimento – que produzam mais consumindo menos. De fato, já no século 19 se fazia uma pergunta cuja resposta até hoje não é fácil: é possível construir uma máquina com 100% de eficiência? Seria possível conseguir isso?
A resposta a essa questão não foi simples e mostrou que não se tratava apenas de uma limitação tecnológica, mas sim uma limitação da natureza. Esses estudos levaram ao desenvolvimento de um novo ramo da física conhecido como termodinâmica.

Em busca da máquina perfeita

A termodinâmica estuda o comportamento de sistemas com muitas partículas (como, por exemplo, um gás), levando em conta os efeitos de trocas térmicas. Dois de seus princípios fundamentais, conhecidos como a 1ª e a 2ª leis da termodinâmica, foram elaborados a partir de tentativas de desenvolver a máquina perfeita.
A 1ª lei da termodinâmica é, basicamente, a conhecida a lei da conservação da energia. Ou seja, independentemente de qual for o processo físico que esteja ocorrendo, a energia nunca é criada ou destruída, mas simplesmente transformada em outra forma de energia.


Era dessa maneira que a energia liberada pela queima do carvão nas antigas máquinas era transformada em energia de movimento, por exemplo.
Nas usinas nucleares, em vez de utilizar o fogo para aquecer a água, a energia contida no núcleo atômico é liberada para aquecer e transformar a água em vapor, que, em altíssima pressão, movimenta as turbinas.
Entretanto, nem toda a energia gerada, seja qual for o processo, poderá ser sempre útil para nós. É um fato observado que, em todo processo no qual ocorre uma transformação de energia, parte dela se transforma numa energia que não pode ser aproveitada, e é perdida para o ambiente na forma de calor.
Todos nós já observamos que qualquer máquina, seja a movida a vapor, eletricidade, gasolina etc., sempre fica aquecida. Esse aquecimento surge justamente da perda de energia em forma de calor, que ocorre quando realizamos qualquer processo de transformação de energia.

Limites para a eficiência

Foi o engenheiro e matemático francês Nicolas Léonard Sadi Carnot (1796-1832) que, ao estudar o desenvolvimento de máquinas térmicas, chegou à conclusão de que seria impossível construir uma máquina térmica com 100% de eficiência, levando ao 2º princípio da termodinâmica (ou 2ª lei).
A 1ª lei estabelece que a energia não pode ser criada nem destruída, referindo-se à quantidade de energia. A 2ª lei qualifica isso, acrescentando que a forma que a energia assume nas diversas transformações acaba se ’deteriorando’ em formas menos úteis de energia.
Ela se refere, portanto, à ’qualidade’ da energia, levando em consideração também a energia que se torna mais difusa e acaba se degenerando em dissipação. A partir da 2ª lei é que chegamos ao conceito de entropia (veja a coluna "O caos e a ordem"), que está associada a uma medida de desordem de um sistema.

O domínio do fogo pelos primeiros hominídeos foi de fundamental importância para a sobrevivência da nossa espécie. Em milhares de anos utilizando o fogo, o homem conseguiu produzir diversos materiais (metálicos, cerâmicos) que impulsionaram o desenvolvimento civilizatório.
Com o advento da máquina a vapor, usando o fogo como fonte de energia, ocorreu o grande processo de industrialização que nos levou ao atual estágio tecnológico.
Ao compreender como ocorrem os processos de transformação de energia, a termodinâmica se estabeleceu com um dos mais importantes ramos do conhecimento da física, que se aplica desde as máquinas a vapor até as modernas usinas nucleares. Sem dúvida, o fogo acendeu a curiosidade humana e foi uma das molas propulsoras do nosso progresso.

quarta-feira, 7 de julho de 2010

O desenvolvimento da nova Instalação do LAbI - [Eco] Sistema

O Laboratório Aberto de Interatividade - LAbI - UFSCar em parceria com o Sesc -São Carlos está construindo uma nova instalação interativa - [Eco]Sistema, abordando a temática da Biodiversidade. A instalação  será desenvolvida a partir de oficinas colaborativas. Visitem o site do projeto [Eco]Sistema.


sábado, 3 de julho de 2010

A difícil tarefa de fazer Ciência no Brasil

Para muitas pessoas o trabalho do cientista consiste em apenas fazer pesquisas. Estar em uma escrivaninha pensando na solução de problemas complexos ou enfiado em um laboratório realizando experimentos a procura de uma nova descoberta. Mas, na realidade, as coisas são mais complicadas. No caso do Brasil, a maioria dos cientistas são professores universitários que além de fazer as pesquisas tem que dar aulas para graduação e pós-graduação (que é muito bom), mas tem muitas atividades administrativas.
Para tocar as pesquisas são necessários financiamentos, que são concedidos pelas agências governamentais, que são analisados pelo mérito acadêmico. Ter um projeto de pesquisa aprovado é sempre muito gratificante.


Mas a alegria de ganhar verbas para pesquisa pode se tornar um pesadelo. Além das rigorosas prestações de contas, que são auditadas pelas agências de fomento, feitas por pessoas que são ótimos auditores, mas não conhecem nada da prática da ciência. Por exemplo, para um auditor a compra de preservativos pode sugerir que o pesquisador está gastando o dinheiro do projeto para uso próprio, mas preservativos (especialmente os sem lubrificantes) são ótimos para proteger materiais quando compactados em meios líquidos.



Na Folha de S. Paulo de hoje (03/07/2010) tem a notícia que o CNPq não vai mais fazer as importações de insumos de pesquisa e equipamentos. Desde 2004 o CNPq teve o sistema chamado de "Importa Fácil" em parceria com os Correios para facilitar a compra de materiais no exterior. Esse sistema não era muito amigável e levava o pesquisador a correr atrás de muita burocracia. Agora, sem esse apoio, as universidades terão que fazer esse trabalho. O grande problema é que as universidades não tem estrutura para isso. Os pesquisadores que trabalham com a importação de material biológico terão grandes problemas.

Sem dúvida é necessário ter rigor com o gasto do dinheiro público, mas também é necessário que a burocracia não cause entraves. Nem todos os pesquisadores tem vocação para serem burocratas ou contadores (eu já fui contador!!!)