CAPÍTULO 37

CIVILIZAÇÃO DA FÍSICA

A CIÊNCIA E OS GÊNIOS

As teorias físicas apresentadas até o fim século XIX estavam dentro do que se chamava a Teoria do Tudo. Os fenômenos físicos explicados pelos conhecimentos que se tinham até aquele momento. E entramos no século XX, com uma sucessão de descobertas revolucionárias e suas comprovações matemáticas. A física construída até o fim do século XIX foi desconstruída integralmente.

A teoria da relatividade, a física quântica e a física nuclear mudavam as leis de entendimento do universo. Surpresos, e ao mesmo tempo maravilhados, entramos na Era da Física Moderna.

Conhecimento, como nunca antes, do átomo, do seu núcleo, da matéria, dos campos fundamentais e suas forças. E teremos avanços ainda maiores no século XXI. E os afrodescendentes no Brasil são apenas espectadores...

PARTE I
www.youtube.com/watch?v=_J4QPz52Sfo
PARTE II
www.youtube.com/watch?v=40YIIaF1qiw&t=0s

ESPECIAL
Galileo di Vincenzo Bonaulti de Galilei, o primeiro cientista da modernidade contemporânea. Ameaçado de ser queimado na fogueira como blasfemo pela satânica e cruel Inquisição católica. E pur si muove... não se retratou e a Terra continua a se mover.

ATLAS/ACELERADOR DE PARTÍCULAS/FOTO: CERN

Reprodução/Galileu e Viviani. Por Tito Lessi.

Big Bang... É Tudo

FERMILAB
PRÉ BIG BANG?
DON LINCOLN
www.youtube.com/watch?v=dr6nNvw55C4

INÍCIO DO UNIVERSO
DAN HOOPER
www.youtube.com/watch?v=dB7d89-YHjM

TEORIA DO TAMANHO DO UNIVERSO
RELATIVIDADE GERAL
www.youtube.com/watch?v=wrwgIjBUYVc&list=RDLVn7cOlBxtKSo

ESPAÇO PROFUNDO
www.youtube.com/watch?v=IxXaGzUnBRI

GÊNESE UNIVERSAL
JOÃO STEINER (IN MEMORIAN)
www.youtube.com/watch?v=CMOaHKlD8nM
www.youtube.com/watch?v=QHwmpbDpI3I

FAPESP
ORIGEM DO UNIVERSO
CAROLA CHINELLATO, ELISABETE DE GOUVEIA DAL PIN, JOÃO STEINER
www.youtube.com/watch?v=WxqOoBPJ5EY

COSMOLOGIA
UNIVERSIDADE DE CAMBRIDGE
NOSSO LUGAR NO UNIVERSO
BRIAN COX
www.youtube.com/watch?v=6eAMGN69B5k

SIMETRIA
ORDEM PREDITIVA DA NATUREZA E DO UNIVERSO
ROBBERT DIIKGRAAF, DAVID GROSS, ALAN LIGHTMAN, MARIA SPIROPULU
www.youtube.com/watch?v=X6HobTJ2jnk

HISTÓRIA DO UNIVERSO
ELE É PERFEITO?
www.youtube.com/watch?v=lR9r7_MweK8

UNIVERSO MATEMÁTICO
www.youtube.com/watch?v=8mve0UoSxTo

DIMENSÕES DO ESPAÇO
www.youtube.com/watch?v=ugvkUU_hyZM

NEM TUDO ESTÁ EXPLICADO E PROVADO
JIM BAGGOTT
www.youtube.com/watch?v=vIJTwYOZrGU

VERITASIUM
O SIMPLES É SEMPRE O MAIS COMPLEXO
www.youtube.com/watch?v=pTn6Ewhb27k

COSMOS
DAVID BUTLER
www.youtube.com/watch?v=tDZZEaqQPNY

ESPAÇO = TEMPO
LEE SMOLIN
www.youtube.com/watch?v=QOAcQCFNtbo&list=RDLV9Gl8pwY2kW8
www.youtube.com/watch?v=a77vFzttMRU

TUDO É GRAVIDADE
ERIK VERLINDE
www.youtube.com/watch?v=5EFO--m0Nsk

O QUE HÁ DE ERRADO COM A FÍSICA ATUAL?
SABINE HOSSENFELDER
www.youtube.com/watch?v=99hVAu1k6G8

NASA
www.youtube.com/watch?v=6tmbeLTHC_0
www.youtube.com/watch?v=l3QQQu7QLoM

PAINEL DE DISCUSSÃO
TERRA, PASSADO, PRESENTE, FUTURO
JACK SZOSTAK, NICK LANE E DONALD JOHANSON
www.youtube.com/watch?v=GJsUc29yajU&list=RDLV9fSh6uWrNMA

O FIM DA FÍSICA?
HARRY CLIFF
www.ted.com/talks/harry_cliff_have_we_reached_the_end_of_physics/

FÍSICA: MAGIA
MICHIO KAKU
www.youtube.com/watch?v=0NbBjNiw4tk

O QUE É O TEMPO?
OU TUDO É RELATIVO?
DAVID Z. ALBERT, VIJAY BALASUBRAMANIAN, CARLOS ROVELLI, LEE SMOLIN, JIM HOLT
www.youtube.com/watch?v=N-NTXoYTvao

ESPACE DES SCIENCES
PODEMOS VIAJAR NO TEMPO?
ÉTIENNE KLEIN
www.youtube.com/watch?v=DyVEU71Azno

VIAGENS INTERGALÁCTICAS
www.youtube.com/watch?v=b_TkFhj9mgk
www.youtube.com/watch?v=4Gaq0mx2hL4

ETTORE MAJORANA
UM FÍSICO ABSOLUTO
www.youtube.com/watch?v=2L34pg_L_Ek

LOUIE SCHWARTZBERG
INTERSECÇÃO ENTRE TECNOLOGIA, ARTE, CIÊNCIA
www.youtube.com/watch?v=FiZqn6fV-4Y

RICHARD DAWKINS E LAWRENCE KRAUS
ALGO DO NADA
www.youtube.com/watch?v=q0mljE9K-gY

ALAN TEMPLETON
HUMANOS HÁ DOIS MILHÕES DE ANOS
www.youtube.com/watch?v=Wl4IIGV1l6s

ANNA MARIE PYLE
www.youtube.com/watch?v=WCrlm18KQ48

RACHEL GREEN
www.youtube.com/watch?v=7EZ87bIvCOM
www.youtube.com/watch?v=-kXEHmBlnpE

MARIANO ZALIS
www.youtube.com/watch?v=G_6oMuJTY-s

JIM HOLT
www.youtube.com/watch?v=zORUUqJd81M

SANDRA MANICKAM
www.youtube.com/watch?v=_8G7v0OOKig

CANDIS WATTS SMITH
www.youtube.com/watch?v=7CGJDgO4Fs8

TEDx
FUTURO POSSÍVEL
SAUL GRIFFITH
www.youtube.com/watch?v=XwyQKqlXpNY

BURACO NEGRO DEVORANDO UMA ESTRELA DE NÊUTRONS/Dana berry/nasa

Última Maravilha do Hubble

Crédito: ESA/Hubble & NASA, F. Ferraro

Com a Wide Field Camera 3 (WFC3) do Hubble podemos ver Liller 1 tão claramente nesta imagem. Porque é sensível a comprimentos de onda de luz que o olho humano não consegue detectar. Liller 1 está a apenas 30.000 anos-luz da Terra – próxima em termos astronômicos – dentro da “protuberância” da Via Láctea, a região densa e empoeirada no centro da nossa galáxia.

Liller 1 é obscurecido pela poeira interestelar, que espalha a luz visível (particularmente a luz azul) de forma muito eficaz. Felizmente, alguma luz visível infravermelha e vermelha pode passar por essas regiões empoeiradas. O WFC3 é sensível aos comprimentos de onda do visível e do infravermelho próximo (infravermelho próximo ao visível), que nos permite ver através das nuvens escuras de poeira e fornece esta vista espetacular de Liller.

Aglomerado Deslumbrante de Estrelas
03/06/2022
Telescópio Espacial Hubble

QUÃO ESCURO É O ESPAÇO?
www.youtube.com/watch?v=1axNJibYCGc

MIX HUBBLE SPACE TELESCOPE
www.youtube.com/watch?v=Qm1VscNlMK8

telescópio James Webb

O mistério eterno do mundo é sua inteligibilidade, declarou Einstein em 1936. Nas últimas duas décadas tivemos descobertas notáveis: apenas 4% do nosso universo é feito de matéria comum - átomos, moléculas, etc. Os outros 96% não são visíveis.

Cerca de 25% é matéria escura, que mantém galáxias e estruturas ainda maiores que elas juntas (com o que pode ser uma nova partícula elementar). E que 70% seja energia escura, fenômeno ainda não comprovado, que acelera a expansão do universo.

FONTE: NASA Goddard Space Flight Center/Northrup Grumman

NASCIMENTO E MORTE DO UNIVERSO
É O QUE QUEREMOS SABER
www.youtube.com/watch?v=shPwW11MEHg

LANÇAMENTO
www.youtube.com/watch?v=henRzCe1n0M

NOVA ODISSEIA UNIVERSAL
www.youtube.com/watch?v=v1J3208E8jU

CRÉDITO: NASA/ESA/CSA/WEB SPACE TELESCOPE

CAPTAÇÃO NA FASE DE AJUSTES. NITIDEZ EM RELAÇÃO AOS OUTROS TELESCÓPIOS (TAMBÉM COM TECNOLOGIA DE CAPTAÇÃO INFRAVERMELHA). MARAVILHOU SEUS OPERADORES.

Imagem: nasa

Espaço profundo, a primeira imagem nítida dos confins do universo. Ou dito de outra forma, como ele era há cerca de cinco bilhões de anos.

A imagem de infravermelho médio é mostrada à esquerda e a imagem de infravermelho próximo à direita. A imagem do infravermelho médio parece muito mais escura, com muito menos pontos de leve.

As estrelas têm picos de difração muito curtos. Galáxias e estrelas também aparecem em uma variedade de cores - azul, verde, amarelo e vermelho. A imagem do infravermelho próximo parece mais movimentada, com muito mais pontos de luz. Milhares de galáxias e estrelas aparecem em toda a imagem.

A maioria das estrelas parece azul com longos picos de difração, formando uma forma de estrela de oito pontas. Há também muitos arcos finos, longos e laranjas que se curvam ao redor do centro da imagem.

Fronteiras do Big Bang

CRÉDITO: www.nasa.gov

CRÉDITO: NASA/ESA/CSA/WEB SPACE TELESCOPE

WASP-96 b é um dos mais de 5.000 exoplanetas confirmados na Via Láctea. Localizado a cerca de 1.150 anos-luz de distância na constelação de Phoenix, no céu do sul, representa um tipo de gigante gasoso que não tem análogo direto em nosso sistema solar. Com uma massa menor que a metade de Júpiter e um diâmetro 1,2 vezes maior. Com uma temperatura superior a 1000° F, é significativamente mais quente.

WASP-96 b orbita próximo de sua estrela parecida com o Sol, apenas um nono da distância entre Mercúrio e o Sol, completando um circuito a cada 3½ dias terrestres. O Webb capturou a assinatura de vapor d’água, com evidências de nuvens e neblina na atmosfera ao redor desse planeta gigante, gasoso, quente, que orbita uma estrela parecida com o Sol.

Revelou a presença de moléculas de gás específicas com base em pequenas diminuições no brilho de cores precisas da luz. É a mais detalhada de seu tipo até hoje, demonstrando a capacidade sem precedentes do Webb de analisar atmosferas a centenas de anos-luz de distância.

Enquanto o Hubble analisou várias atmosferas de exoplanetas nas últimas duas décadas e capturou a primeira detecção clara de água em 2013, a observação imediata e detalhada de Webb marca um salto gigantesco na busca de caracterizar planetas potencialmente habitáveis além da Terra.

A combinação de tamanho gigante, período orbital curto, atmosfera carregada e falta de luz de objetos próximos torna o WASP-96 b um alvo ideal para observações atmosféricas.

Nebulosa do Anel Azul

CRÉDITO: NASA/ESA/CSA/WEB SPACE TELESCOPE

A estrela brilhante no centro de NGC 3132, embora proeminente quando vista pelo Webb em luz infravermelha próxima, desempenha um papel de apoio na escultura da nebulosa circundante.

Uma segunda estrela, pouco visível no canto inferior esquerdo ao longo de um dos picos de difração da estrela brilhante, é a fonte da nebulosa. Ele ejetou pelo menos oito camadas de gás e poeira ao longo de milhares de anos. Mas a brilhante estrela central visível aqui ajudou a mudar a forma dos anéis altamente intrincados desta nebulosa planetária criando turbulência.

O par de estrelas está travado em uma órbita apertada, o que leva a estrela mais escura a pulverizar o material ejetado em várias direções à medida que orbitam uma à outra, resultando nesses anéis irregulares.

Centenas de linhas retas e bem iluminadas atravessam os anéis de gás e poeira. Esses “holofotes” emanam da estrela brilhante e fluem através de buracos na nebulosa como a luz do sol através de lacunas em uma nuvem.

Mas nem toda a luz das estrelas pode escapar. A densidade da região central, destacada em azul-petróleo, é refletida pelo quão transparente ou opaca ela é. As áreas mais profundas indicam que o gás e a poeira são mais densos – e a luz não consegue se libertar.

Esta não é apenas uma imagem nítida de uma nebulosa planetária – também nos mostra objetos nas vastas distâncias do espaço atrás dela. As seções vermelhas transparentes da nebulosa planetária – e todas as áreas fora dela – estão repletas de galáxias distantes.

Stephan's Quintet

CRÉDITO: NASA/ESA/CSA/WEB SPACE TELESCOPE

Grupo de quatro galáxias que aparecem próximas umas das outras no céu: duas no meio, uma em cima, uma no canto superior esquerdo. Além disso, há uma grande mancha brilhante à direita. A galáxia no topo tem um núcleo avermelhado brilhante e é cercada por redemoinhos de filamentos azuis e roxos que viajam para dentro de seu núcleo brilhante, também destacado por oito picos de difração.

A galáxia à esquerda é uma massa de gás roxo em torno de um núcleo vermelho escuro. A massa é feita de pequenos aglomerados, cada um levemente iluminado. As duas galáxias no meio têm dois núcleos azuis brilhantes, cercados por manchas roxas. A brilhante à direita é feita de nuvens de azul e roxo, amarradas em bandas semelhantes a filamentos. Ao redor das galáxias há um fundo salpicado de pontos vermelhos, azuis e roxos, que são estrelas e galáxias distantes.

CRÉDITO: NASA/ESA/CSA/WEB SPACE TELESCOPE

A imagem é dividida horizontalmente por uma linha ondulada entre uma paisagem de nuvens formando uma nebulosa ao longo da parte inferior e uma parte superior comparativamente clara. Salpicado em ambas as partes é um campo de estrelas, mostrando inúmeras estrelas de vários tamanhos. O menor deles são pontos pequenos, distantes e fracos de leve. O maior deles parece maior, mais próximo, mais brilhante e mais totalmente resolvido com difração de 8 pontos espigões.

A parte superior da imagem é azulada e tem listras finas e translúcidas semelhantes a nuvens subindo da nebulosa abaixo. A formação turva alaranjada na metade inferior varia em densidade e alcance do translúcido ao opaco. As estrelas variam em cor, a maioria das quais tem uma tonalidade azul ou laranja.

A estrutura em forma de nuvem da nebulosa contém cristas, picos e vales – uma aparência muito semelhante à uma cadeia de montanhas. Três longos picos de difração da borda superior direita da imagem sugerem a presença de uma grande estrela fora de vista.

Universo Invisível

expansão do universo PÓS BIG BANG.
Crédito: Nasa/WMAP Science Team/Arte de Dana Berry

MATÉRIA E ENERGIAS ESCURAS
FRANK WILCZEK
www.youtube.com/watch?v=YS3TldQq-bY

MATÉRIA ESCURA
FRANÇOIS COMBES
www.youtube.com/watch?v=fCEtZyGAi24

É REAL?
Sabine Hossenfelder
www.youtube.com/watch?v=ASjdlUVKmj0

FERMI NATIONAL ACCELERATOR LABORATORY (FERMILAB)
sim, existe.
DAN BAUER
www.youtube.com/watch?v=o79szJBtQ5E

MATÉRIA E ANTIMATÉRIA – ENIGMA CÓSMICO IRRESOLUTO
MARCELA CARENA, JANET CONRAD, MICHAEL DOSER, HITOSHI MURAYAMA, NEIL TUROK.
www.youtube.com/watch?v=qMMgsjnI1is

ROYAL INSTITUTION
Antimatéria: Por que ela é importante? (invisível, NÃO DETECTÁVEL)

TARA SHEARS
www.youtube.com/watch?v=0Fy6oiIRwJc

MATÉRIA E ENERGIA ESCURAS, TUDO É GRAVIDADE?
ERIK VERLINE, SABINE HOSSENFELDER, CATHERINE HEYMANS
www.youtube.com/watch?v=3JE_KMfuEWk&

MATÉRIA ESCURA - ALÉM DA IMAGINAÇÃO
Michelle Thaller
www.youtube.com/watch?v=lYH_nFwMXRM

EM BUSCA DA MATÉRIA PERDIDA
MARIANGELA LISANTI, JOSEPH SILK, ERIK VERLINDE, RISA WECHSLER
www.youtube.com/watch?v=1VajnuxMJmU&

BUSCA DO UNIVERSO INVISÍVEL
Josh Frieman‎
www.youtube.com/watch?v=8sUfiP9AUSo

ESCURIDÃO VISÍVEL
SHEP DOELEMAN, ANDREA GHEZ, VICKY KALOGERA, CUMRUN VAFA
www.youtube.com/watch?v=3JE_KMfuEWk

PRIYAMVADA NATARAJAN
www.youtube.com/watch?v=gHhs7UMuwke

MARIANGELA LISANTI JOSEPH, SILK, ERIK VERLINDE, RISA WECHSLER
www.youtube.com/watch?v=1VajnuxMJmU

Minúscula estrela colapsada libera feixe gigantesco de matéria e antimatéria que se estende por trilhões de quilômetros.
Crédito: Chandra/Nasa

FERMI/NASA
ABRINDO UMA JANELA NO UNIVERSO PROFUNDO
Julie McEnery
www.youtube.com/watch?v=nv7ZBhuihfE

IMAGEM REAL DE SATURNO

Crédito: ESA/Webb, NASA, CSA

EM BUSCA DO INFINITO

TUDO SE SABE E POUCO SE PROVA
www.youtube.com/watch?v=gup4Cc0Ube0

PRÊMIO NOBEL BRIAN SCHMIDT
DESCOBRIDOR DA ACELERAÇÃO DO UNIVERSO
www.youtube.com/watch?v=55pcpTjd3BY

CAMPO PROFUNDO: MAGNITUDE DE NOSSO UNIVERSO
ERIC WHITEACRE
www.youtube.com/watch?v=yDiD8F9ItX0

FERMILAB
QUAL É O TAMANHO DO UNIVERSO?
DON LINCOLN
www.youtube.com/watch?v=u23vZsJbrjE

TEDX - CIUTATVELLADEVALENCIA
GABRIELA BARENBOIM
www.youtube.com/watch?v=wAYIx4CO2iY

ÉTIENNE KLEIN
COMPREENSÃO DA EXPANSÃO DO UNIVERSO
www.youtube.com/watch?v=7yz-QGhKnWE

Buracos Negros

ILUSTRAÇÃO/crédito nasa

ELES E EINSTEIN
www.youtube.com/watch?v=uyMtsyzXWd4

PRIMEIRA FOTO DO BURACO NEGRO É IMPORTANTE?
www.youtube.com/watch?v=pAoEHR4aW8I
www.youtube.com/watch?v=pNkH0MqIFEI
www.youtube.com/watch?v=S_GVbuddri8
www.youtube.com/watch?v=J2BHdrlUAOU

100 ANOS DE ONDAS GRAVITACIONAIS
OBSERVAÇÃO DE UMA COLISÃO DE UM BURACO NEGRO
RAINER WEISS

DESTRUIDOR DE ESTRELAS
www.youtube.com/watch?v=JYGcpku-txo

ALÉM DOS BURACOS NEGROS
www.youtube.com/watch?v=ZVPsNDonA84

MINI-JATO DO BURACO NEGRO DA VIA LÁCTEA
Goddard Space Flight Center da NASA
www.youtube.com/watch?v=zxqQ4G0NOhI

Primeiro Buraco Negro Fotografado no Universo (2019)

CRÉDITO: EVEN Horizon Telescope Collaboration

Sagitário A
Primeira foto do buraco negro no centro da Via Láctea em 12/05/2022

CRÉDITO: NASA

INFORMAÇÃO BÁSICA
SHEP DOELEMAN, ANDREA GHEZ, VICKY KALOGERA, CUMRUN VAFA
www.youtube.com/watch?v=cncCu7iJE24

COMO ESCAPAR DO BURACO NEGRO
www.youtube.com/watch?v=h_d7O9JGo_s

ATRAÇÃO E QUEDA NO BURACO NEGRO
www.youtube.com/watch?v=j7b-zFUlV_o

BURACO NEGRO VIRTUAL
www.youtube.com/watch?v=RQIMTxG0NxQ

Mundo Quântico

Qual é a melhor definição de uma partícula? Se for perguntado a 10 físicos se terá 10 respostas diferentes. A mecânica quântica mostrou, por meio da equação de Schrõdinger, que os objetos quânticos não são partículas, mas ondas espalhadas no espaço, até o momento em que os medimos. São descritos por um termo matemático denominado função de onda. Não nos diz onde uma partícula está, mas apenas a probabilidade de onde ela poderia estar se a medíssemos.

Uma partícula é uma função de onda colapsada? Talvez, mas esta não é uma boa descrição porque não sabemos o que significa colapso da função de onda. A mecânica quântica mostra que os fótons são um pacote de ondas. Este pacote de ondas pode ser visto como uma espécie de partícula. Algo semelhante pode ser feito também para descrever outras partículas.

A equação de Schrodinger não funciona quando os objetos viajam perto da velocidade da luz. Não levam em conta a relatividade especial. Na década de 1930, cientistas como Dirac, descobriram uma modificação compatível com a relatividade especial. Isso levou à teoria quântica de campos, ou QFT. Na teoria quântica de campos, o que chamamos de partículas são ondas quantizadas em um campo que se espalha pelo espaço-tempo.

A ideia de campos quantizados foi um passo necessário para descrever objetos como fótons e outros objetos de movimento rápido que precisam ser tratados de acordo com a relatividade especial. QFT nada mais é do que um arcabouço teórico que une ideias de campos clássicos, relatividade especial e mecânica quântica.

A ideia é esta: você começa com um campo ou analogamente se imagina um mar calmo que se estende por todo o espaço-tempo. Este é um campo vazio sem nenhuma partícula.

Agora imagine que existe uma onda no mar, esta é uma partícula em nosso campo. No entanto, há uma diferença entre o campo quântico e nosso oceano, que não é quântico. Para que fosse quântico, necessitamos dois requisitos:

Primeiro, as ondas em nosso mar devem ter alguma magnitude discreta. Isso pode ser representado pela amplitude ou altura da onda, como 1 metro, 2 metros, 3 metros e assim por diante, nada no meio. Cada metro corresponde ao número de partículas em qualquer lugar.

Segundo é que deve haver algum estado mínimo de energia o tempo todo. Portanto, diremos que as ondas de 1 metro representam esse estado mínimo de energia. Isso é chamado de energia do vácuo. Então, cada metro extra de amplitude ou altura é uma partícula real. Só podemos criar ondas mais altas em incrementos de metros inteiros.

A altitude mínima é de ondas de 1 metro. Cada metro extra é então uma partícula real. Mas só podemos criar essas ondas mais altas se tivermos energia suficiente para alcançar o próximo metro. Se não houver energia suficiente para atingir pelo menos 2 metros, nenhuma onda mais alta é criada.

Essas ondas de 1 metro são do vácuo quântico, representam o estado mínimo não vazio. Essas ondas quânticas se espalham e, em alguns lugares, pode haver momentaneamente energia suficiente para criar uma onda maior de 2 metros ou uma partícula. Mas então, quase tão rapidamente quanto se formou, ela desaparece novamente no mar de flutuações. São análogos às partículas virtuais que entram e saem da existência ao nosso redor, mas são indetectáveis Porque duram muito pouco.

O campo quântico é como o mar - no qual as ondas aparecem e desaparecem. E assim como a energia pode criar ondas no mar, a energia adicionada ao campo gera partículas que podemos observar. Se você expandir este conceito para outras partículas, temos que imaginar outros mares representando um campo diferente para cada uma delas que conhecemos. Então haveria um mar representando o campo para elétrons, campo para fótons, campo para quarks, etc.

O que significa fundamental na definição partículas fundamentais? Isso significa que as do modelo padrão são as menores partículas a partir das quais podemos construir tudo ao nosso redor. Não há nada, que saibamos, que seja menor do que essas partículas fundamentais. E assim como a energia pode criar ondas no mar, a energia adicionada ao campo gera partículas que podemos observar.

Se você expandir este conceito para outras partículas, imaginemos outros mares representando um campo diferente para cada uma delas que conhecemos, então haveria um mar representando o campo para elétrons, campo para fótons, campo para quarks, etc.

Isso significa que as do modelo padrão são as menores a partir das quais podemos construir a realidade na qual estamos imersos. Não há nada (que saibamos ainda), que seja menor do que essas partículas fundamentais. E assim como a energia pode criar ondas no mar, a energia adicionada ao campo gera as que podemos observar. Se você expandir este conceito para outras partículas, temos que imaginar outros mares representando um campo diferente para cada uma delas que conhecemos, então haveria um mar representando o campo para elétrons, campo para fótons, campo para quarks, etc.

Os físicos construíram a mecânica quântica para tentar entender o átomo. Tão importante quanto a sua aplicação, a interpretação da teoria abre caminho para entendermos o impacto da consciência humana na natureza física e seu poder de alterar o futuro.

E técnicas não invasivas baseadas na análise da atividade cerebral com modelos matemáticos de redes neurais buscam entender como as distintas características comportamentais dos seres vivos emergem dessa complexidade (das redes neurais). Contudo, a mais intrigante questão de todos os tempos ainda permanece. Qual peculiaridade uma rede neural precisa ter para proporcionar características humanas como consciência e imaginação?

Mini glossário
  • quântico. Fis. Relativo à teoria dos quanta. A teoria dos quanta tem tríplice origem: o estudo de Planck (1900) sobre a “radiação do corpo negro”, baseado na hipótese da quantificação da energia luminosa; o artigo de Einstein (1905) sobre o efeito fotoelétrico que, retomando a hipótese de Planck, inventa o conceito de “grão” de luz; e o modelo de átomo de Bohr (1913) que explica o espectro de raias dos átomos, supondo que a energia dos elétrons no átomo é quantizada.

Sublinhando o surgimento de um novo tipo de “objeto”, o quantum, o artigo de Einstein marca o início da teoria quântica. Assim, o “grão” de luz, chamado fóton em 1924, não se reduz a nenhum dos dois “objetos” (onda ou partícula) da física clássica. A descontinuidade entre as teorias clássica e quântica inscreve-se na relação de definição da teoria quântica proposta por Planck: E=hv (um conceito de natureza corpuscular, a energia E, encontra-se ligado a um conceito ondulatório – a frequência v via h, a constante de Planck, cujo valor numérico delimita o domínio quântico.

  • Teoria Quântica. Teoria da física moderna que tem em consideração as discretas intensidades da radiação atômica. Em termos mais genéricos, a teoria quântica procura explicar todos os fenômenos em termos de pequenos passos, em contraste com as teorias que assentam na noção de continuidade.

  • Mecânica Quântica. O ramo da física quântica que lida com coisas dotadas de massa, como os elétrons. É de interesse científico cada vez maior. Substituiu a mecânica clássica no nível microfísico — o universo subatômico.

Imagem: Zhehao Ge/Frederic Joucken/Jairo Velasco Jr.

Função de onda dos elétrons em seu interior

Esquema do ponto quântico e sua visualização direta.
Imagem: Zhehao Ge et al. - 10.1021/acs.nanolett.0c03453.

Refração da Luz

FONTE: GYPHER

JIM HOLT
www.youtube.com/watch?v=zORUUqJd81M

INFLAÇÃO CÓSMICA
Andreas Albrecht, Alan Guth, Andrei Linde, Neil Turok
www.youtube.com/watch?v=aUW7patpm9s

Matéria inteligente

LANIKEA: SUPERAGLOMERADO DOMÉSTICO
NATURE
www.youtube.com/watch?v=rENyyRwxpHo

Átomos

FONTE: GYPHER.COM

ROTEIRO BÁSICO
www.youtube.com/watch?v=WE__VIu0Rn8&t=43s

DESCOBERTA DO ELÉTRON
www.youtube.com/watch?v=-y9_8UTSkZM

ESPECTROS ATÔMICOS
www.youtube.com/watch?v=lrZrVappmUs

EMISSÃO E ABSORÇÃO DE FÓTONS
www.youtube.com/watch?v=X5_3YYcb0s4

FISICAMODERNAUFF
HIPÓTESE ATÔMICA
PLAYLIST
www.youtube.com/watch?v=e8Yqh2XASmc

TUDO COMEÇA NOS ÁTOMOS E ACABA NA QUÍMICA
www.youtube.com/watch?v=_pTi4WcPMhk
www.youtube.com/watch?v=4YUWHWBrvI4

CERN
CENTRO EUROPEU DE PESQUISA NUCLEAR
VIAGEM AO MUNDO DOS ÁTOMOS
www.youtube.com/watch?v=7WhRJV_bAiE

DISNEYLÂNDIA ATÔMICA
NOSSO AMIGO, O ÁTOMO
www.youtube.com/watch?v=TW1HTyTissw

IBM
MOVENDO ÁTOMOS: FILMES ATÔMICOS
www.youtube.com/watch?v=xA4QWwaweWA
www.youtube.com/watch?v=oSCX78-8-q0

APOLO XI
www.youtube.com/watch?v=XPgtfOwuUGY

Universo em Partículas

Essa nova era científica começa no início do século XX com cientistas que tentam entender melhor a propagação da luz (fótons). Esta única questão levou-os a pesquisa do funcionamento oculto da matéria, para os blocos de construção subatômicos que nos rodeiam. Descobriram fenômenos onde as coisas podem estar em muitos lugares ao mesmo tempo. Onde a realidade parece existir apenas verdadeiramente para o observador.  

Albert Einstein odiava a ideia de que a natureza, em seu grau mais básico, é regida pelo acaso. Em 1930, acreditou que tinha encontrado uma falha fatal na física quântica: as partículas subatômicas podiam se comunicar mais rápido do que a velocidade da luz e com isso desafiavam a teoria da relatividade.

Na década de 1960 um cientista brilhante da Irlanda do Norte,  chamado John Bell, mostrou que havia uma maneira de testar se Einstein estava certo e mecânica quântica estava equivocada. Em um laboratório em Oxford, Jim repete ESTA experiência crítica – essas partículas existem ou sua existência só pode ser comprovada pelo ato de observação. Os resultados observacionais tidos até aqui são surpreendentes!

PARADOXO DE EINSTEIN
www.youtube.com/watch?v=Xrqj88zQZJg

BÓSON DE HIGGS – ILUSTRAÇÃO CERN