Viagem no tempo para 2024 - parado e mais alto

A teoria da relatividade prevê que o tempo irá passar mais lentamente para objetos que se deslocam em maior velocidade ou que são submetidos a forte gravidade. Portanto, se você permanecer parado e acima do solo (menor gravidade) o tempo irá passar mais rápido. 

Obviamente em pequenas escalas tal efeito é infinitesimalmente pequeno para ser percebido diretamente por nós! Porém, a dilatação de tempo pode ser constatada experimentalmente a partir de velocidades inferiores a 10 metros por segundo e em alturas de menos de 1 metro. A detecção nessa pequena escala foi possível comparando as medidas de tempo por meio de relógios atômicos, altamente precisos (ver o primeiro LINK das referências).

RELÓGIO ATÔMICO – Em tal experimento foi utilizado um relógio atômico baseado em um único átomo de alumínio que não atrasa ou adianta um segundo ao longo de 3,7 bilhões de anos. 

AJUSTE DO SEU CELULAR – O sinal de GPS captado pelo seu celular é vital para uma série de funções. Os satélites GPS orbitam em alta velocidade e estão submetidos a menor força gravitacional, devido a grande distância da Terra. Assim, ocorrem pequenas distorções de tempo, que são corrigidas com o uso de relógios atômicos simultâneos no interior do satélite e na Terra.

Muitos ainda não se dão conta o quanto a ciência está presente em nosso dia a dia. Sem ela será difícil conduzir prosperamente um planeta com 8 bilhões de seres humanos. 

Feliz 2024 a todos!

REFERÊNCIAS: 

https://www.science.org/doi/abs/10.1126/science.1192720?fbclid=IwAR1kHPXN7Lx4EMNQ6QYhIM_9CoNR6m01dbWokcq_hkbYkpv27DDXgG8917M

https://tsapps.nist.gov/publication/get_pdf.cfm?pub_id=905055&fbclid=IwAR2rVpaXJ1uRJjwzhILiL0mCxi8rW5bKMLWtdeI1XXnVr45dCm0COA45ytI

https://newatlas.com/worlds-most-precise-clock/14088/

https://www.astronomy.ohio-state.edu/pogge.1/Ast162/Unit5/gps.html?fbclid=IwAR24uQ9FN20ZvYUCYG8mdwDmdV13w-C1IITuQe3WmClM7fa_qjrnaiwoNYM

Por que as estrelas cintilam e os planetas não ?

 

Podemos diferenciar um planeta de uma estrela por apresentarem trajetórias distintas no céu. No entanto, é possível reconhecer prontamente cada um desses astros observando atentamente a sua luz. As estrelas cintilam (piscam), ao passo que os planetas geralmente brilham continuamente. Para compreendermos bem esse fenômeno basta entendermos o que é refração.

REFRAÇÃO

A luz se propaga no vácuo a velocidade de aproximadamente 300.000 km/s. Ao se propagar em outros meios ela sofre uma redução no seu valor. A luz possui velocidade discretamente menor no ar atmosférico. Na água a diferença é bem maior podendo ser de 225.000 Km/s e no óleo por volta de 205.000 km/s. A mudança de velocidade nesses meios (com densidades distintas) causa um desvio da direção do feixe de luz. É esse fenômeno que chamamos refração. Podemos constatar a refração ao mergulhar um lápis ou pincel com água e óleo - veja aqui https://www.youtube.com/watch?v=FDziAKtv7MA .   

A atmosfera possui várias camadas de temperaturas e densidades. Bolsões de ar com temperatura e densidades diferentes possuem índices de refração distintos que causam desvios no trajeto do feixe de luz da estrela. Isso faz com que a luz da estrela viaje em zigue-zague através da atmosfera. Esses bolsões de ar se deslocam entre si e causam o efeito de piscar das estrelas. 

POR QUE OS PLANETAS NÃO CINTILAM?

Como as estrelas estão extremamente distantes da Terra elas são percebidas como pontos no céu. Esse estreito feixe é facilmente perturbado pela atmosfera turbulenta e refratária. A luz de um planeta também é refratada várias vezes na atmosfera. No entanto, por se tratar de um feixe mais largo, os zigue-zagues da luz de seu disco se anulam. Assim, o nosso cérebro interpreta isso como um brilho constante, sem cintilação.

Portanto, as estrelas não piscam. A cintilação delas é apenas um efeito causado pela atmosfera. No espaço, fora da atmosfera terrestre, as estrelas apresentam um brilho constante.

Por que os cristais de neve são Hexagonais?

 

A neve é encantadora para alguns e se observada ao microscópio esse encanto pode se multiplicar. Os cristais de neve, quando visualizados, podem apresentar formas que lembram estrelas ou flores e cada um possui desenho único.

Os cristais se formam nas nuvens, quando moléculas de água (H2O) em forma de vapor se aderem a partículas de poeira.  Forma-se então ao redor dessa partícula uma minúscula gota d’água que se congela. Aos poucos novas moléculas vão se depositando adquirindo uma forma hexagonal (seis lados).

A molécula da água possui polaridade, sendo que as extremidades com hidrogênios são mais positivas e a com oxigênio mais negativa (ver figura). Em temperaturas elevadas as moléculas da água vibram e estão dispersas (gás) ou se deslizam umas sobre as outras (líquido). Porém, em temperaturas negativas a vibração das moléculas se reduz. O oxigênio de uma atrai o hidrogênio de outra, formando a chamadas pontes de hidrogênio. O resultado dessa atração é uma estrutura de formato hexagonal (ver figura). É justamente o empacotamento dessas estruturas que dão o formato de hexágono aos cristais. Em alguns cristais outras moléculas podem se grudar na extremidade da estrutura hexagonal inicial dando o aspecto de flor ou estrela (ver filme no LINK abaixo).

Gostando ou não de neve todos tem um bom motivo para apreciá-la, ao menos microscopicamente!

FILME: CRESCIMENTO DE UM CRISTAL DE NEVE: http://www.snowcrystals.com/videos/j0323r5-480h.mp4?fbclid=IwAR26iMDEz6Hl2MLK1P9bVQrmO750uCSWa232T5kZ1xPIfUkmXtIeC8cR704

Créditos:

Libbrecht, K.G. The physics of snow crystals. Rep. Prog. Phys. 68 (2005) 855–895.

https://www.researchgate.net/publication/30759481_The_physics_of_snow_crystals?fbclid=IwAR0ad_K68e1zsTR6PYOh5vKfOxSmhQBnQtnxPiIh-Hk3b0_Lksus2nV_5i0