Este é um espaço para divulgação dos trabalhos, interpretações, discussões, analises, reflexões e aprendizados desenvolvidos durante o curso de licenciatura em química.
O metal Tecnécio (Tc), foi o primeiro elemento químico a ser sintetizado, sendo que esse grandioso feito ocorreu no ano de 1937 quando os cientistas italianos, Carlo Perrier e Emilio Segrè, conseguiram sua produção com auxílio de um sincrotron. Basicamente eles adicionaram um nêutron no núcleo de um metal chamado Molibdênio (Mo), o qual possui 42 prótons, contudo, pelo processo de decaimento beta, esse nêutron a mais se converte a um próton, aumentando assim o número atômico e, convertendo a espécie elementar, para um novo elemento químico. A grande questão em torno do Tc é que, diferente dos outros elementos sintéticos, ou seja, transurânicos, ele possui uma massa e número de prótons muito baixos, e diferente dos elementos químicos naturais, ele não possui isótopos estáveis. Ou seja, é um elemento muito diferente do padrão.
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O elemento químico 115, o Moscóvio (Mc), é um elemento sintético transurânico, e sua história se inicia em 2004, com uma equipe de cientistas Norte Americanos e Russos, que conseguiram fundir átomos de Cálcio com átomos de Amerício. Nesse processo foram gerados apenas 4 átomos de Mc, sendo que, a princípio, foi dado o nome sistemático de Unumpentium (Uup) a ele, ou seja, cento e quinze. Contudo, só em 2013, físicos suecos da universidade de Lund conseguiram replicar o Uup, que em 2016, foi batizado de Moscóvio (Mc) em homenagem a capital da Rússia.
Basicamente, o Mc é um metal, transurânico e radioativo, que provavelmente tenha aparência do Urânio, ou seja, um sólido cinza metálico. No processo de síntese do Mc, também foi descoberto outro elemento químico transurânico, o Niônio (Nh), com 113 prótons. Isso ocorre pois o Mc libera uma partícula alfa, que é um núcleo de He, durante sua decomposição.
A grande polêmica em torno do Mc é que no ano de 1989, um autointitulado físico norte americano chamado Bob Lazar, veio a público expondo informações sobre possíveis estudos dos militares com engenharia reversa de naves extraterrestre na chamada área 51, a qual é uma base militar que faz operações sigilosas.
Bob Lazar
O caso ganha repercussão quando Lazar diz que trabalhou em um local chamado S-4 nas proximidades da área 51, sendo somente reconhecida pela CIA no ano de 2013. Segundo ele, nessa base experimentos com o elemento 115 tinham sido feitos. Essas alegações foram feitas no ano de 1989, e o Mc só viria a ser sintetizado 15 anos depois, o que gerou uma teoria de credibilidade a Lazar, principalmente nos anos posteriores a 2013, uma vez que o Mc havia sido comprovado pelo laboratório sueco e, pelo fato da CIA reconhecer a área 51 no mesmo ano.
Segundo Lazar, o Mc seria gerado em estrelas distantes, onde os isótopos seriam estáveis, e usados para geração de energia de motores de antigravidade. O problema em torno disso, é que a mesma física aplicada na Terra, também se aplica nos outros cantos do universo. Não importa que em uma estrela possa haver mais energia, a força fraca nuclear vai promover o decaimento de elementos químicos instáveis. Na natureza não existe possibilidade de um sistema se dirigir para um estado de energia mais elevada, sendo que existe um caminho de energia mais baixa.
Um outro problema para a teoria de Lazar é que ele diz que o material produz a antigravidade, um outro fato que não faz sentido físico, uma vez que para existir antigravidade, é necessário que um sistema gerado por antimatéria se comporte diferente do sistema normal. Atualmente existe um experimento que comprova que a antigravidade não existe, sendo necessário uma armadilha de antimatéria, que é uma espécie de garrafa pela qual é passado um campo de força magnético extremamente forte, fazendo com que as partículas de antimatéria fiquem suspensas em seu centro. Contudo, conforme esses campos são desligados, as partículas são atraídas para a parte inferior da garrafa, comprovando que partículas de antimatéria são afetadas pela força da gravidade.
Logo, a teoria de Lazar, em relação a antigravidade se mostra falha, uma vez que a mesma é um delírio científico. Somando então, a instabilidade do Moscóvio e do fato da antigravidade não ser algo funcional, a teoria de Lazar é altamente desacreditada. Quando questionadas as instituições de ensino superior, no caso o MIT e a CALTECH, onde ele disse ter estudado, as mesmas negaram que ele passou por lá em algum momento de sua história. Não existem registros algum de sua presença, seja por fotos, relatórios ou mesmo amigos que se formaram juntos a ele.
O Prêmio Nobel de Química de 2024 foi concedido a David Baker, Demis Hassabis e John Jumper, por suas contribuições revolucionárias na área de estruturas de proteínas. A metade do prêmio foi para Baker, por seu trabalho em "design computacional de proteínas", que permitiu a criação de novos tipos de proteínas artificiais com aplicações que vão desde medicamentos até nanomateriais. A outra metade foi compartilhada por Hassabis e Jumper, que desenvolveram o AlphaFold2, um modelo de inteligência artificial que previu com precisão a estrutura tridimensional de praticamente todas as proteínas conhecidas, algo que a ciência buscava há 50 anos. Este avanço tem um impacto significativo, permitindo maior compreensão de doenças, como a resistência a antibióticos, e facilitando o desenvolvimento de novos tratamentos e materiais sustentáveis.
A produção de hélio no Sol é um processo fascinante que ocorre em seu núcleo, onde enormes pressões e temperaturas extremamente altas proporcionam o ambiente ideal para reações nucleares ocorrerem. O hélio, o segundo elemento mais abundante no universo depois do hidrogênio, é gerado principalmente através de um processo chamado fusão nuclear.
No núcleo do Sol, a temperatura e a pressão são tão intensas que os átomos de hidrogênio se fundem para formar hélio. Esse processo é conhecido como fusão nuclear, e é a fonte primária de energia que alimenta o Sol. A fusão nuclear ocorre quando os núcleos de átomos de hidrogênio, ou prótons, se fundem para formar núcleos de hélio, liberando uma quantidade enorme de energia no processo.
A reação de fusão nuclear que ocorre no núcleo do Sol é conhecida como ciclo próton-próton. Neste ciclo, quatro núcleos de hidrogênio se fundem para formar um núcleo de hélio, liberando partículas subatômicas chamadas neutrinos, bem como energia na forma de radiação eletromagnética, que é a luz e o calor que experimentamos na Terra.
Embora o hélio seja produzido no núcleo do Sol, leva milhões de anos para que a energia gerada pela fusão nuclear atinja a superfície do Sol e seja liberada no espaço como luz solar. Este processo contínuo de produção de hélio através da fusão nuclear é fundamental para a estabilidade e a longevidade do Sol como uma estrela. É também uma fonte vital de energia para todos os seres vivos e processos na Terra, pois a luz solar impulsiona o clima, o ciclo da água e a fotossíntese nas plantas.
P.S.: Infelizmente, 2 erros aconteceram durante a edição do vídeo, desde já peço desculpas.
1) Aos 8:03 minutos, acabei usando um nêutron (bolinha amarela) se aproximando do Deutério. Aquele deveria ser um próton (bolinha azul).
2) Aos 11:08 minutos, eu falei que ocorre o decaimento beta normal, só que não é verdade, ocorre o decaimento beta positivo. Na própria imagem é possível ver o próton (bolinha azul) passando para nêutron (bolinha amarela), sendo necessário a liberação de um pósitron e um neutrino do elétron, e não de um elétron e seu neutrino.
Os elementos transurânicos são elementos químicos que têm números atômicos maiores do que o urânio, o elemento com número atômico 92. Eles são extremamente pesados e geralmente são criados artificialmente em laboratórios através de reações nucleares, já que são instáveis e não são encontrados naturalmente na Terra em quantidades significativas.
A dificuldade em gerar elementos transurânicos está intrinsecamente ligada à sua própria natureza. Em primeiro lugar, para criar esses elementos, é necessário iniciar com materiais nucleares pesados, como urânio ou plutônio, e submetê-los a bombardeios de partículas subatômicas, como nêutrons. Esse processo geralmente ocorre em aceleradores de partículas, onde os núcleos atômicos são forçados a colidir em altas velocidades.
Uma vez que os núcleos atômicos colidem, há uma pequena chance de que ocorra uma fusão nuclear, resultando na formação de um novo elemento. No entanto, essa probabilidade é extremamente baixa, já que a maioria das colisões resulta em reações nucleares diferentes ou mesmo na fragmentação dos núcleos envolvidos.
Além disso, os elementos transurânicos tendem a ser altamente instáveis e radioativos, o que significa que eles se decompõem rapidamente em outros elementos mais leves através de processos de emissão de partículas radioativas, como alfa, beta ou emissão de nêutrons. Isso torna difícil estudá-los e manipulá-los, já que sua vida útil é muitas vezes muito curta.
Outra dificuldade é a escassez de isótopos adequados para a síntese desses elementos. Nem todos os isótopos de um elemento podem ser utilizados para produzir elementos transurânicos. Alguns isótopos podem ser muito estáveis para participar de reações nucleares eficazes, enquanto outros podem ser muito instáveis e se degradar rapidamente antes que a reação desejada ocorra.
Por todas essas razões, a produção de elementos transurânicos é um desafio extremamente complexo e requer tecnologia de ponta, recursos significativos e uma compreensão profunda da física nuclear. Apesar dessas dificuldades, a pesquisa nesse campo é crucial para expandir nosso conhecimento sobre a estrutura dos átomos e para explorar as fronteiras da química e da física nucleares.
A classificação dos níveis de desenvolvimento de uma civilização na galáxia foi proposta pelo físico teórico russo Nikolai Kardashev em 1964. A escala de Kardashev categoriza as civilizações com base na quantidade de energia que elas são capazes de utilizar e controlar. Aqui estão os três principais níveis de desenvolvimento de uma civilização na galáxia de acordo com a escala de Kardashev:
1. Tipo I - Civilização planetária:
Uma civilização do Tipo I é capaz de utilizar e controlar toda a energia disponível em seu próprio planeta. Isso inclui a energia solar, geotérmica, eólica, hidrelétrica e outras formas de energia renovável. Uma civilização do Tipo I seria capaz de resolver todos os desafios enfrentados em seu planeta natal, como mudanças climáticas, escassez de recursos e poluição.
2. Tipo II - Civilização estelar:
Uma civilização do Tipo II é capaz de utilizar e controlar toda a energia disponível em sua própria estrela. Isso inclui a construção de estruturas gigantescas, como esferas de Dyson, para capturar e aproveitar a energia de sua estrela-mãe. Uma civilização do Tipo II seria capaz de explorar todo o potencial de sua própria estrela e teria acesso a quantidades enormes de energia.
Esfera de Dyson
3. Tipo III - Civilização galáctica:
Uma civilização do Tipo III é capaz de utilizar e controlar toda a energia disponível em sua própria galáxia. Isso inclui a colonização de múltiplos sistemas estelares, a construção de megaestruturas galácticas e o uso de tecnologias avançadas, como viagens interestelares de alta velocidade. Uma civilização do Tipo III seria verdadeiramente dominante em sua galáxia e teria alcançado um nível de desenvolvimento tecnológico extremamente avançado.
É importante notar que a escala de Kardashev é apenas uma ferramenta conceitual e especulativa, e não há evidências de que civilizações do Tipo II ou Tipo III realmente existam na galáxia. No entanto, a escala de Kardashev é frequentemente usada na ficção científica e na discussão sobre a busca por vida extraterrestre e o futuro da humanidade no universo.
O plutônio é um elemento químico com símbolo Pu e número atômico 94. Pertence à família dos actinídeos na tabela periódica, juntamente com outros elementos radioativos como o urânio e o amerício. Descoberto em 1940 pelos cientistas Glenn T. Seaborg, Edwin M. McMillan, Joseph W. Kennedy e Arthur Wahl, o plutônio é conhecido por suas propriedades radioativas e sua importância em aplicações nucleares.
Ele é um metal de cor prateada quando recém-preparado, mas pode adquirir uma tonalidade cinza escuro quando exposto ao ar devido à formação de óxidos superficiais. Além disso, o Pu é sólido à temperatura ambiente, com uma aparência metálica brilhante, sendo relativamente macio e podendo ser cortado com uma faca, contuo ele é muito denso e pesado. Sua densidade é cerca de 19,86 gramas por centímetro cúbico, tornando-o significativamente mais denso do que a maioria dos metais comuns.
O plutônio possui vários isótopos, mas o mais importante em termos de aplicações nucleares é o plutônio-239 (Pu-239). Este isótopo é físsil, o que significa que pode sustentar uma reação em cadeia de fissão nuclear. O Pu-239 é produzido artificialmente em reatores nucleares através do bombardeamento de nêutrons em urânio-238 (U-238). Além do Pu-239, outros isótopos comuns incluem o plutônio-238 (Pu-238) e o plutônio-240 (Pu-240).
O Pu-239 possui uma meia-vida de aproximadamente 24.100 anos, enquanto o Pu-238 tem uma meia-vida de cerca de 87,7 anos. O Pu-240 tem uma meia-vida de cerca de 6.560 anos. Esses isótopos emitem radiação durante o processo de decaimento, o que os torna altamente radioativos. A longa meia-vida do Pu-239 o torna uma fonte duradoura de energia em reatores nucleares e uma preocupação em termos de segurança e eliminação de resíduos nucleares.
Esse elemento tem várias aplicações importantes, sendo usado, principalmente, como combustível em reatores nucleares para geração de energia elétrica. Além disso, é utilizado em ogivas nucleares e dispositivos de fissão em armas nucleares. O Pu-238 é utilizado em fontes de energia nuclear portáteis, como em sondas espaciais de longa duração, devido à sua alta atividade e calor emitido.
No vasto reino do universo, a radiação nuclear é uma força poderosa que molda a paisagem cósmica e desafia a compreensão humana. Composta por partículas alfa, partículas beta e raios gama, a radiação nuclear é uma expressão da energia liberada durante processos nucleares, que ocorrem nos núcleos dos átomos.
*Radiação Alfa (α):* Originada durante processos de decaimento alfa, a radiação alfa é composta por núcleos de hélio, cada um contendo dois prótons e dois nêutrons. Apesar de sua alta energia, as partículas alfa têm uma frequência extremamente baixa, o que as torna inadequadas para medição em termos de comprimento de onda. No entanto, sua capacidade limitada de penetração as torna facilmente bloqueáveis por materiais como papel ou a pele humana.
*Radiação Beta (β):* Emitida durante processos de decaimento beta, a radiação beta pode ser composta por elétrons (partículas beta negativas) ou pósitrons (partículas beta positivas). Com energias que variam de alguns keV a alguns MeV, as partículas beta têm uma frequência baixa e não são comumente descritas em termos de comprimento de onda. Sua capacidade de penetração é maior que a da radiação alfa, podendo atravessar alguns centímetros de tecido humano, mas pode ser bloqueada por materiais como alumínio ou chumbo.
*Raios Gama (γ):* Como forma de radiação eletromagnética de alta energia, os raios gama são emitidos por núcleos instáveis durante processos de decaimento alfa ou beta, ou durante reações nucleares. Com energias que variam de alguns keV a vários MeV, os raios gama têm frequências extremamente altas e comprimentos de onda extremamente curtos, medidos em picômetros ou menos. Sua capacidade de penetração é muito alta, podendo atravessar a maioria dos materiais, incluindo o corpo humano.
A radiação nuclear desempenha um papel fundamental na compreensão do cosmos e no avanço da ciência e da tecnologia. No entanto, sua natureza complexa e suas propriedades únicas também apresentam desafios e riscos, exigindo uma compreensão cuidadosa e um manejo responsável. Ao explorar as dimensões da energia cósmica, somos confrontados com a grandeza e a complexidade do universo, e somos lembrados da humildade de nossa existência diante da vastidão do desconhecido.
O hélio-3 (He-3) é um isótopo do hélio, um gás nobre que desempenha um papel crucial na composição do universo e na busca por fontes de energia limpas e sustentáveis. Embora seja raro na Terra, o hélio-3 é encontrado em quantidades relativamente maiores na Lua, onde foi depositado ao longo de bilhões de anos pelo vento solar. Para compreender completamente o potencial energético do hélio-3 lunar, é essencial examinar sua origem, sua abundância na Lua e suas aplicações potenciais na Terra.
Esse isótopo do hélio é gerado no Sol por meio de reações de fusão nuclear no núcleo estelar. Durante essas reações, átomos de hidrogênio se fundem para formar hélio-3, liberando uma quantidade significativa de energia no processo. Embora o hélio-3 seja apenas um subproduto dessas reações, sua presença é vital para entender a evolução e a composição do Sol e de outras estrelas. Essas reações nucleares ocorrem em um ambiente de extrema temperatura e pressão, o que permite que os núcleos atômicos se fundam e liberem energia. O hélio-3 é um dos produtos dessas reações nucleares, juntamente com outros elementos mais pesados, como hélio-4 e outros elementos de maior número atômico.
Após sua geração no Sol, o hélio-3 é transportado pelo vento solar em direção à Lua. O vento solar é composto principalmente de prótons e íons alfa, que são emitidos pela coroa solar a altas velocidades. Quando essas partículas atingem a superfície da Lua, elas penetram na regolito lunar, depositando uma variedade de elementos e isótopos, incluindo o hélio-3. A falta de atmosfera significativa e a gravidade mais fraca da Lua permitem que o hélio-3 permaneça na superfície lunar ao longo do tempo, sem ser disperso ou perdido facilmente.
O hélio-3 lunar despertou interesse como um potencial fonte de energia para futuras missões de exploração espacial e para a produção de energia na Terra. A fusão nuclear do hélio-3 é considerada uma forma promissora e segura de energia, produzindo menos resíduos radioativos do que os processos de fissão nuclear convencionais. No entanto, a tecnologia para aproveitar o hélio-3 como fonte de energia ainda está em estágios de pesquisa e desenvolvimento, e há desafios técnicos e econômicos a serem superados. Além disso, a fusão nuclear de hélio-3 requer temperaturas e pressões extremamente altas, o que apresenta desafios significativos para a sua implementação prática.
Em 1896, Antoine Henri Becquerel fez uma descoberta singular,
ele percebeu que alguns cristais de sais de Urânio conseguiam enegrecer filmes
fotográficos, em outras palavras, expor as películas a esses sais era a mesma
coisa que os expor ao raio-X, descobertos um ano antes por Roentgen. Esse
mineral a base de Urânio parecia liberar raios invisíveis e tão energéticos
quanto a luz solar. Esses raios ficaram conhecidos por um curto período de
tempo como Raios B, de Becquerel. Estava aí descoberta a radiação nuclear
natural.
Antoine Henri Becquerel
O prêmio Nobel de Física de 1903, foi um dos mais épicos da
história, pois laureou Becquerel junto a Marie e Pierre Curie, que estudaram e
isolaram o Polônio e o Rádio. O reconhecimento desses três cientistas
fundamentou a radioatividade como uma característica real da matéria. Isso nos
levou a compreensão de que existia uma força fundamental da natureza que
auxiliava no decaimento dos núcleos atômicos.
Pierre Curie e Marie Curie
Apesar de Becquerel ser o pai da radioatividade, a família
Curie foi quem teve grande empenho na área, sendo que a filha do casal Curie,
Irène Juliot-Curie, junto ao seu marido Jean Frederic Juliot-Curie, foram os
responsáveis pela descoberta da radiação artificial. Garantindo em 1935 o Nobel
de Química a eles também, o que é fantástico, pois os Curie tornaram-se a
família com mais prêmios Nobel da história. Um fato bastante interessante é que
Jean Frederic Juliot aderiu o nome dos Curie devido a importância dos
progenitores de Irène. Dessa forma, Irène não teria que usar o nome Juliot
depois de Curie. Obviamente, essa era uma cultura da época, e se não ocorre a
aceitação de Jean, eles não poderiam se usar dos “benefícios” do nome Curie.
Irène Joliot Curie e Jean Frederic Juliot Curie
Deixando a fantástica história dessa família de lado, a
descoberta da radiação artificial, foi tão, ou mais impressionante, do que a
descoberta da radiação natural, pois levou a humanidade a conquista da produção
de materiais sintéticos, em outras palavras, elementos químicos que não existem
naturalmente.
Essa incrível façanha dos Juliot-Curie ocorreu no ano de
1934, quando eles conseguiram gerar o isótopo radioativo de Nitrogênio a partir
do bombardeamento de Boro com partículas alfa, ou seja, núcleos de Hélio. Eles
fizeram o mesmo para a produção de átomos radioativos de Fósforo, com o
bombardeamento de átomos de Alumínio com partículas alfa.
Esses isótopos não existiam na natureza e, como consequência,
foi um processo de transmutação elementar, em que o alvo inicial tinha sido
alcançado. A primeira transmutação foi feita por Rutherford em 1919, contudo, não
havia um real objetivo de geração de um elemento em específico. Nesse caso,
Rutherford bombardeou Nitrogênio com partículas alfa, produzido Flúor
radioativo, o qual decaiu para oxigênio no processo de decaimento beta.
É claro que só a transmutação dos elementos já seria algo
fantástico, entretanto, diferente do Oxigênio de Rutherford, os elementos
gerados pelos Juliot-Curie se demonstraram radioativo, ou seja, uma fonte
sintética de radioatividade. Esse fato abriu um caminho imenso para que a
humanidade pudesse começar a trabalhar para a geração de materiais com pouca
quantidade de matéria, mas que gerassem bastante energia pelo processo de
radiação artificial.
Obviamente que a descoberta dos Juliot-Curie serviu de base
para a criação de outros radioisótopos, mas algo mais fascinante ainda estava
por vir, no caso, o grupo de pesquisas de Otto Hahn e Lise Meitner conseguiu
gerar um efeito que produziu uma grande quantidade de energia. Esse processo
eles chamaram de Fissão Nuclear, em outras palavras, o núcleo atômico havia
sido partido em dois e liberado muita energia.
Otto Hahn e Lise Meitner
Posteriormente, no início dos anos 1940, na Universidade de
Berkeley, foram produzidos os elementos transurânicos Netúnio e Plutônio, que
são sintéticos e radioativos.
Logo, a descoberta da radiação artificial abriu as portas
para a geração de energia com elementos sintéticos, como ocorrem nas usinas
nucleares. Atualmente, a ideia é conseguir fazer o processo inverso ao da
fissão nuclear, ou seja, conseguir fundir núcleos de isótopos do hidrogênio
para a geração de Hélio e energia acumulada nos núcleos dessas espécies.
Em 1915, Albert Einstein cogitou que haveria a tendência de existir ondas relacionadas com o enrugamento do espaço tempo, e que elas surgiam conforme duas grandes massas orbitavam-se até se chocarem.
Somente após 100 anos, a teoria de Einstein foi comprovada. No ano de 2015, o Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferômetro a Laser, o LIGO, conseguiu perceber essas ondas. Esse observatório corresponde a um imenso aparelho, que possui dois espelhos separados por uma linha reta de 4 km. Cada um desses espelhos é capaz de detectar um deslocamento da luz de um laser emitido na escala de milésimos do diâmetro de um próton, ou seja, algo na escala dos Femtômetro, que corresponde a 10^-15 metros.
Basicamente o LIGO é uma espécie de L gigante, com o emissor de laser localizado no ângulo de 90°. Lá também se encontra um espelho que reflete a luz do laser nas duas direções dos catetos. Enquanto não ocorre nenhuma interferência, os lasers se mantêm travados, entretanto, se ocorrer alguma coisa que altere o espaço ao redor, haverá um deslocamento da luz e, assim a constatação do enrugamento do tecido do espaço-tempo. Além do LIGO nos EUA, também existem equipamentos similares na Europa, Ásia e na Austrália.
Obviamente as ondas gravitacionais percebidas em 2015, foram oriundas de um evento imenso ocorrido no universo, no caso, a fusão de dois buracos negros, 30 vezes maiores que o Sol, e que se encontravam a 1,3 bilhões de anos luz da Terra. Esse evento apesar de ser imenso, é de difícil detecção, uma vez que ocorrem em distâncias tão grandes da Terra, que podem chegar até nós, quando o Sol se tornar uma supernova e não existir mais vida por aqui, ou então, passaram pela Terra em épocas que a vida aqui se baseava em bactérias. Por isso é algo muito raro.
Sabendo dessa raridade, deveria existir alguma outra fonte de percepção, uma vez que a escala que é necessária para conseguir alcançar essas variações do tecido do espaço tempo são imensas. Para isso, a pesquisa começou a tentar observar sistemas muito maiores do que 4 km, no caso, procuraram observar os relógios do universo, que são os Pulsares. Os Pulsares são estrelas de nêutrons, que devido a um poderoso campo magnético, acabam transformando sua energia rotacional em ondas eletromagnéticas, mais especificamente em ondas de rádio. Logo, essas ondas se tornam periódicas, como um pêndulo de relógio, criando assim um padrão. Esse padrão pode ser comparado com o laser do LIGO, se algo interfere nele, é um indício de perturbação cósmica.
No decorrer de 15 anos, os cientistas analisaram mais de 100 pulsares e no ano de 2022, vários deles tiverem o padrão perturbado. O interessante foi que todos os observatórios da Terra observaram o fenômeno, indicando que não era um erro, alguma coisa imensa tinha acontecido no universo. Esse evento nada mais era do que a passagem dessas ondas, na realidade, são resquícios desses imensos choques.
Isso tudo serve para comprovar o quanto somos minúsculos no universo, nós não conseguimos detectar essas ondulações, pois a própria Terra é muito pequena. Imagine uma chuva caindo sobre um lago, há a formação de diversas ondulações onde cada gota cai. Contudo, imagine que nosso planeta corresponda a uma única molécula de água nesse lago todo. Podemos estar em meio a uma das ondulações do tecido aquático, que jamais conseguiríamos perceber esse fenômeno. Somente, conseguindo observar algo com uma escala maior do que nós mesmos, e que possa interferir com essas ondulações. Todavia, esse observável tem que estar a uma distância imensa também, para que seja possível perceber sua presença.
Química Quântica e Física Quântica são duas áreas da Ciência que trazem muita dúvida e um certo receio de discussão, pois são "coisas" muito complexas. E sim, isso é verdade, são "coisas" muito complexas, pois necessitam de uma matemática mais elaborada, todavia, as ideias que descrevem a Quântica são bastante elegantes e, em um certo grau, até mesmo simples. O complicado dessas ideias são as aplicações, uma vez que dependem dessa matemática mais profunda.
Nos primórdios da Quântica, basicamente, se discutiu como poderia ser possível um elétron (carga negativa), não se chocar com o núcleo (carga positiva), uma vez que cargas opostas se atraem. Ou seja, deveria existir alguma coisa que poderia manter as partículas negativas em uma órbita, interagindo com o núcleo, mas distantes o suficiente para não se chocarem. Essa "coisa" são energias, as quais não são contínuas, mas sim discretas (possuem quantidades de energia específica).
Tomando por base essa ideia, a física estuda as características das partículas subatômicas e como elas podem mediar as quatro forças fundamentais da natureza.
Sendo assim, a Física Quântica se mostra como uma grande área, a qual pode levar ao estudo de "coisas" muito específicas, como emaranhamento quântico, cromodinâmica, superposição de estados, dentre outras coisas.
Por outro lado, a Química Quântica se mostra como uma subárea da Física Quântica, pois se utiliza de aspectos da física para estudar e compreender as energias discretas que existem na distribuição dos elétrons ao redor do núcleo, além das energias que existem em ligações químicas e formação de moléculas.
Sendo assim, a diferença entre essas duas formas de interpretação da Quântica se dá pela fato da Física estudar aspectos relacionados com forças, leis e partículas fundamentais, enquanto que a Química visa entender as energias envolvidas nas reações e nas interações entre os átomos.
Na cidade de Campinas existe o maior acelerador de partículas da América Latina, o SIRIUS, que é um acelerador de quarta geração, sendo uma estrutura imensa, a qual custou R$ 1,3 bilhões de reais. O SIRIUS se encontra dentro do CNPEM - Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais, que é um grande polo de pesquisas, o qual oferece cursos de graduação e pós-graduação, oportunidades de pesquisa e parcerias científicas.
No SIRIUS é possível desenvolver estudos que vão desde a análise da energia de partículas (como o elétron), assim como o estudo da estrutura de moléculas imensas (proteínas e polímeros) e, dessa forma, contribuir para o avanço de novos materiais. Os novos materiais podem contribuir com o desenvolvimento de fontes de energia, fármacos, substâncias que causam menos impactos ambientais, dentre diversos usos para tecnologias.
A ideia do acelerador de partículas é o de ter um conjunto de eletroímãs, que interferem com seus campos controlados no movimento, velocidade e trajetória de elétrons. No caso do SIRIUS, os elétrons são acelerados a uma velocidade altíssima (não chega na velocidade da luz, pois o elétron tem massa), entretanto, quando o mesmo passa por um campo criado por um dipolo eletromagnético, esse eletroímã se comporta como sendo uma espécie de freio, que diminui bruscamente a velocidade da partícula. Quando o elétron diminui bruscamente sua velocidade, há a liberação de energia, a qual ocorre na forma de um fóton. Essa luz é conhecida como luz sincrotron.
Conforme é liberada a luz sincrotron, é possível usa-la para análise de materiais, sendo que, baseado na absorção dessa luz ou reflexão dela, obtém-se dados em relação a energia, como a excitação energética do material em análise.
Vale ressaltar que o SIRIUS é uma poderosa ferramenta e tecnologia projetada no Brasil, sendo extremamente avançada essa conquista. Similar ao SIRIUS, existe um acelerador na Suécia. Em outras palavras, um país que visa o desenvolvimento científico, tecnológico e, obviamente, o social, em algum momento de sua história, vai ter que construir um acelerador de partículas.
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