segunda-feira, 24 de maio de 2010

ISAAC NEWTON























Isaac Newton nasceu a 25 de Dezembro de 1642, no mesmo ano em que faleceu o famoso cientista Galileu. Durante a infância foi educado pela avó e frequentou a escola em Woolsthorpe. Na adolescência frequentou a Grantham Grammar School, e é encarregue de ajudar na gestão dos negócios da família, o que não lhe agrada. Por isso divide o seu tempo entre os livros e a construção de engenhosos entretenimentos como, por exemplo, um moinho de vento em miniatura ou, um relógio de água.

O seu tio apercebeu-se do seu talento extraordinário e convenceu a mãe de Newton a matriculá-lo na escola em Cambridge. Enquanto se preparava para ingressar em Cambridge, Newton instalou-se na casa do farmacêutico da vila, onde conheceu a menina Storey por quem se apaixonou e ficou noivo antes de deixar a vila para ingressar no Trinity College. Tinha então dezanove anos. Apesar de ter muito afecto por este primeiro e único amor da sua vida, a absorção crescente pelo trabalho levou-o a deixar a sua vida amorosa para segundo plano.

Vários factores influenciaram o desenvolvimento intelectual e a direcção das pesquisas de Newton, em especial as ideias que encontrou nos seus primeiros anos de estudo, os problemas que descobriu através da leitura e o contacto com outros que trabalhavam no mesmo campo. No início do seu primeiro ano estudou um exemplar dos Elementos de Euclides, a Clavis de Oughtred, a Geometria de Descartes, a Óptica de Kepler e as obras de Viète. Depois de 1663, assistiu a aulas dadas por Barrow e conheceu obras de Galileu, Fermat e Huygens.

Newton foi um autodidacta que nos finais de 1664, atingiu um grande conhecimento matemático e estava pronto para realizar as suas próprias contribuições. Durante 1666, após ter obtido o seu grau de Bacharel, o Trinity College foi encerrado devido à peste. Este foi para Newton o período mais produtivo pois, nesses meses, na sua casa de Lincolnshire, realizou quatro das suas principais descobertas: O teorema binomial; O cálculo; A lei da gravitação; A natureza das cores.

Newton não se concentrou apenas numa só área de estudos. Para além da a Matemática e da Filosofia Natural, as suas duas grandes paixões foram a Teologia e a Alquimia. Enquanto teólogo, Newton acreditava, sem questionar, no criador todo poderoso do Universo, acreditando sem hesitação no relato da criação. Nesse sentido, desenvolveu esforços para provar que as profecias de Daniel e que o "Apocalipse" faziam sentido, e realizou pesquisas cronológicas com o objectivo de harmonizar historicamente as datas do Antigo Testamento.

Com vinte seis anos, regressou a Cambridge em 1667 e por recomendação do próprio Barrow foi eleito Professor de Matemática . As suas primeiras lições foram sob óptica e nelas expôs as suas próprias descobertas. Já em 1668 tinha construído com as suas próprias mãos um telescópio de espelho muito eficaz e de pequeno tamanho. Utilizou-o para observar os satélites de Júpiter. Em 1672 Newton comunica o seu trabalho sobre telescópios e a sua teoria corpuscular da luz, o que vai dar origem à primeira de muitas controvérsias que acompanharam os seus trabalhos.

Os esforços de Newton no campo da matemática e das ciências foram grandiosos, mas a sua maior obra foi sobre a exposição do sistema do mundo, dada na sua obra denominada Principia. Durante a escrita do Principia Newton não teve qualquer cuidado com a saúde, esquecendo-se das refeições diárias e até de dormir.

Os dois primeiros volumes contêm toda a sua teoria, incluindo a da gravitação e as leis gerais que estabeleceu para descrever os movimentos e os pôr em relação com as forças que os determinam, leis denominadas por "leis de Newton". No terceiro volume, Newton trata as aplicações da sua teoria dos movimentos de todos os corpos celestes, incluindo também os cometas.

Newton, que guardava para si as suas extraordinárias descobertas, foi convencido por Halley a dá-las a conhecer. A publicação do livro III do Principia deu-se apenas pelo facto de Newton ter sido alertado por Halley.Os contemporâneos de Newton reconheceram a magnitude das escrituras, ainda que, apenas alguns conseguissem acompanhar os raciocínios nele expostos. Rapidamente, o sistema newtoniano foi ensinado em Cambridge (1699) e Oxford (1704).

Em Janeiro de 1689, é eleito para representar a universidade na convenção parlamentar onde se mantém até à sua dissolução em Fevereiro de 1690. Durante esses dois anos viveu em Londres onde fez novas amizades com pessoas influentes incluindo John Locke (1632-1704).

No Outono de 1692 Newton adoece seriamente, conduzindo-o para perto do colapso total.Newton recupera a saúde em finais de 1693 para regozijo dos seus amigos.


Contribuições

Óptica

Réplica do telescópio newtoniano.

Entre 1670 E 1672 trabalhou intensamente em problemas relacionados com a óptica e a natureza da luz. Newton demonstrou, de forma clara e precisa, que a luz branca é formada por uma banda de cores (vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, anil e violeta) que podiam separar-se por meio de um prisma.

Como resultado de muito estudo, concluiu que qualquer telescópio "refrator" sofreria de uma aberração hoje denominada "aberração cromática", que consiste na dispersão da luz em diferentes cores ao atravessar uma lente. Para evitar esse problema, Newton construiu um "telescópio refletor" (conhecido como telescópio newtoniano). Isaac Newton acreditava que existiam outros tipos de forças entre partículas, conforme diz na obra Principia. Essas partículas, capazes de agir à distância, agiam de maneira análoga à força gravitacional entre os corpos celestes. Em 1704, Isaac Newton escreveu a sua obra mais importante sobre a óptica, chamada Opticks, na qual expõe suas teorias anteriores e a natureza corpuscular da luz, assim como um estudo detalhado sobre fenômenos como refração, reflexão e dispersão da luz.

Lei da gravitação universal


Com uma lei formulada de maneira simples, Newton explicou os fenômenos físicos mais importantes do universo. A lei da gravitação universal, descoberta por Isaac Newton, tem a seguinte expressão matemática:

\vec F_{12} = G \frac {m_{1}m_{2}} {r^{2}}\hat  r

onde

F12 é a força, sentida pelo corpo 1 devido ao corpo 2, medida em newtons;
G é constante gravitacional universal, que determina a intensidade da força, G=6,67 \times 10^{-11}\text{Nm}^2/\text{kg}^2;
m 1 e m2 são as massas dos corpos que se atraem entre si, medidas em quilogramas; e
r é a distância entre os dois corpos, medida em metros;
\hat r o versor do vetor que liga o corpo 1 ao corpo 2.

A constante gravitacional universal foi medida anos mais tarde por Henry Cavendish. A descoberta da lei da gravitação universal se deu em 1685 como resultado de uma série de estudos e trabalhos iniciados muito antes. Em 1679, Robert Hooke comunicou-se, por meio de cartas com Newton e os assuntos eram sempre científicos.

A obra Principia, de Newton.

Em verdade, foi exatamente em 1684 que Newton informou a seu amigo Edmond Halley de que havia resolvido o problema da força inversamente proporcional ao quadrado da distância. Newton relatou esses cálculos no tratado De Motu e os desenvolveu de forma ampliada no livro Philosophiae naturalis principia mathematica. A gravitação universal é muito mais do que uma força relacionada ao Sol. É também um efeito dos planetas sobre o Sol e sobre todos os objetos do universo. Newton explicou facilmente a partir de sua Terceira Lei da Dinâmica que, se um objeto atrai um segundo objeto, este segundo também pode atrair o primeiro com a mesma força. Concluiu-se que o movimento dos corpos celestes não podiam ser regulares.

Macieira, plantada no Jardim Botânico de Cambridge em homenagem a Newton.

A queda da maçã e a dúvida de Newton

A história mais popular é a da maçã de Newton. Se por um lado essa história seja mito, o fato é que dela surgiu uma grande oportunidade para se investigar mais sobre a Gravitação Universal. Essa história envolve muito humor e reflexão. Muitas charges sugerem que a maçã bateu realmente na cabeça de Newton, quando este se encontrava num jardim, sentado embaixo de uma macieira, e que seu impacto fez com que, de algum modo, ele ficasse ciente da força da gravidade, como se perguntasse: "por que em vez da maçã flutuar, ela caiu?". A pergunta não era se a gravidade existia, mas se se estenderia tão longe da Terra que poderia também ser a força que prende a Lua à sua órbita. Newton mostrou que se a força diminuísse com o quadrado inverso da distância, poderia então calcular corretamente o período orbital da Lua. Ele supôs ainda que a mesma força seria responsável pelo movimento orbital de outros corpos, criando assim o conceito de "gravitação universal". O escritor contemporâneo William Stukeley e o poeta Voltaire foram duas personalidades que citaram a tal maçã de Newton em alguns de seus textos.

As três Leis de Newton (Dinâmica)

A primeira lei e a segunda lei de Newton, escritas em latim, na edição original, de 1687.

Isaac Newton publicou estas leis em 1687, no seu trabalho de três volumes intitulado Philosophiae naturalis principia mathematica. As leis explicavam vários comportamentos relativos ao movimento de objetos físicos e foi um extenso trabalho no qual ele dedicou-se. A forma original na qual as leis foram escritas é a seguinte:

  • Lex I: Corpus omne perseverare in statu suo quiescendi vel movendi uniformiter in directum, nisi quatenus a viribus impressis cogitur statum illum mutare.

(Todo corpo continua em seu estado de repouso ou de movimento uniforme em uma linha reta, a menos que seja forçado a mudar aquele estado por forças imprimidas sobre ele.)

  • Lex II: Mutationem motis proportionalem esse vi motrici impressae, etfieri secundum lineam rectam qua vis illa imprimitur.

(A mudança de movimento é proporcional à força motora imprimida, e é produzida na direção da linha reta na qual aquela força é imprimida.)

  • Lex III: Actioni contrariam semper et aequalem esse reactionem: sine corporum duorum actiones in se mutuo semper esse aequales et in partes contrarias dirigi. (A toda ação há sempre oposta uma reação igual, ou, as ações mútuas de dois corpos um sobre o outro são sempre iguais e dirigidas a partes opostas.)

Poucas semanas antes da sua morte, Newton presidiu a uma secção da Real Society. Foi eleito sócio estrangeiro da Academia das Ciências Francesa em 1699. Faleceu a 20 de Março de 1727, durante o sono, já com oitenta e cinco anos. Teve direito ao elogio fúnebre oficial pronunciado pelo secretário da Academia e sepultado no Panteão de Londres, junto aos reis de Inglaterra, na Abadia de Westminster.

sábado, 22 de maio de 2010

O SOL, A ISS E O ATLANTIS NUMA SÓ FOTO




Em 0,54 segundo, fotógrafo registra voo da ISS em frente ao Sol

21 de maio de 2010

Fotógrafo captou momento em que a ISS e o Atlantis passam em frente ao sol. Equipamento diminuiu a intensidade da luz Foto: Reprodução

O francês Thierry Legault conseguiu captar o momento em que a Estação Espacial Internacional (ISS, na sigla em inglês) e o ônibus espacial Atlantis passavam em frente ao Sol enquanto cruzavam a Europa. O fotógrafo de 48 anos precisou viajar da França até a Espanha para achar o ponto ideal e ainda teve apenas 0,54 segundo para registrar a passagem. As informações são do Daily Mail.

A pequena mancha escura no canto superior direito da imagem mostra o Atlantis e a ISS cerca de 50 minutos antes da acoplagem, no último dia 16. "Eu fui à Espanha enquanto o resto da Europa esperava tempo ruim", diz Legault à reportagem. Outra dificuldade, além do deslocamento, foi o pequeno tempo para o registro, já que a estação e a espaçonave viajavam a mais de 26 mil km/h.

Para registrar a passagem, o fotógrafo utilizou um prisma que "absorveu" a maior parte da luz do Sol, além de combinar na câmera uma pequena passagem para a luz com uma exposição muito rápida para a imagem.

segunda-feira, 17 de maio de 2010

O TRATOR DE ASTERÓIDES




Britânicos desenvolvem escudo de proteção contra asteroides

Grande bloqueador trata-se de um "trator de gravidade", com cerca de 10 t, que desviaria os asteroides anos antes de uma colisão
Foto: Terra Chile/Reprodução

Cientistas britânicos surpreenderam o mundo ao anunciar que estão construindo uma espécie de escudo contra asteroides para proteger a Terra de possíveis impactos. O grande bloqueador trata-se de um "trator de gravidade", com cerca de 10 t, que desviaria estes corpos celestes anos antes de uma colisão.

O instrumento, que utilizaria a força G para seu funcionamento, está sendo desenvolvido pela empresa espacial EADS Atrium, que trabalha com base em uma ideia original de dois astronautas da Nasa, agência espacial americana. "Sinceramente, pensei que fosse uma loucura. Que nunca funcionaria", afirmou o Dr. Ralph Cordey, chefe de exploração da EADS Astrium.

Segundo ele, o bloqueador interceptaria o asteroide a apenas 48 m de distância e exerceria uma pequena força gravitacional sobre ele, redirecionando-o para uma rota diferente da que está a Terra.

O IATE SOLAR




Japão lança 'iate solar' rumo a Vênus nesta terça

17 de maio de 2010


O Ikaros foi apelidado de "space yacht" em função das suas velas de 14 metros de comprimento
Foto: AFP


O Japão pretende lançar nesta terça-feira sua primeira sonda para Vênus a partir de um foguete, que também transportará um veículo espacial experimental acionado pelas radiações solares.

O lançador H-2A decolará da base de Tanegashima (sul) nesta terça às 06H44 (segunda-feira, às 19H44 de Brasília), indicou a Agência de Exploração Espacial Japonesa (Jaxa). Este transporte um "cometa espacial", o Ikaros - acrônimo em inglês de "veículo voador interplanetário propulsionado pelas radiações solares" -, que se desloca graças à pressão das partículas solares sobre sua vela.

Ikaros, cujo desenvolvimento custou 1,5 bilhao de ienes (13 milhões de euros), será experimentado pela primeira vez no espaço exterior depois de vários testes em órbita ao redor da Terra.

A vela deste veículo, cuja textura é mais fina do que o fio de um cabelo, também está coberta de células fotovoltaicas que geram eletricidade. Esta tecnologia permite que viaje no espaço sem combustível, sempre que puder captar os raios solares.

O foguete H-2A também lançará a primeira sonda japonesa com direção a Vênus. A Venus Climate Orbiter PLANET-C, batizada Akatsuki ("alba" em japonês), trabalhará com a Venus Express, o satélite enviado no fim de 2005 pela Agência Espacial Europeia e que chegou a seu destino no início de 2006. Por sua parte, o artefato japonês chegará em dezembro ao planeta, onde a temperatura é de 460 graus.

Os cientistas esperam que a observação do clima de Vênus, geralmente descrito como 'irmão gêmeo' da Terra por suas dimensões e massa, os ajudará a compreender melhor a formação do meio ambiente de nosso planeta.

quarta-feira, 12 de maio de 2010

A LISTRA DESAPARECIDA DE JUPITER




Astrônomo amador descobre que listra de Júpiter desapareceu


12 de maio de 2010

Na imagem à esquerda, registrada neste ano, uma das faixas mais escuras de Júpiter não pode ser vista. Na direita, ela aparece onde normalmente deveria estar, no hemisfério sul, próxima do centro do planeta
Foto: Reprodução


Júpiter, o maior planeta do sistema solar, perdeu uma de suas características listras, o que o deixou um pouco mais branco. O gigante gasoso é conhecido por ter duas listras mais escuras, ao norte e ao sul, e a segunda ainda era visível em 2009. O planeta passou um período muito próximo do Sol para ser observado, mas, quando voltou a um ponto visível, astrônomos amadores notaram que alguma coisa faltava. As informações são da New Scientist.

Apesar da surpresa, não é a primeira vez que essa listra desaparece. A primeira vez que se notou foi em 1973, quando a espaçonave Pioneer 10, da Nasa - a agência espacial americana -, registrou as primeiras imagens próximas do planeta. No início dos anos 90 ela também desapareceu temporariamente.

Glenn Orton, do Laboratório de Propulsão a Jato, em Pasadena, na Califórnia, Estados Unidos, diz à reportagem que essas faixas aparecem escuras simplesmente por causa de mais claras e altas não costumam ficar ali, ao contrário de outras regiões do planeta, e, portanto, são visíveis as nuvens escuras e mais baixas. "Você está olhando para diferentes camadas das estruturas de nuvens do planeta", afirma.

Segundo o cientista, o cinto escuro desaparece quando nuvens esbranquiçadas se formam naquela região e bloqueiam as mais escuras. Contudo, os cientistas ainda não entendem o que causa essa formação de nuvens no sul de Júpiter. Ela ocorre em um período generalizado e misterioso de mudanças no planeta, quando as cores de outras listras e pontos do planeta também mudam. "Tinha um monte de coisa acontecendo", diz o cientista.

A ESTRELA EXPULSA




Hubble flagra estrela sendo "expulsa de casa" a 400 mil km/h
12 de maio de 2010


Imagem gerada pelo telescópio Hubble (no detalhe) mostra a "fuga" de uma estrela a 400 mil km/h
Foto: ESA/Nasa/J. Walsh (ST-ECF)/ESO/Divulgação

O telescópio Hubble registrou a "fuga" de uma estrela a mais de 400 mil km/h (o suficiente para ir e voltar à Lua em duas horas). Segundo a Agência Espacial Europeia (ESA, na sigla em inglês), este é o caso mais extremo de uma estrela supermassiva que foi "expulsa de casa" por um grupo de "irmãs fortes".

Segundo a agência, a investigação dos cientistas indica que a estrela fujona estava a uma distância de 375 anos-luz de sua casa, um gigante grupo estelar chamado de R136, no momento em que foi registrada. Na imagem, ela aparece nos arredores da nebulosa Doradus 30 (também conhecida como nebulosa Tarântula), uma região na formação estelar na Grande Nuvem de Magalhães - uma galáxia próxima à nossa.

Segundo os cientistas, é a primeira vez que se observa diretamente esse processo - que já havia sido teorizado - em uma área desse tipo. Anteriormente só foram observadas "fugas" de estrelas, mas muito menores e em grupo pequeno, o da nebulosa de Órion, além de os registros terem ocorrido há cerca de 50 anos.

Ainda de acordo com a ESA, existem duas formas conhecidas de ocorrer esse fenômeno: a estrela pode encontrar uma ou duas irmãs mais fortes em uma densa do agrupamento e ser jogada para fora, de forma parecida com a que ocorre em um jogo de pinball. A outra maneira é ela ser "chutada" durante a explosão de supernovas. Contudo, os astrônomos não acreditam na segunda possibilidade no caso do agrupamento R136, já que ele é novo demais e as estrelas mais massivas ainda não explodiram como supernovas.