terça-feira, 15 de fevereiro de 2011

Temperatura abaixo do Zero Absoluto....


Temperaturas abaixo do zero absoluto podem ser alcançadas

Com informações da New Scientist - 14/02/2011
É possível atingir temperaturas abaixo do zero absoluto
É possível saltar sobre a barreira do zero absoluto, passando diretamente de uma determinada temperatura absoluta positiva - acima do zero absoluto - para uma temperatura absoluta negativa - abaixo do zero absoluto. [Imagem: Croisy/Shutterstock/New Scientist]
A relatividade do zero absoluto
Zero ABSOLUTO é um termo que impressiona.
Soa como um limite inviolável, além do qual é impossível pensar em qualquer experimento.
Mas, na realidade, há um estranho reino de "temperaturas negativas absolutas", abaixo do "zero absoluto", que não só são previstas pela teoria, como também já se mostraram alcançáveis na prática.
Agora, cientistas acreditam ter encontrado uma maneira melhor de ultrapassar esse absoluto.
Se eles estiverem corretos, experimentos poderão revelar novos estados da matéria em um futuro muito próximo - dentro de mais ou menos um ano.
Entropia
A temperatura é definida pela forma como a adição ou a remoção de energia afeta a quantidade de desordem, ou entropia, em um sistema.
Para os sistemas nas temperaturas positivas com as quais estamos acostumados, o acréscimo de energia aumenta a desordem: aquecer um cristal de gelo vai fazer com que ele se derreta em um líquido mais desordenado, por exemplo.
Continue a remover energia e você vai chegar cada vez mais perto do zero na escala absoluta, ou escala Kelvin, estabelecido em -273,15 ° C, onde a energia do sistema e a entropia estarão no mínimo.
Temperaturas absolutas negativas
Sistemas de temperatura negativa - entendidas como abaixo do zero absoluto - têm comportamento oposto: acrescentar energia reduz sua desordem e, portanto, sua temperatura.
Mas eles não são frios no sentido convencional de que o calor irá fluir para eles a partir de sistemas com temperaturas positivas.
Na verdade, os sistemas com temperaturas absolutas negativas têm mais átomos em estados de alta energia do que é possível mesmo nas mais elevadas temperaturas na escala das "absolutas positivas".
Assim, o calor deve sempre fluir deles para os sistemas acima de zero Kelvin.
Como criar temperaturas abaixo do zero absoluto
Criar sistemas de temperatura negativa para estudar as propriedades desse mundo bizarro, contudo, pode ser complicado.
Não dá para criá-los de maneira suave e contínua, sempre baixando a temperatura, já que não será possível romper a barreira do zero absoluto da maneira usual.
Mas é possível saltar sobre essa barreira, passando diretamente de uma determinada temperatura absoluta positiva - acima do zero absoluto - para uma temperatura absoluta negativa - abaixo do zero absoluto.
Isso já foi feito em experimentos nos quais núcleos atômicos foram colocados em um campo magnético, sob o qual eles agem como minúsculos ímãs, alinhando-se com o campo.
Quando o campo é subitamente revertido, os núcleos ficam momentaneamente alinhados na direção oposta àquela que corresponde ao seu menor estado de energia.
Na fração de tempo em que permanecem nesse estado fugaz, eles se comportam de forma coerente com a de um sistema com temperaturas absolutas negativas. Logo, contudo, eles se viram e se realinham com o campo.
É possível atingir temperaturas abaixo do zero absoluto
Esquema da entropia como uma função da energia para sistemas com limites superior e inferior de energia. [Imagem: Rapp et al./PRL]
Experimento para superar o zero absoluto
Como os núcleos só podem alternar entre dois estados possíveis - paralelo ao campo ou oposto a ele - este set-upoferece poucas possibilidades para investigação.
Em 2005, Allard Mosk, atualmente na Universidade de Twente, na Holanda, idealizou um experimento que poderia oferecer mais possibilidades de estudos do regime de temperaturas negativas.
Primeiro, lasers são usados para agrupar os átomos até formar uma bola muito coesa, que estaria em um estado altamente ordenado, ou de baixa entropia.
Outros lasers são então disparados sobre a bola de átomos para criar uma matriz de luz, a chamada grade óptica, que circundaria a bola de átomos com uma série de "poços" de baixa energia.
O primeiro conjunto de lasers é então reajustado de modo que eles passam a tentar desconstruir a bola de átomos.
Isso deixa os átomos em um estado instável, como se estivessem equilibrados no pico de uma montanha, prestes a rolar ladeira abaixo.
A grade óptica funciona como uma série de fendas ao longo da montanha, travando a "descida" dos átomos montanha abaixo.
Neste estado, remover parte da energia potencial dos átomos, levando-os a rolar e se distanciar uns dos outros, levaria a uma maior desordem - a exata definição de um sistema de temperaturas absolutas negativas.
Testando as temperaturas absolutas negativas
Agora a ideia de Mosk foi refinada por Achim Rosch e seus colegas da Universidade de Colônia, na Alemanha.
A nova proposta de experimento é essencialmente a mesma, mas os cálculos de Rosch e sua equipe dão mais fundamento à ideia, sustentando que ela é realmente factível.
O grande avanço, contudo, é que eles sugerem uma maneira de testar se o experimento realmente produzirá temperaturas negativas absolutas.
Como os átomos no estado de temperaturas negativas têm energias relativamente altas, eles deverão se mover mais rapidamente quando liberados da armadilha do que ocorrerá com uma nuvem de átomos com temperatura positiva.
"O novo trabalho mostra que atingir temperaturas negativas desse modo no laboratório é algo realístico," afirma o próprio Mosk, que não está envolvido neste novo estudo. "Isso é algo que eu ficaria muito entusiasmado em ver."
Surpresas à frente
Rosch e seus colegas são físicos teóricos, não estando preparados para realizar o experimento que propõem.
Mas eles acreditam que uma equipe de experimentalistas poderia testar sua proposta dentro de um ano ou pouco mais.
"Pode-se usar isto para estudar e criar novos estados da matéria e jogar com eles em regimes nos quais não estamos acostumados," disse Rosch.
Segundo ele, contudo, este é um território desconhecido, nunca antes mapeado, com grande potencial para revelar surpresas.
Bibliografia:
Equilibration Rates and Negative Absolute Temperatures for Ultracold Atoms in Optical Lattices
Akos Rapp, Stephan Mandt, Achim Rosch
Physical Review Letters
Vol.: 105, 220405
DOI: 10.1103/PhysRevLett.105.220405

Fonte:  Site Inovação Tecnológica- www.inovacaotecnologica.com.brURL: http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=atingir-temperaturas-abaixo-zero-absoluto


Stardust chega a mais um cometa



Stardust chega a mais um cometa
Depois de terminar sua missão – de colher amostras do cometa Wild 2 e trazê-las para a Terra –, a sonda continua em operação e sobrevoará nesta segunda-feira (14/2) o Tempel 1 (Nasa)

Notícias


14/2/2011

Agência FAPESP – A partida já acabou, mas o jogador se recusa a deixar o campo. Lançada em 7 de fevereiro de 1999, a sonda Stardust já cumpriu sua missão – de voar cerca de 3 bilhões de quilômetros para retirar partículas de poeira do cometa Wild e outros tantos para retornar à Terra –, mas continua em operação.

As amostras do cometa vieram com a unidade de retorno, em 2006, quando a sonda passou pela Terra – e vem sendo analisados por cientistas desde então –, mas o veículo da Nasa, a agência espacial norte-americana, continuou seu caminho.

“Colocamos a Stardust em ‘manobra de estacionamento’, em uma órbita que a trará de volta à Terra em alguns anos e pedimos à comunidade científica propostas de outras tarefas que ela possa executar, uma espaçonave que tem muitos zeros no odômetro mas ainda muito combustível para voar”, disse Jim Green, diretor da Divisão de Ciência Planetária da Nasa.

Uma das propostas foi escolhida em 2007, a de retornar ao cometa Tempel 1, alvo de uma missão anterior, em 2005 – a Deep Impact, que acertou o cometa com um impactador de mais de 300 quilos para poder analisar aspectos químicos e físicos internos.

“Agora, queremos ser mais amigáveis com o Tempel 1. Chegaremos a cerca de 200 quilômetros de sua superfície e poderemos ver quais foram as mudanças no cometa nesses últimos cinco anos”, disse Joe Veverka, pesquisador principal dessa nova missão.

A Stardust atingirá o ponto máximo na aproximação com o Tempel 1 na segunda-feira (14), às 14h56 (hora de Brasília). Em seguida, as primeiras imagens do cometa serão feitas e transmitidas à Terra. Serão produzidas 72 imagens e cada uma levará 15 minutos para chegar ao controle da missão, nos Estados Unidos.


Mais informações: http://stardustnext.jpl.nasa.gov 
 

sábado, 12 de fevereiro de 2011

O Cosmos

Embarque em uma jornada cósmica do planeta Terra aos confins do universo com uma singular combinação de imagens reais obtidas por veículos espacias, pelos maiores telescópios do mundo e pelo telescópio espacial Hubble, além de efeitos visuais...



para assistir em tela cheia: http://www.mundofox.com.br/br/videos/o-cosmos/o-documentario/11501671001/

domingo, 6 de fevereiro de 2011

Novo sistema planetário descoberto...


Sistema com seis planetas
Com dados da sonda Kepler, cientistas descobrem sistema planetário. Dos seis, cinco estão entre os menores até hoje encontrados (Nature)

Divulgação Científica

Sistema com seis planetas


Agência FAPESP – Encontrar outra Terra entre os trilhões (ou mais) de planetas no Universo é um desejo recorrente entre os astrônomos. Mas, até agora, dos mais de 500 planetas além do Sistema Solar que foram descobertos, nenhum se mostrou semelhante em massa, composição ou qualquer outra característica importante da Terra.
De qualquer maneira, a busca nunca viveu um momento como o atual. O motivo é a sonda Kepler, lançada em março de 2009 pela Nasa, a agência espacial norte-americana, com a missão de descobrir justamente planetas parecidos com a Terra em órbita de outras estrelas.
A edição desta quinta-feira (3/2) da revista Nature destaca na capa a nova e notável descoberta de um sistema formado por uma estrela parecida com o Sol, denominada Kepler-11, que tem seis planetas em trânsito (passam pela linha de visão entre a Terra e a estrela).
A descoberta, segundo os cientistas envolvidos, é importante por ampliar o conhecimento a respeito da formação de sistemas planetários. Poucas estrelas conhecidas têm mais de um planeta em trânsito, o que faz com que o Kepler-11 seja bastante incomum.
Segundo o artigo de Jack Lissauer, do Centro de Pesquisas Ames, da Nasa, e colegas os cinco planetas mais próximos à estrela têm órbitas relativamente curtas, que variam entre 10 e 47 dias, e uma configuração muito compacta. O sexto tem uma órbita mais extensa, de 118 dias.
Os primeiros cinco planetas estão entre os menores até hoje encontrados – com entre 2,3 e 13,5 vezes a massa da Terra – e, segundo as análises feitas, devem conter envelopes de gases leves. A missão Kepler coletará novamente dados sobre o sistema, que ajudarão os cientistas a conhecer melhor os planetas e suas interações no sistema.
“Dos seis planetas, o mais massivo é potencialmente semelhante a Netuno ou Urano, mas os três de menores massas são diferentes de qualquer coisa que tenhamos no Sistema Solar”, disse Jonathan Fortney, da Universidade da Califórnia em Santa Cruz, um dos autores do estudo.
Até então, apenas três exoplanetas (além do Sistema Solar) menores que Netuno haviam sido descobertos. Mais de 100 planetas em trânsito de suas estrelas haviam sido identificados com a ajuda da sonda Kepler e de outros telescópios, mas a grande maioria é composta por gigantes gasosos e quase todos estão em sistemas com um único planeta.
Dois textos na Nature comentam a descoberta e o sucesso da missão Kepler. Mas ressaltam que, apesar da identificação de vários planetas e de centenas de objetos candidatos que aguardam confirmação, o prospecto para os próximos anos não é otimista. O motivo é que as missões que sucederiam a Kepler foram ou canceladas ou adiadas indefinidamente por cortes no orçamento da Nasa.
O artigo A closely packed system of low-mass, low-density planets transiting Kepler-11 (doi:10.1038/nature09760), de Jack Lissauer e outros, pode ser lido por assinantes da Nature em www.nature.com

obrigado pela visita

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