quinta-feira, 12 de abril de 2012

Cientistas desenham nova imagem do núcleo de um átomo


NDesenho núcleo de helio.úcleos são nuvens?

Embora os mais modernos microscópios eletrônicos enxerguem até um décimo do diâmetro de um átomo, ainda é difícil para a maioria das pessoas imaginar um átomo inteiro.

Da mesma forma que é difícil corrigir a história de que Cabral teria chegado ao Brasil por acaso, vai levar muito tempo para que as pessoas deixem de imaginar, quando se falar de um átomo, um sistema planetário com um "núcleo-Sol" cercado por "planetas-elétrons".

Já se sabia há muito tempo que os elétrons são "nuvens de probabilidade" ao redor dos núcleos, devido à sua personalidade bipolar, nunca sabendo se são partículas ou ondas.

Mas outro problema dessa visualização do átomo como um sistema planetário é que o núcleo, composto por prótons e nêutrons, é imaginado como algo estacionário, fisicamente delimitado.

E isso não corresponde à realidade.

Na década de 1980 descobriu-se que alguns núcleos atômicos de elementos leves - como hélio, lítio e berílio - não têm bordas externas definidas: eles possuem halos, partículas que se destacam além das bordas do núcleo, criando uma nuvem que envolve o núcleo.

Agora, depois de realizar as observações mais precisas já feitas até hoje do halo nuclear, cientistas demonstraram que até um quarto dos núcleons - prótons e nêutrons - do núcleo denso de um átomo estão viajando continuamente a uma velocidade de até 25% da velocidade da luz.

Imagem dimnesão do núcleo.

Como é o núcleo de um átomo

Assim, esqueça, Cabral não chegou ao Brasil por acaso, e os núcleos dos átomos não podem ser comparados a laranjas e nem a estrelas.

"Nós geralmente imaginamos o núcleo como um arranjo fixo de partículas, quando na realidade há um monte de coisas acontecendo no nível subatômico que nós simplesmente não podemos ver com um microscópio," ressalta o físico John Arrington, do Laboratório Nacional Argonne, nos Estados Unidos.

Ele e seus colegas usaram grandes espectrômetros magnéticos para observar o núcleo de átomos de deutério, hélio, berílio e carbono.

A surpresa veio com o berílio.

Ao contrário dos outros átomos, ele possui dois aglomerados de núcleons, cada um parecido com um núcleo do átomo de hélio-4.

Esses núcleons, por sua vez, estão associados a um nêutron adicional.

Isso desfaz completamente a figura do núcleo como uma esfera fisicamente delimitada, além de mostrar que o halo é mais complexo do que se imaginava.

Interações entre quarks

Por causa dessa configuração complicada, o núcleo do berílio apresenta um número relativamente alto de colisões, apesar de ser um dos núcleos menos densos entre todos os elementos.

Os cientistas afirmam que esse efeito acelerador pode ser resultado de interações entre os quarks que formam os núcleons - cada próton e cada nêutron consiste de três quarks muito fortemente ligados.

Quando os núcleons se aproximam uns dos outros, entretanto, as forças que unem os quarks podem ser perturbadas, alterando a estrutura dos prótons e dos nêutrons, possivelmente até mesmo formando partículas compostas pelos quarks de dois núcleos diferentes.

"Eu acho que é imperativo que os cientistas continuem a estudar os fenômenos que estão ocorrendo aqui," afirma Arrington. "Nossa próxima medição vai tentar examinar essa questão diretamente, tirando uma fotografia da distribuição dos quarks quando os núcleons se juntam."

Esta notícia foi publicada em 24/03/2012 no sítio Inovação Tecnológica. Todas as informações nela contida são de responsabilidade do autor.

Ficção científica no ensino de Ciências...

Discussão de obras de ficção pode mudar visão sobre Ciência 

Desenho ficcionista prédios e planetas.
Uma pesquisa do Instituto de Física (IF) da USP mostra que a leitura de textos de ficção científica em sala de aula pode ir além da introdução de conceitos científicos e se tornar um debate sobre o papel da Ciência e suas implicações sociais e políticas. O estudo de Adalberto Anderlini, professor de Física do ensino médio, apresenta projetos realizados com estudantes que buscam desenvolver entre eles uma visão mais crítica da Ciência.


O professor conta que no início da pesquisa a ficção científica era encarada de uma forma mais lúdica. “Trazê-la para a sala de aula seria principalmente uma forma de cativar os estudantes para o ensino de Ciências”, aponta. No entanto, ao longo do estudo, com as reflexões teóricas e o trabalho em sala de aula, houve uma mudança de foco. “O que se percebeu é que os textos de ficção científica poderiam servir para compreender as questões sociais que envolvem a Ciência”.

A partir dos estudos do educador brasileiro Paulo Freire (1921-1997), do psicólogo russo Lev Vygotsky (1896-1934) e do filósofo russo Mikhail Bakhtin (1895-1975), o pesquisador procurou direcionar as discussões sobre obras de ficção científica em sala de aula para as questões políticas enraizadas na produção cultural. O trabalho de Mary Elizabeth Ginway, professora da Universidade da Flórida (EUA) e especialista em literatura brasileira fantástica e de ficção científica, também ajudou Anderlini a aprimorar o debate.

“É possível ler um conto sobre robôs e se concentrar apenas em questões técnicas, como a construção de um cérebro artificial”, aponta o professor. “No entanto, a relação entre homens e robôs é servil, como se fosse uma espécie de escravidão, o que pode ajudar a entender questões sobre preconceito racial, da mesma forma que uma história de alienígenas pode trazer questões sobre xenofobia, o medo do que vem de fora”, acrescenta.

Discussão

Anderlini relata em sua pesquisa três projetos que desenvolveu em uma escola na cidade de São Paulo, onde dá aulas de Física e Astronomia para estudantes do ensino médio. “Cabe lembrar que nesta escola as classes são pequenas, com média de 15 a 20 alunos por sala, o que facilitou o trabalho”. Depois de ter defendido o mestrado, orientado pelo professor João Zanetic, do IF, Anderlini continua a realizar projetos com os alunos, aplicando os conceitos que discutiu no estudo.

Uma das atividades consistia em uma discussão livre sobre o conto “O cair da noite”, do escritor norte-americano nascido na Rússia, Isaac Asimov (1920-1992), publicado no livro de mesmo nome. “Em certo ponto da história, no entanto, Asimov menciona a Lei de Gravitação de Newton”, aponta. “Assim, foi possível introduzir nas aulas de física a questão da gravidade.”

Os alunos também tiveram de escolher um livro do gênero para ler e elaborar um questionário com 20 perguntas. “Dessa forma, era feita uma leitura crítica de cada obra”, diz o professor. Entre as opções de livros, estavam obras de autores clássicos do gênero, como Júlio Verne (1828-1905), H.G. Wells (1866-1946), Ray Bradbury (1920) e Arthur Clarke (1917-2008). Com o tempo, a lista passou a incluir romances policiais, poesias, teatro, distopias (textos com visões negativistas do futuro da sociedade), entre outros gêneros literários, desde que envolvam a Ciência de alguma forma. A partir do segundo ano do ensino médio, são incluídos autores mais sofisticados, como Philip K. Dick (1928-1982), Stanislaw Lem (1921-2006) e Anthony Burguess (1917-1993).

Por fim, os alunos escreveram seus próprios contos de ficção científica, o que serviu para evidenciar a visão de Ciência que eles possuíam. “Na maioria dos casos, os contos estavam de acordo com a versão culturalmente aceita, de que a Ciência é dona da verdade absoluta e os cientistas são pessoas neutras e imparciais”, aponta Anderlini. “A partir dos textos, foi possível iniciar uma discussão sobre filosofia da Ciência e as questões sociais e políticas envolvidas na atividade científica, unindo Ciência e Humanidades nas análises.”

Esta notícia foi publicada em 29/03/2012 no sítio Agência USP. Todas as informações nela contida são de responsabilidade do autor.

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