Terça-feira, 6 de Outubro de 2009

Prémio Nobel da Física 2009

 Nobel Prize® medal - registered trademark of the Nobel Foundation

O Prémio Nobel da Física deste ano distinguiu dois feitos científicos que ajudaram a moldar as bases das nossas actuais sociedades em rede. Eles criaram muitas inovações concretas do dia-a-dia e deram-nos novos instrumentos de exploração científica. Em 1966, Charles K. Kao fez uma descoberta que conduziu ao avanço da fibra óptica. Ele calculou cuidadosamente como transmitir luz a grandes distâncias através de fibras de vidro ópticas. Com uma fibra do mais puro vidro é possível transmitir sinais luminosos a mais de 100 quilómetros, quando as fibras disponíveis nos anos 60 tinham um alcance de apenas 20 metros. O entusiasmo de Kao inspirou outros investigadores a partilharem a sua visão sobre o potencial futuro da fibra óptica. A primeira fibra ultrapura foi fabricada com êxito apenas quatro anos depois, em 1970.

Hoje, a fibra óptica forma o sistema circulatório que alimenta a nossa sociedade da comunicação. As fibras ópticas de grande rendimento facilitam a comunicação global em banda larga, como acontece com a Internet. A luz flui em finíssimos cabos de vidro, transportando a maioria do tráfego telefónico e de dados em todas as direcções. Texto, música, imagens e vídeo podem ser transferidos, em volta do globo, numa fracção de segundo.

Se desenrolássemos toda a fibra de vidro que existe no mundo, obteríamos um único cabo com mais de um bilião de quilómetros – o suficiente para dar a volta à terra mais de 25 000 vezes –, que aumenta milhares de quilómetros a cada hora que passa.

Uma boa parte deste tráfego é constituído por imagens digitais, que formam a segunda parte do prémio. Em 1969, Willard S. Boyle e George F. Smith inventaram a primeira tecnologia de imagem bem sucedida, usando um sensor digital: um CCD (Charge-Coupled Device). A tecnologia CCD utiliza o efeito fotoeléctrico, tal como teorizado por Albert Einstein, que a ele ficou a dever a atribuição do Prémio Nobel, em 1921. Por este efeito, a luz é transformada em sinais eléctricos. Ao conceber um sensor de imagem, o desafio consiste em reunir e transformar, em muito pouco tempo, os sinais num grande número de pontos, os pixéis.

O CCD é o olho electrónico da câmara digital. Ele revolucionou a fotografia, na medida em que a luz pode agora ser captada electronicamente, em lugar de o ser em filme. A forma digital facilita o processamento e a distribuição destas imagens. A tecnologia CCD é também usada em muita aplicações para medicina, por exemplo para ver o interior do corpo humano, quer com fins de diagnóstico, quer para microcirurgia.

A fotografia digital tornou-se um instrumento insubstituível em muitas áreas de investigação. O CCD criou novas possibilidades de visualizar o que antes não era visível. Deu-nos imagens cristalinas de lugares distantes do nosso universo, bem como da profundeza dos oceanos.

publicado por annualia às 16:24
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Quarta-feira, 22 de Julho de 2009

Cientistas online

Centenas de entrevistas feitas durante a década de 1960 a vários cientistas da área da física estão disponíveis de graça na biblioteca online do Instituto Americano de Física. [Ver artigo no Público]


 

publicado por annualia às 09:33
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Quarta-feira, 16 de Abril de 2008

John Archibald Wheeler (1911-2008)

Photo of John A. WheelerUm dos últimos colaboradores de Einstein, de quem procurou concluir o projecto de teoria unificada de várias partes da Física correlacionadas pelas propriedades decorrentes da relação espaço-tempo, Wheeler colaborou com Niels Bohr em trabalhos sobre a fissão nuclear. Foi este físico americano (Jacksonville, Flórida, 9.7.1911 – Highstorm, New Jersey, 13.4.2008), estudioso da matéria nuclear de grande densidade, que vulgarizou a expressão «buraco negro». É co-autor de uma obra de referência fundamental, Gravitation, conhecida também pelas iniciais MTW (Misner, Thorne, Wheeler). Professor em Princeton, teve discípulos ilustres, como Richard Feynman.

Pode ler uma entrevista com John Archibald Wheeler aqui.

publicado por annualia às 11:38
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Segunda-feira, 17 de Março de 2008

Datas perdidas

O físico Christian Doppler morreu em Veneza a 17 de Março de 1853, há 155 anos. Doppler nasceu em Salzburgo, em 23.11.1803, formou-se no Instituto Politécnico de Viena e desde 1850 foi Professor de Física Experimental e director do Instituto de Física da Universidade de Viena. Foi o primeiro a descrever, em 1842, o efeito do movimento relativo entre a fonte e o detector na frequência de uma onda, o chamado «Efeito de Doppler». 

Este efeito explica a alteração de frequência de uma onda quando existe movimento relativo entre a sua fonte e o observador, de que é exemplo comum as variações de timbre que se ouvem quando um comboio a apitar passa por uma estação: cada vez mais agudo quando se aproxima e cada vez mais grave quando se afasta. A explicação reside no facto de o timbre ser determinado pela frequência que é inversa do comprimento de onda: quando a distância à fonte diminui, o mesmo acontece ao comprimento de onda observado pelo que a frequência observada, e logo o timbre, au­menta, acontecendo o inverso quando a distância à fonte aumenta.

É com base neste efeito que é possível determinar a velocidade de afastamento das galáxias, o deslocamento para o vermelho da luz emitida pelas suas estrelas, e determinar a velocidade dos veículos com os «radares» de polícia.
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Computer Drawing of the doppler effect with the equations which describe the change in frequency.
publicado por annualia às 23:45
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