28 de mai. de 2009

O Domínio da Força da Gravidade


Em uma cidade do porte de Belo Horizonte, podemos sintonizar uma centena de emissoras em um aparelho de rádio. Só isso já basta para nos colocar a pensar: Você já parou para pensar quantas informações trafegam debaixo do seu nariz a todo momento? Diversas ondas de rádio atravessam seu corpo portando todo tipo de informação, são ondas de rádio (músicas e notícias), ondas de transmissão de TV, rádio comunicação (polícia, bombeiros, radioamadores, etc), ondas de satélite, computadores e diversos equipamentos com Wi-Fi e Bluetooth, ondas de telefonia celular e diversas outras que nem imaginamos. A Avenida Paulista provavelmente é o espaço eletromagnético mais congestionado do Brasil. Chutando, acho que se conseguíssemos capturar todas as informações que atravessam o corpo de uma pessoa em pé na Avenida Paulista, poderíamos encher um HD de tamanho considerável em alguns minutos.

Agora você já consegue ter uma idéia de quanta informação está trafegando debaixo de seu nariz neste exato momento? Pois é, a um século atrás, tínhamos algumas poucas rádios espalhadas pelo mundo e todo o espectro eletromagnético disponível. Hoje precisamos de agências reguladoras para colocar alguma ordem neste caos.

Da mesma forma que o domínio das ondas eletromagnéticas era um total absurdo a 200 anos atrás, imagino se não existe alguma outra forma de transmissão de informação, tão ou mais eficiente, que nos é totalmente desconhecida.

Bem, agora vou viajar na maionese e falar de uma tecnologia sem nenhum fundamento científico, coisa da minha cabeça. Vamos lá!

O homem, em sua supremacia tecnológica, domina hoje quase todas as forças da natureza (pelo menos as conhecidas). Mas existe uma força elementar que foge completamente ao domínio do homem: a força da Gravidade.

A força da gravidade é onipresente no planeta Terra. Mesmo no espaço, na chamada gravidade zero, o que existe é um equilíbrio entre as forças gravitacionais dos diversos corpos celestes. Mesmo aqui na Terra nós estamos sob a influência da gravidade de outros corpos celestes, como o Sol, Marte, Vênus e os outros planetas. Que o digam os pescadores, que têm seu trabalho cronometrado pelo movimento das marés, espetáculo magnífico promovido pela força gravitacional da Lua.

A força da gravidade é ao mesmo tempo insignificante e poderosa. Toda a massa do planeta Terra é capaz de produzir a força gravitacional que estamos acostumados e atrair uma moeda ao solo. Mas basta um pequeno pedaço de imã para vencer essa força e fazer uma moeda decolar do chão para o imã. Em termos de potência, a força da gravidade é insignificante perto de outras forças conhecidas por nós, como a energia elétrica, cinética (ou mecânica), química ou nuclear.

Mas a energia gravitacional tem algumas peculiaridades em relação às outras. A primeira é o seu alcance: O Sol atrai a terra, forçando-a a orbitá-lo, mas a Terra também atrai o Sol, forçando que ele faça um pequeno bamboleio atraído pela gravidade da terra. Apesar da Terra atrair o Sol com a mesma força que ela é atraída por ele, é óbvio que o efeito no Sol pela gravidade da Terra é muito menor que o contrário. O importante é entender que da mesma forma que a Terra interage gravitacionalmente com a Lua, ela também interage com o Sol, com os outros planetas, com as luas de cada um desses planetas, com cada meteoro vagando pelo Sistema Solar e mais, interage com aquele planetinha desconhecido lá do outro lado da Via Láctea! Interage também com os Sois e planetas de Andrômeda, nossa galáxia vizinha, e interage com o mais distante corpo da mais distante galáxia. O Universo é um equilíbrio de forças gravitacionais.

A outra peculiaridade da força da gravidade que eu gostaria de citar, é o fato dela ser instantânea. A luz do Sol demora cerca de 8 minutos para chegar a terra, ou seja, se o Sol explodisse agora, só veríamos a explosão daqui a 8 minutos. Andrômeda, a galáxia mais próxima da Via Láctea, está distante 2,5 milhões de anos luz. No entanto, o efeito da força de gravidade da Terra é instantâneo no universo. Se pudéssemos aumentar a força de gravidade do planeta, esse efeito seria instantaneamente sentido em todo o Universo.

Ao contrário das outras forças naturais, o homem ainda não descobriu uma forma de interagir com a força gravitacional. Não existe um campo antigravitacional e nem uma gravidade artificial como nos filmes de ficção científica. O que existem são artimanhas para criar um mergulho para simular a gravidade zero ou usar a força centrífuga para criar o efeito da gravidade no espaço, mas criar ou anular a força gravitacional ainda é um mistério para nós.

Agora chegamos ao ponto: Imagine que fosse possível modular a força gravitacional da mesma forma que modulamos a força eletromagnética. Poderíamos assim inserir informações nessa modulação e, ao demodular essa força em qualquer outro ponto do Universo, poderíamos extrair a informação original. Estaríamos criando um sistema de comunicação extremamente eficiente, sem delay de tempo que vemos nas transmissões via satélite, sem interferência de obstáculos (lembra-se que não existe um isolante gravitacional?).

Dessa forma, uma transmissão através de modulação gravitacional poderia ser captada no Japão sem necessidade de retransmissão e instantaneamente. Da mesma forma isso ocorreria em uma transmissão para Marte, para Andrômeda ou para qualquer lugar no Universo.

Quem sabe não vivamos para ver isso!

19 de mai. de 2009

Tele-Transporte e Viagem no Tempo

Duas das coisas que mais me fascinaram nos filmes de ficção científica foram as viagens no tempo e os tele-transportes (que o digam os fãs de Star Treck). Ambas as tecnologias não passam de sonhos para nós. Filmes que abordaram viagens no tempo sempre possuem furos e exigem uma boa dose de desprendimento científico para podermos curtir o filme.
Todas as teorias sobre viagens no tempo empacavam com uma pergunta simples, mas profunda o suficiente para detonar todas as teorias:
- Se fosse possível viajar no tempo, porque não recebemos visitas de viajantes do futuro?
Os defensores das viagens no tempo sempre arranjavam uma desculpa para explicar a ausência de turistas do futuro, a principal delas é que eles não interferiam para não alterar a linha do tempo. Aí os céticos logo rebatiam dizendo que nem todos os detentores dessa tecnologia do futuro teriam esses escrúpulos.
Recentemente li na revista Superinteressante uma matéria que explicava bastante bem a possibilidade real, com explicação científica para a viagem no tempo. E de quebra, a tecnologia ainda permite o tele-transporte, ou seja, você poderá um dia viajar no “Espaço-Tempo” quase que instantaneamente! Essa teoria convenceu até Steven Hawking!
Vou tentar explicá-la:
Uma das teorias atualmente aceitas no mundo da física é o “buraco de minhoca”. Segundo a teoria, seria possível criar túneis no universo que permitiriam viagens instantâneas através do espaço. Isso seria possível porque o buraco de minhoca funcionaria como um atalho através de uma dobra no espaço. Dessa forma, se um buraco de minhoca tivesse uma abertura aqui no planeta Terra e outra em um planeta de uma galáxia a milhões de anos luz daqui, bastaria entrar por uma abertura e você sairia pela outra como se estivesse passando por uma porta. Um exemplo desse tipo de tecnologia foi explorada no filme Stargate (http://www.adorocinema.com/filmes/stargate/stargate.asp).
Outra teoria, esta já comprovada cientificamente, é o fato de que se você viajar a grande velocidade, próxima a velocidade da luz, o tempo passará de forma diferente para o viajante e para alguém que fique na Terra. Ou seja, se um viajante saísse em viagem a grande velocidade e viajasse por alguns meses, aqui na terra teriam decorrido milhares de anos.
Juntando essas duas teorias, criamos uma máquina do tempo. Veja bem:
1. Criamos um buraco de minhoca criando dois portais. Imagine este buraco de minhoca como um par de espelhos que, ao entrar em um deles, você sairia no outro. Se você deixar um dos espelhos no Brasil e um amigo levar o outro para o Japão, teremos criado um tele-transporte entre os dois países. Você entraria em um espelho aqui no Brasil e sairia no outro, lá no Japão (e vice versa).
2. Agora imagine que esse seu amigo pegasse um desses espelhos e entrasse em uma espaçonave a alta velocidade. Após alguns meses de viagem, ao voltar para a Terra, teriam-se passado milhares de anos. Com isso, você teria um espelho no presente e ele outro no futuro (ou ele teria um espelho no presente e você outro no passado, dependendo do ponto de vista). Estaria criada aí uma máquina do tempo, ligando dois tempos diferentes. Você entraria no espelho aqui no presente e sairia a milhares de anos no futuro. Depois era só fazer o caminho inverso para voltar para o seu tempo.
Isso explicaria a falta de viajantes do futuro, pois somente após a criação do buraco de minhoca é que se poderia viajar no tempo e, estando no futuro, você poderia voltar para um momento posterior à criação da máquina do tempo. Vamos exemplificar:
Imagine que hoje, dia 19/05/2009, criemos uma dessas máquinas do tempo. Meu amigo viaja levando um dos espelhos e volta à Terra a 2 mil anos no futuro, exatamente no dia 19/05/4009. Estaria criado um túnel entre os anos de 2009 e 4009 permitindo que pessoas do nosso tempo fosse para o nosso futuro e que pessoas de 4009 viessem para o seu passado. No entanto, não teríamos como voltar para 2008, pois a máquina ainda não teria sido inventada.
Mais que isso, o tempo continuaria correndo. Um dia depois, em 20/05/4009, ao entrarmos no espelho, sairíamos em 20/05/2009, ou seja, não seria mais possível voltar para 19/05/2009. Mas uma série de túneis como esse poderiam ser criados possibilitando viagens para todos os tempos. Por exemplo, em 31/12/2009, poderiam um túnel para 18/05/4009, ou seja, antes de 20/05/4009, onde você poderia pegar nosso primeiro túnel para voltar para 20/05/2009.
O problema é que só podemos voltar para um tempo posterior à criação da primeira máquina do tempo. Por isso não temos viajantes do futuro.
Acharam que viajei muito nessa tecnologia de hoje? Pois esperem só o post da semana que vem.
Até lá!

11 de mai. de 2009

O uso do hidrogênio como matriz energética

O Hidrogênio é o mais abundante dos elementos químicos, constituindo aproximadamente 75% da massa elementar do Universo. Estrelas na sequência principal são compostas primariamente de hidrogênio em seu estado de plasma. O Hidrogênio elementar é relativamente raro na Terra, e é industrialmente produzido a partir de hidrocarbonetos presentes no gás natural, tais como metano, após o qual a maior parte do hidrogênio elementar é usada "em cativeiro" (o que significa localmente no lugar de produção). Os maiores mercados do mundo fazem uso do hidrogênio para o aprimoramento de combustíveis fósseis (no processo de hidrocraqueamento) e na produção de amoníaco (maior parte para o mercado de fertilizantes). O hidrogênio também pode ser obtido por meio da eletrólise da água, porém, este processo é atualmente dispendioso, o que privilegia sua produção a partir do gás natural.

Hidrogênio não é um recurso de energia, exceto no contexto hipotético das usinas comerciais de fusão nuclear usando deutério ou trítio, uma tecnologia atualmente longe de desenvolvimento. A energia do Sol origina-se da fusão nuclear de hidrogênio, mas este processo é difícil de alcançar controlavelmente na Terra. Hidrogênio elementar de fontes solares, biológicas ou elétricas requerem mais energia para criar do que é obtida ao queimá-lo, então, nestes casos, o hidrogênio funciona como um portador de energia, como uma bateria. Ele pode ser obtido de fontes fósseis (como metano), mas estas fontes são insustentáveis.

A densidade de energia por unidade volume de ambos hidrogênio líquido e gás de hidrogênio comprimido em qualquer pressão praticável é significantemente menor do que aquela de fontes tradicionais de combustível, apesar da densidade de energia por unidade massa de combustível é mais alta. Todavia, o hidrogênio elementar tem sido amplamente discutido no contexto da energia, como um possível portador de energia futuro em uma grande escala da economia. Por exemplo, CO2 sequestramento seguido de captura e armazenamento de carbono poderia ser conduzido ao ponto da produção de H2 a partir de combustíveis fósseis. O hidrogênio usado no transporte queimaria relativamente limpo, com algumas emissões de NOx, porém sem emissões de carbono. Entretanto, os custos de infraestrutura associados com a conversão total a uma economia de hidrogênio seria substancial.
(Retirado de http://pt.wikipedia.org/ em 11/05/2009)


Traduzindo: O hidrogênio tem potencial para se tornar uma matriz energética eficiente e limpa, mas ainda esbarra na falta de tecnologia para produzi-lo de forma viável.

Por exemplo, gasta-se muito mais energia extraindo hidrogênio da água (elemento abundante em nosso planeta) do que a energia obtida no uso desse hidrogênio posteriormente. Portanto este processo só é usado em casos muito específicos.

Dominando esta tecnologia, teremos uma matriz energética eficiente e limpa. Mas, apesar das diversas pesquisas sobre o assunto, ainda estamos muito longe deste domínio.


Na semana que vem falaremos de viagem no tempo de tele-transporte. Um tema mais próximo da ficção que o de hoje.

7 de mai. de 2009

Novas Tecnologias

Sempre fui um aficionado por novas tecnologias, tanto que um dos gêneros de filmes que mais gosto é o de Ficção Científica (pena que já faz alguns anos que não vejo um bom filme de fixão em cartaz).
Hoje gostaria de falar de 3 tecnologias que me seduzem. Todas inovadoras e com potencial para mudar o mundo como o conhecemos. O grande diferencial delas é a proximidade das mesmas com a nossa realidade atual. Enquanto a primeira pode ser conquistada a qualquer momento, a segunda não passa de uma teoria científica não comprovada, a última … bem, essa é a mais pura utopia! São elas:


1.O uso do hidrogênio como matriz energética;
2.Viagens no tempo e tele transporte;
3.O domínio da força da gravidade;

Falarei de cada uma dessas tecnologias nos próximos posts. O primeiro será no domingo, dia 10 de maio.
Até lá