Star trek utfpr_2011.2_pub

PALESTRAS ATÉ O MOMENTO1) O cisne negro – dezembro/2008.2) Teoria dos jogos – maio/2009.3) Teoria da evolução – outubro/2009.4) Criação imperfeita – agosto/2010.5) Einstein, a relatividade especial e outras coisas – maio/2011.6) A arte refinada de detectar tolices – agosto/2011.7) A Ciência de Jornada nas Estrelas. 2

PALESTRAS FUTURAS8) Einstein e a relatividade geral – maio/2012.9) Profecias do fim do mundo – 12/12/2012.10) Einstein e a mecânica quântica – maio/2013.11) A fascinante história do magnetismo - out./2013. 3

MINI-CURRÍCULO● Engenheiro elétrico pelo CEFET-PR, 1989.● Professor do curso de Engenharia Elétrica desde Outubro de 1991.● Pós-graduado em Finanças Empresariais (ISAE/FVG).● Pós-graduado em Desenvolvimento Web (PUC-PR).● Outras experiências profissionais: Telepar, Copel, Grupo Electra. 4

PLANO DESTA PALESTRA1) Jornadas e guerras: não confunda!2) Espaçonaves mais velozes do que a luz.3) Teletransporte.4) Gravidade artificial e antigravidade.5) Biologia e evolução.6) Androides e Emoções. 5

1Jornadas e guerras: não confunda! 6

GUERRA NAS ESTRELAS (1977, CINEMA) 7

INSPIRAÇÃO PARA SW: “FLASH GORDON” 14

ST – A SÉRIE CLÁSSICA (1966 – 1969, TV) 15

A SÉRIE CLÁSSICA (1966 – 1969, TV) 16

A NOVA GERAÇÃO (1987 – 1994, TV) 17

A NOVA GERAÇÃO (1987 – 1994, TV) 18

DEEP SPACE NINE (1993 – 1999, TV) 19

VOYAGER (1995 – 2001, TV) 22

VOYAGER (1995 – 2001, TV) 23

ENTERPRISE (2001 – 2005, TV) 24

ENTERPRISE (2001 – 2005, TV) 25

FILMES PARA O CINEMA 1 Star Trek, o filme (1979) 2 A Ira de Khan (1982) 3 A Busca por Spock (1984) 4 A Volta para Casa (1986) 5 A Fronteira Final (1989) 6 A Terra Desconhecida (1991) 7 Gerações (1994) 8 Primeiro Contato (1996) 9 Insurreição (1998) 10 Nemesis (2002) 11 Star Trek (2009) 12 Star Trek, sequência (2013?) 26

INSPIRAÇÃO: “O PLANETA PROIBIDO” (1956) 27

2Mais veloz do que a luz 28

A TEORIA DA RELATIVIDADE CONTINUA EM PÉ ...● Hipóteses de Einstein (1905): – As leis da física são as mesmas em todos os referenciais inerciais. – A velocidade da luz no vácuo é independente do referencial.● Consequências: – Maxwell (1866) estava certo, embora não soubesse. – Newton (1666) não estava tão certo qto. pensava. 29

ENERGIA E MASSA SÃO PROPORCIONAIS 30

AUMENTO DA MASSA COM A VELOCIDADE 31

EM OUTRAS PALAVRAS:● Nada no Universo pode ser acelerado além da velocidade da luz no vácuo (nem mesmo os neutrinos).● Sorry... 32

MOTORES DE IMPULSO DE STAR TREK (v < c)● Fusão nuclear de hidrogênio.● 1% da massa do hidrogênio é transformada em energia.● Os átomos de hélio resultantes são lançados para trás com ¼ da velocidade da luz.● O limite de ¼ é especificado pela Frota Estelar para se evitar distorções temporais (“paradoxo dos gêmeos”). 33

UM CÁLCULO SIMPLES (NÃO RELATIVÍSTICO)● Massa da Super-Órion= 8 milhões de toneladas.● Velocidade final = 7 0,10xc = 3x10 m/s.● Energia cinética final = 2 24 ½mv = 3,6x10 joules. 9● Ou 10 terawatts-hora. 34

UM CÁLCULO SIMPLES (NÃO RELATIVÍSTICO)Em resumo, para acelerara Super-Órion até 10% davelocidade da luz, precisa-ríamos gastar o equivalen-te a 58 mil vezes o consu-mo anual de energia elétri-ca da Terra! 35

IMPULSOS DE DIFERENTES PROPULSORES Tipo de Propulsor Impulso Específico Combustível sólido 250 Combustível líquido 450 Íons 3.000 VASIMR 1.000 a 30.000 Fissão nuclear 800 a 1.000 Fusão nuclear 2.500 a 200.000 Pulso nuclear 10.000 a 1 milhão Antimatéria 1 milhão a 10 milhões 36

ANTIMATÉRIA● Toda a antimatéria produzida pelo CERN até hoje serviria para acender uma única lâmpada durante alguns minutos.● Um grama de antimatéria custaria hoje 62,5 trilhões de dólares. 37

VELOCIDADE DE DOBRA (WARP SPEED)Se você não pode ultrapassar a velocidade da luz,que tal dobrar o espaço? ● Enterprise D: máxima dobra = 9,6. ● Voyager: máxima dobra = 9,975. ● Dobra 10 é velocidade infinita. 38

CRISTAIS DE DILÍTIOEm Star Trek a dobra éconseguida por meio deuma reação de matériae antimatéria, modera-da por meio de cristaisde dilítio. 39

UM POUCO SOBRE A RELATIVIDADE GERAL 40

PONTES DE EINSTEIN-ROSEN● Mais conhecidas como “buracos de minhoca” (“wormholes”).● Surgiriam a partir de rasgos no espaço- tempo, produzidos por buracos negros. 42

SOLUÇÃO DE ALCUBIERRE● Miguel Alcubierre Moya, físico mexicano.● 1994: “The Warp Drive: Hyper-fast travel within general relativity”● Necessita de “matéria exótica” (densidade negativa). 43

SOLUÇÃO DE ALCUBIERRE 44

3Teletransporte 45

TELETRANSPORTE NA FICÇÃO● 1877 - “O Homem sem Corpo”, conto de Edward Page Mitchell.● 1927 - “A Máquina de Desintegração”, conto de Arthur Conan Doyle.● 1958 - “A Mosca” (refilmado em 1986).● 1966 - “Star Trek”, a Série Clássica – restrições orçamentárias. 46

TELETRANSPORTE “CLÁSSICO”● Desintegração → reconstituição.● Problema: um feixe de energia decorrente da desintegração de um adulto leve (50 kg) corresponderia à explosão de mil bombas de hidrogênio de 1 Mton.● O pessoal do meio ambiente certamente reclamaria! 47

CODIFICAÇÃO DE INFORMAÇÃO● 1 átomo = 1 quilo-byte de informação. 12● Todos os livros já escritos = 10 bytes. 28● Um ser humano = 10 bytes.● Capacidade do maior disco rígido atual = 3 tera-bytes.● Conclusão: para transportar um ser humano 15 precisaríamos de 3,3x10 discos rígidos atuais. 48

TELETRANSPORTE QUÂNTICO● Condensado de Bose-Einstein (CBE): um bilionésimo de graus acima de zero absoluto → mesmo estado quântico.● Previsto por Einstein e Satyendranath Bose em 1925. Criado em laboratório em 1995 (MIT).● Teletransporte com auxílio de um CBE: 2007, Murray Olsen et al., Australia. 49

TELETRANSPORTE QUÂNTICO 50

4Gravidade artificial e antigravidade 51

GRAVIDADE ARTIFICIAL● A gravidade artificial é comum no interior de todas as naves de Star Trek, até mesmo dentro das Shuttle Crafts.● O detalhe é que ninguém tem a mínima ideia de como fazer isso! 52

Mas, de acordo com o velho ditado da Engenharia, “se você não puder vencer, trapaceie!” 53

O TOROIDE DE STANFORD 54

A ESTAÇÃO ESPACIAL DE 2001, O FILME 55

ANTIGRAVIDADE● Para obtermos antigravidade precisaríamos de matéria exótica, ainda desconhecida...● … ou então de uma quinta força funda- mental, também desconhecida. 56

NÃO CONFUNDA ANTIGRAV. COM GRAV. ZERO 57

5Biologia e Evolução 58

Arthur C. Clarke“Ou estamos sozinhos noUniverso, ou não estamos.Ambas as ideias sãoassustadoras”. 59

OS TERRÁQUEOS (HUMANOS) 60

OS VULCANOS 61

OS KLINGONS 62

OS KLINGONS 63

OS ROMULANOS 64

Por que são todos humanoides, embora com diferentes cores de pele ediferentes cortes de cabelo e de orelhas? 65

A RESPOSTA DOS ROTEIRISTAS● As várias civilizações humanoides de Star Trek têm origem nos planos de uma civili- zação superior que as antecedeu e “semeou” seu DNA pela galáxia.● Nova Geração, 6a temporada (“The Chase”). 66

A RESPOSTA DOS PRODUTORESÉ difícil conseguiralienígenas de ver-dade para os papeisprincipais! 67

A EVOLUÇÃO NÃO É DETERMINÍSTICADetalhe: evolução (no sentido de Darwin) nãosignifica “aperfeiçoamento”. 68

6Androides, Vulcanos e emoções 69

SÃO TANTAS EMOÇÕES...● Data não sente emoções, a não ser depois que instalou em si o “chip de emoções”.● Vulcanos sentem emoções, mas geralmente não se deixam dominar por elas.● Será isso possível? 70

SERÁ POSSÍVEL INTELIGÊNCIA SEM EMOÇÃO?● Steven Pinker, 1997, “How the mind works”. 71

PARA SABER MAIS● A física de Jornada nas Estrelas, Lawrence M. Krauss, Makron Books, 1997. 72

PARA SABER MAIS● A física do impossível, Michio Kaku, Rocco, 2010. 73

Vida longae próspera! 74

Star trek utfpr_2011.2_pub

by Alvaro Augusto on Oct 18, 2011

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