A matéria possui espaço vaziu  reportagem superinteressante
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×
 

A matéria possui espaço vaziu reportagem superinteressante

on

  • 1,174 views

 

Statistics

Views

Total Views
1,174
Views on SlideShare
807
Embed Views
367

Actions

Likes
0
Downloads
2
Comments
0

1 Embed 367

http://www.aprenderciencias.com 367

Accessibility

Categories

Upload Details

Uploaded via as Adobe PDF

Usage Rights

© All Rights Reserved

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Processing…
Post Comment
Edit your comment

A matéria possui espaço vaziu  reportagem superinteressante A matéria possui espaço vaziu reportagem superinteressante Document Transcript

  • GuiadoEstudante MundoEstranho LojaAbril viajeaqui AssineAbril Veja Revistasesites Assine Loja SAC GrupoAbril DIGITEAQUI O QUE VOCÊ PROCURA BUSCAR AMatéria está cheia de Vazio Emnívelsubatômico,substancias aparentementesólidas como amadeira,o aço ouas pedras contem umenormeespaço vazio.OFísico eescritor cientifico inglês PaulDavies,Nesteartigo,nos conduza umafascinanteviagempelo interior damatériaedeseus mistérios aindanão perfeitamente decifrados pelaciência. No século XVIII, George Berkeley, bispo de Cloyne, Irlanda, declarou ousadamente “A matéria não existe. Oque percebemos como substancias sólida, por exemplo a madeira ou o ferro, apenas a impressão que Deus faz comque se produza emnosso cérebro.” Era preciso ser muito influente para se atrever a dizer isso naqueles tempos. Sua declaração teria passado despercebida se não tivesse recebido dura resposta de umtenaz adversário do bispo, p doutor SamuelJohnson, que bateu o pé fortemente emuma pedra e exclamou: “Essa é minha refutação”. Qualquer pessoa emseu juízo perfeito, no século XVII, concordaria como doutor Johnson. Mas a verdade é que, ainda hoje, neste finalde século XX, é difícil, para não dizer impossível, definir o que é matéria. Os avanços da Física e da Química sugeremque ela temmuito menos substancias que parece. E quanto mais penetramos emsua estrutura microscópica, mais parece que essa substancia vai desaparecendo.A Natureza da matéria já havia preocupado os filósofos gregos, empenhados em entender a idéia que nela coexistema consistência e a transformação. Pedras, flores, pessoas possuem identidades definidas, pois nelas existe algo que não muda compassar do tempo do tempo; mas existe algo que se transforma, pois se não fosse assimno mundo não acontecia nada. Parmênides (540-470 a.C.) acreditava que uma modificação realé impossível: tudo que existe temde ser duradouro. Heráclito (550-480 a.C.), ao contrario sustentava que tudo no mundo se encontrava em permanente transformação; nada temconsistência, a não ser a lei da variação. “Mesmo os objetos que aparentemente estão emrepouso total, como o solou uma pedra, não são imutáveis”A saída foi encontrar por Demócrito (460-370 a.C.) comidéia de que toda matéria seria composta de pequeníssimas partículas, a que chamou átomos. Existiramemformas e tamanhos diversos e teriama faculdade de unir-se entre si, para formar grandes objetos.Assim, as diferenças entre uma árvore e uma montanha, umchapéu ou umpedaço de carne, seriamexplicadas por sua diferente composição atômica.Além disso, os átomos seriammoveis para permitir ás coisas mudar e variar de aspecto. Nessa teoria atômica duas afirmações se destacam:1) os átomos existem2) eles podemse mover livremente no espaço. Deduz-se, pois, que há dois componentes essenciais no mundo: os átomos e o vazio. Durante 2 000 anos essa teoria atômica da matéria foi apenas uma idéia entre muitas outras. Só depois da descoberta da radioatividade e do elétron a comunidade científica adotou semreservas a doutrina Demócrito, mas ainda não se tinha uma concepção clara de como seriamos átomos. Seriam partículas sólidas e indestrutíveis, como pensavamos gregos antigos, ou seriam, por sua vez, compostos de subpartículas? Se existiamos elétrons, era preciso aceitar que cada átomo continha partículas comcarga elétrica positiva e negativa. Mas como estavamdispostas essas partículas? Foi um físico da Nova Zelândia, Ernest Rutherford, especialista emradioatividade, sobretudo na chamada desintegração alfa, que resolveu o enigma. Nesse processo, umnúcleo pesado de umátomo, por exemplo, de urânio, lança ao espaço, por centrifugação, uma partícula do tipo alfa – umnúcleos de hélio – comcarga positiva; Rutherford utilizou esses núcleos como munição para barbear umas lâminas metálicas muito finas e verificou que as partículas foramrebatizadas e se esparramaramemtodas as direções. Ele havia imaginado que elas atravessariama lâmina. Era como se uma granada de artilharia rebatesse ao encontrar ummuro de papel. Ofísico deduziu que a estrutura da lâmina de metalhavia centros onde se armazenava tal quantidade de massa que partículas alfa eramdetidas e rechaçadas.Assim, imaginou que no núcleo atômico se comcentrava quase toda a massa do átomo e que os elétrons, ao girar ao redor dele, Formavamumcasca dura. Esse modelo do átomo foi aceito prontamente, mas já nada tinha a ver coma idéia dos antigos gregos. Os átomos não são corpos duros, indestrutíveis e impenetráveis, mas sistemas compostos por muitas partículas. E mais curioso: no interior do átomo, o que mais existe é espaço vazio. Umátomo de carbono, por exemplo, ou seja, 10-8 centímetros. Mas seu núcleo temapenas umtrilionésima parte do centímetro – 10-12. Se o átomo fosse do tamanho de umcampo de golfe, o núcleo teria aproximadamente o tamanho de umdos buracos. Os elétrons não têmdimensão que possa ser medida. Movem-se emredemoinho numespaço vazio 1 trilhão de vezes maior que o volume do núcleo. Pode-se dizer, então, que só umtrilionésima parte do átomo está cheia de matéria, Mas mesmo isso seria uma generosidade, pois o núcleo tambémnão é um As partículas batiam no metal e ricocheteavam publicidade anuncie junho/2013 Vivemos tempos de prosperidade,mas nunca tantagenteestevetão deprimida.Afinal,o queestá acontecendo conosco?Por queestamos tão tristes? Superinteressanteed.319 Comolidarcomatristeza -sumário daedição 319 -folheieaSuperinteressante setembro 1993 SUPER NOFACEBOOK Revista Superinteressante Like 915,507 people like Revista Superinteressante. Facebook social plugin BOMBANDOHOJE NOTWITTER! Veja uma bicicleta feita com garrafas PET recicladas: abr.io/Im Superinteressante @revistasuper Expand Conheça 15 mulheres que se tornaram grandes cientistas: Superinteressante @revistasuper Expand Tweets TweetTweet 1 Curtir 49 2 BLOGS SUPERARQUIVO FOTOS TESTES MULTIMÍDIA NEWSGAMES SUPERMANUAL CANAIS LOJAABRIL TABLET ASSINE converted by Web2PDFConvert.com
  • átomo está cheia de matéria, Mas mesmo isso seria uma generosidade, pois o núcleo tambémnão é um corpo sólido.A matéria nuclear temuma densidade inimaginável: uma colher de café cheia dessa matéria pesaria 1 bilhão de toneladas! E apesar disso, sobra muito espaço vazio dentro do átomo. Como é possível? Nos anos 60, muitos físicos acreditavamque os prótons e nêutrons eramuma espécie de bolinhas cheias de matéria. Nos anos 70 outros físicos conseguirambombardear o núcleo comprojeteis; mas, emvez das partículas alfa de Rutherford, usaramelétrons acelerados quase à velocidade da luz, coma ajuda do gigantesco acelerador de partículas SLAC da Universidade Stanford, na Califórnia. Os resultados desse trabalho permitiramdeduzir que os prótons e os nêutrons tambémnão são corpos sólidos, mas são formados de diminutas partículas que, por sua vez, giramemcírculos no interior do átomo. Entretanto, já se sabe que não existe umúnico núcleo central, pois cada átomo possui três concentrações de massas desse tipo. Esse corpos internos são chamados quarks. Que proporção do volume de umpróton ou de umnêutron temquarks? Não sabemos a resposta. Estima-se que umquark é menor que a bilionésima parte de umbilionésima parte de uma bilionésima parte de 1 centímetro. Se isso estiver certo, umpróton será pelo menos 100 trilhões de vezes maior que umquark.Assim, a viagemao interior da matéria mais se parece comumbrinquedo das caixinhas chinesas: tão logo se descobre umpartícula, suspeita-se que dentro haverá outra menor, e assimsucessivamente. A base da primitiva teoria atômica era que toda a matéria do Universo estava composta de poucos blocos ou componentes básicos. Poderemos, então, estar seguros de que quarks, junto comos elétrons, formamo nívelinferior? Ou será que eles tambémpossuememseu interior umgrande espaço vazio e são formados por outras partes muito menores? Ou, para fazermos uma pergunta ainda mais interessante: não chegaremos nunca ao menor de todos? E se chegarmos, que tamanho terá ele? Talvez esta última questão jamais seja respondida. Quando foramdescobertos os elétrons, parecia lógico imagina-los como pequenas bolinhas sólidas cuja carga elétrica se distribuía uniformemente por todo seu volume. Oelétron seria, portanto, indestrutível e rígido. Caso contrario, poderíamos comprimi-lo, achata-lo ou estica-lo se tivéssemos força suficiente. Mas a idéias de uma rigidez totalé muito problemática. Segundo a Teoria de Relatividade deAlbert Einstein, nada na Física pode superar a velocidade da luz. Para encontrar uma saída para esse dilema, os físicos posteriores a Einstein propuseramque o elétron tivesse forma de ponto, de forma que sua carga e sua massa estivessemconcentrados numlocalde dimensão volume zero. Conseqüência: a matéria, formada de inumeráveis partículas elementares desse tipo, seria essencialmente espaço vazio.A verdadeira substancia só poderia se encontrada empontos individuais que, por sua vez, não ocupariam lugar algum. Para todos os fins práticos, os físicos de partículas pressupõemque quarks e elétrons têmforma de ponto.As experiências feitas emlaboratório não demonstrarão que eles possamser maiores que a décima milésima parte de umtrilionésima parte do centímetro. Isso equivale á milésima parte de um próton. Mas Jamais se poderá medir uma partícula comtamanho zero, logo nunca saremos capazes de demonstrar que existempartículas semvolume. E, no entanto, há dificuldade teórica que contradizem essa ultima suspeita. Uma delas tema ver comos campos elétricos dos elétrons, dos quarks e de qualquer outra partícula.As cargas iguais se repeleme a repulsão é tanto maior quanto menor é o raio da esfera. Estando a carga elétrica distribuída uniformemente por toda a partícula, suas diversas partes deveriamrepelir-se fortemente; portanto, a carga elétrica estaria sempre tentando arrebentar o elétron emmilpedaços. Disso se deduz que, para obter umelétron comforma de ponto, seria necessária uma energia infinita capaz de compensar uma repulsão infinitamente grande. E agora surge uma outra realidade: a energia possui massa. Essa relação foi expressada por Einstein na conhecida formula E=mc². Por ela, umelétron comforma de ponto deveria ter uma massa infinitamente grande. Isso parece umabsurdo e outros físicos sugeremoutra teoria: e se as partículas elementares fossemfios ou cordas elásticas representadas emuma só dimensão, a longitudinal? Filamentos capazes de esticar como goma poderia vibrar. Essa teoria das cordas pretende relacionar entre si as diferentes partículas conhecidas. Esses fios constituintes da matéria seriamcomo pequenos laços comdiâmetro de umbilionésima parte de uma trilionésima parte de umtrilionésima de 1 centímetro. Falando rigorosamente, umlaço desse tipo seria unidimensional, ou seja, possui volume zero. Mas podemos imaginar que gira e oscila e que comesse movimento ocupa uma diminuta região tridimensional. Ovolume dessa zona relativa solidez ou quantidade de matéria é tão reduzido que é difícilimagina-lo. Se supusermos que esse espaço representa a unidade base ocupada por uma das partículas fundamentais, descobriremos que emumátomo típico só uma bilionésima parte de umtrilionésima parte de umtrilionésima parte de umtrilionésima parte de uma trilionésima parte de todo espaço está cheia de massa. Umvalor insignificante, mas emtodo caso umvalor. E assimnos encontramos diante da possibilidade de calcular a porcentagemdo espaço ocupado pela matéria universo. Essa matéria pesa cerca de 10 48 tonelada. Oespaço ocupado por seu laços de cordas não é maior que umpequena fração de centímetros cúbicos, resultante daí que o espaço vazio no universo é descomunalmente grande. Temos que nos conformar, portanto coma certeza de que quase tudo que consideramos matéria sólida é, na verdade, espaço vazio. Nesse caso, teria razão o Bispo Berkeley? E que dizer do doutor Johnson? Qualquer pessoa que bater o sapato contra uma pedra perceberá que ela é sólida. Qualserá a razão disso? A resposta foi dada pela nova geração de físicos que trabalhamno campo da mecânica quântica e nos anos 20 formularamdois de seus princípios-chaves. Oprimeiro é o principio da indeterminação de Werner Heisenberg: não se pode fixar comexatidão, no espaço, a posição de uma partícula, como por exemplo, o elétron. Quando se calcula onde ele se encontraria, não se consegue umvalor exato para o impulso do qualdepende seu movimento.Assim, não conseguiríamos saber exatamente onde estará a partícula no momento seguinte; e vice e versa, pois se calculamos o impulso ficaremos semconhecer o lugar onde ela se encontra naquele momento. O elétron é um ponto que possui energia infinita Cordas tão finas que seu volume pode ser zero Vocêestánaárea:Ciência publicidade anuncie Philips DS7700 Balão da informática 10 x R$ 85,70 PATROCINADORESABRILNACOPA Abril na Copa Eliminatórias 2014 Uruguai joga a vida e Colômbia pode ficar na boa Eliminatórias 2014 Argentina visita o Equador podendo se garantir na Copa do Mundo Eliminatórias 2014 Com disputa embolada, EUAquerem se isolar na ponta da Concacaf Futebol Internacional Antes da Copa das Confederações, Itália encara Haiti em São Expand Tweet to @revistasuper converted by Web2PDFConvert.com
  • Pode-se dizer que o movimento do elétron ao redor do núcleo do átomo se compara à órbita de um planeta ao redor do Sol.A trajetória do elétron, porém, a não está definida comprecisão, como a do planeta.A partícula parece esfumada e repartida por todo o átomo e assim, emprincipio, pode ser encontrada emqualquer parte dele, embora emcada caso comuma diferente probabilidade. Essa indeterminação proporciona ao elétron uma extensão espacial, embora seja apenas pontual. Ou, dito de outra forma, embora a partícula não tenha uma configuração espacial, a nuvemda probabilidade que lhe corresponde possui, certamente, uma extensão no espaço. Segundo postulado chave da Física quântica, conhecido como proibição de Pauli ou principio da exclusão, e a obra do físico suíço Wolfgang Pauli (1900-1958). Dispõe que dois elétrons são capazes de adotar o mesmo estado quântico, o que é tambémaplicávelaos prótons e quarks diversos. Uma das conseqüências praticas dessa Hipótese é que quando se tenta comprimir duas partículas uma contra a outra, de forma violenta, elas opõemresistência.Assim, na constituição dos átomos, os elétrons não podeminvadir o coração atômico, mas devempermanecer amontoados e superpostos nos diferentes níveis de energia, ou estratos. Estes estão mais distantes do núcleo quanto mais energia possuemos elétrons que o ocupem. Esse ordenamento faz comque os átomos apresentemuma extensão espaciale que os mais pesados, commuitos componentes no núcleo e múltiplos elétrons, possuam. maior extensão que os átomos leves. Oprincipio da exclusão explica a estabilidade das estrelas que entraramemcolapso. OSolvai consumir todo seu combustível, dentro de alguns bilhões de anos. Seu calor interno diminuirá e não produzira mais pressão suficiente para suportar sua massa gigantesca. Então a gravitação se encarregará de fazer o astro-rei contrair-se, até se transformar numa estrela anã-branca. E por que uma estrela assimnão pode ficar ainda menor? Porque os elétrons não podemse comprimir ainda mais. Mas, segundo a Teoria da Relatividade, é impossívela solidificação total; se uma estrela emvias de extinção possui massa suficiente, seus elétrons começama mover-se cada vez mais rapidamente, até aproximar-se da velocidade da luz. Nestas condições, o principio da exclusão permite que os elétrons se aproximem mais uns dos outros e pode ser que a estrela se encolha até se tornar do tamanho de uma cidade. Aqui intervémumnovo mecanismo de estabilização, que não diz respeito aos elétrons da periferia do átomo, mas aos nêutrons do seu núcleo. São eles, precisamente, não podemmais se comprimir. Disso resulta o nascimento de umcorpo que os astrofísico chamamestrela nêutrons. Mas qualseria, afinal, a conclusão da nossa viagemao interior da matéria? Ela não é apenas uma ilusão, como dizia o Bispo Berkeley, mas certo que a substancia realdo cosmo não ocupa nenhumespaço mensurável.Apesar disso, os objetos ao nosso redor parecemsólidos líquidos ou gasosos, e podemser prensados, aquecidos, diluídos, transformados ou tocados. Terá isso algo a ver como fato de estar ou não afetivamente cheio o espaço que ocupam? Não. Oque aparece da matéria e o que provoca esses fenômenos ao têmnada a ver entre si. Nunca se sabe ao certo onde está o elétron É sólida, mas não ocupa espaço que se possa medir. Links patrocinados Vôos para Brasil Ofertas de Vôos para BrasilcomTAM®. Reserve o Seu BilheteAgora! www.TAM.com.br/USA Jesus é Deus? Descubra evidências dos estudiosos sobre afirmações de Jesus ser Deus y-jesus.org/portuguese ALei daAtração “Como Ele Realmente Funciona?”A Resposta Poderá lhe Chocar! oSegredodaLeidaAtracao.com RecebaaSUPERtodomêsnasuaporta Plug-in social do Facebook Comentar... Inocêncio Nsuenga Suami valeu gostei muito Responder · Curtir · 1 de março às 07:37 Bruno Sales · Colégio Pentágono Santo André Muito legal essa matéria. Parabéns, Revista Super! Responder · · Curtir · 2 de fevereiro às 22:131 converted by Web2PDFConvert.com
  • Plug-in social do Facebook SUPERINTERESSA... 9xR$18,77 SUPERESPECIAIS 9xR$17,33 MUNDOESTRANHO 9xR$14,44 AVENTURASNAH... 7%dedesconto 9xR$16,00 VIDASIMPLES 10%dedesconto 9xR$16,80 VEJA 24%dedesconto 9xR$47,40 Veja outras assinaturas de revistas impressas e digitais, .cliqueaqui topo BLOGS SUPERARQUIVO FOTOS TESTES MULTIMÍDIA NEWSGAMES SUPERMANUAL CANAIS LOJAABRIL TABLET ASSINE ASSINE newsletter RSS falecomaredação expediente políticadeprivacidade termos deuso ANUNCIE [1987- 2013] EditoraAbrilS.A. Todososdireitosreservados. converted by Web2PDFConvert.com