22/12/2016

Extinções e a Estrela da Morte


As análises iniciadas pelo paleontólogo J. John Sepkoski, Jr., da Universidade de Chicago,que mais tarde se veio a associar a David Raup, num enorme esforço enciclopédico acerca das espécies que se haviam extinguido, revelaram um número de extinções que tinham passado despercebidas. Embora certas extinções em massa fossem bastante mais devastadoras do que outras, revelavam um padrão inesperado e regular. A um período de lenta e constante proliferação das espécies, seguia-se um curto intervalo de tempo durante o qual desaparecia um extraordinário número de espécies, constituindo um processo cíclico. Lentamente, e após um período de milhões de anos, a vida no planeta voltava a estabelecer-se até à próxima grande extinção. Ao observarem os gráficos impressos, os dois paleontólogos notaram que as extinções em massa aconteciam em cada vinte e seis milhões de anos. Segundo Raup, a reação tida pelos dois investigadores foi de «horror». Pensava-se que as extinções se deviam à ocorrência simultânea de uma série de problemas que se agravavam com o passar dos tempos. Julgava-se que as grandes extinções eram o resultado de uma coincidência aleatória de sucessivos pequenos incidentes, o último dos quais constituiu levou à extinção dos dinossauros e consequente proliferação dos mamíferos. No entanto, se as grandes extinções se dão num determinado período regular, isso pressupõe a existência de uma única causa poderosa e recorrente.
«Dissemos para connosco: não pode ser regular, deve tratar-se de um erro estatístico.» Mas apesar de todos os esforços dos dois cientistas de tentarem obter uma explicação ou um erro para os dados obtidos, foi sem sucesso. Finalmente abandonaram-se às evidências.

Mas que mecanismos teriam dado origem a esta repetição cíclica? Tanto quanto se sabe, nenhum grande ciclo da rocha, mar e ar se prolonga durante um período de vinte e seis milhões de anos. Nem mesmo os ciclos das glaciações  se repetem a um intervalo de tal grandeza astronómica. Se for possível encontrar a causa deste efeito, tal deveria ser procurado não na Terra, mas para além desta.
Em Berkeley, Luis Alvarez desafiou o colega astrónomo-físico, Richard Muller, a encontrar uma explicação plausível para os ciclos. Muller teve muitas ideias, passando por explosões solares até supernovas, mas acabou por abandoná-las uma a uma. Por fim, trabalhando em conjunto com dois colegas, Marc Davis e Piet Hut, desenvolveu um modelo teórico.
A maior parte das estrelas existentes na nossa galáxia possuem um companheiro. Existem mais estrelas binárias do que astros solitários. Muller expôs a ideia ousada de que o nosso próprio sol poderia ter um companheiro de viagem, nunca antes detectado pelos astrónomos, devido à sua pequenez, negridão e distância. Suponha-se então que esta estrela-companheira descreve, em cada vinte seis a trinta milhões de anos, uma órbita em redor ao Sol. De cada vez que completa uma rotação, o astro aproxima-se o suficiente para despedação objectos mais longínquos, cuja órbita se efectua em torno do Sol - ou seja, a nuvem de cometas gelados denominada de nuvem de Oort, em honra do astrónomo holandês Jan Hendrik Oort que a descobriu, ajudando também a traçar a estrutura, em forma de braço de esperial, da Via Láctea.
Quando esta estrela se encontra mais afastada, pouco afeta o enxame de cometas, no entanto à medida que se aproxima do Sol, vai de encontro aos cometas, perturbando as suas órbitas e lançando uma grande parte deles em direção à Terra e ao Sol. Alguns colidem com a Terra, dando origem a extinções em massa, a cada vinte e seis a trinta milhões de anos, segundo o padrão regular descoberto por Raup e Sepkoski.


21/12/2016

Positrão

O positrão, ou anti eletrão, é a antipartícula, ou a contraparte de antimatéria, do eletrão. 
Tem uma carga eletrica de  +1 e (+1.602176565(35)×10−19 C), uma massa de 9.10938356(11)×10−31 kg, 5.485799090(16)×10−4 u, 0.5109989461(13) MeV/c e um spin de 1/2.
Quando um positrão de baixa-energia colide com um eletrão também de baixa energia, dá-se uma aniquilação, resultando na produção de um ou mais fotões de raios gama.
Os positrões podem ser gerados pelo decaimento radioativo de emissões de positrões (através das interações fracas) ou pela produção de par de um fotão suficientemente energético que se encontre em interação com um átomo de um material

Teoria
Em 1928, Paul Dirac fez  uma publicação em que propunha que os eletrões pudessem ter tanto uma carga positiva quanto negativa. Este documento introduziu a equação de Dirac, a unificação da mecânica quântica, a relatividade especial, e o então novo conceito de spin de eletrão, para explicar o efeito Zeeman. O estudo não predizia explicitamente uma nova partícula, mas permitia que os eletrões tivesse ou carga negativa ou carga positiva como solução. Então, Herman Weyl publicou "A Gravitação e o Eletrão" em que debatia as implicações matemáticas da solução de energia negativa. A solução de energia positiva era explicada por resultados experimentais, mas Dirac estava intrigado pela igualmente válida solução de energia negativa, que o modelo matemático permitia. A mecânica quântica não permitia que a solução de energia negativa fosse simplesmente ignorada, como a mecânica clássica fazia frequentemente em tais equações; a equação dupla implicava a possibilidade de um eletrão saltar espontaneamente entre estados de energia positiva e negativa. No entanto, tais transições ainda não tinham sido observadas experimentalmente. Dirac referiu-se aos assuntos levantados por este conflito entre a teoria e as observações como "dificuldades" que "não estavam resolvidas".
Por seu lado, Robert Oppenheimer argumentou contra o protão ser a solução de energia negativa eletrónica para a solução de Dirac. Afirmou que se assim fosse, o átomo de hidrogénio auto-destruir-se-ia rapidamente. Persuadido pelos argumentos de Oppenheimer, Dirac fez um publicação em 1931 em que predizia a existência de uma partícula ainda não observada que designou por "anti-eletrão", que teria a mesma massa de um eletrão e que se aniquilariam em contacto com um eletrão.
Feynman, e antes dele Stueckelberg, propuseram uma interpretação do positrão como um eletrão que  se desloca para trás no tempo, reinterpretando as soluções de energia negativa da equação de Dirac. Os eletrões que se deslocassem para trás no tempo iriam ter uma carga elétrica positiva. Wheeler invocou este conceito para identificar as propriedades idênticas partilhadas pelos eletrões, sugerindo que "eles são todos o mesmo eletrão". com uma linha do universo complexa, auto-intersectada. Yoichiro Nambu referiu-se, mais tarde, a todo este processo de produção e aniquilação de pares de partículas e antipartículas, afirmando "a eventual criação e aniquilação de pares que podem acontecer agora e depois, não é criação e aniquilação, mas apenas uma mudança de direção de partículas em movimento, do passado para o futuro, ou do futuro para o passado".


19/12/2016

Cosmologia

A cosmologia é o ramo da astronomia que envolve o estudo das origens e evolução do universo, desde o Big Bang, à atualidade e até ao futuro. De acordo com a NASA, a definição de cosmologia é "o estudo cientifico das propriedades em grande escala do universo como um todo".
Os cosmologistas debruçam-se sobre conceitos exóticos como a Teoria das Cordas, Matéria Negra e Energia negra. Enquanto que outros aspectos da astronomia lidam com objectos e fenómenos individuais, a cosmologia abrange o universo todo desde o seu nascimento à sua morte, com imensas questões sem resposta no meio.

O entendimento humano do universo tem sofrido uma evolução significativa ao longo dos tempos. No princípio do estudo da astronomia, pensava-se que a Terra era o centro de tudo, em que as estrelas e planetas orbitavam à volta desta. No século XVI, o cientista polaco Nicolaus Copérnicus sugeriu que a Terra e os outros planetas no Sistema Solar estariam, na verdade, a orbitar o Sol, o que veio a criar um grande aprofundamento e mudança no conhecimento do cosmos. No século seguinte, Isaac Newton calculou como as forças entre os planetas interagiam (forças gravíticas)
Já o início do século XX, veio a assistir a outras revoluções no conhecimento do universo, quando Albert Einstein propôs a unificação do tempo e do espaço com a sua Teoria Geral da Relatividade. No início do século passado os cientistas ainda se encontravam a debater se a Via Láctea constituía todo o universo, ou se seria apenas uma parte deste.
Edwin Hubble calculou a distância entre um objecto nebuloso difuso no céu e determinou que se encontrava fora da Via Láctea, o que mostrou que a nossa galáxia era apenas uma pequenina parte do universo. Ao usar a Relatividade Geral para estabelecer a estrutura do seu trabalho, Hubble mediu outras galáxias e viu que estas estavam a afastar-se umas das outras, o que fez com que chegasse à conclusão de que o universo não era estacionário, mas sim, que se encontrava em plena expansão.
Em décadas mais recentes, o cosmólogo Stephen Hawking determinou que o universo não era infinito mas, no entanto, falta-lhe uma fronteira definitiva. Isto é semelhante à Terra, embora o planeta seja finito, por mais que uma pessoa viaje à volta do mundo, nunca chega ao seu fim. Hawking também propôs que o universo não continuaria a expandir-se para sempre (para uma melhor compreensão, ver Forma do Universo).

Questões comuns na cosmologia
Devido à natureza fechada e finita do universo, não nos é possível ver para além do nosso próprio universo. O espaço e o temo tiveram início com o Big Bang. Embora hajam diversas especulações acerca da existência de outros universos, não existe nenhuma forma de os observar, o que faz com que nunca venha a haver provas da sua existência ou inexistência.

Aonde se deu o Big Bang?
O Big Bang não se deu num local específico, invés foi o aparecimento do espaço e do tempo através do universo de uma só vez.

Se outras galáxias parecem estar a afastar-se de nós, isso não nos coloca no centro do universo?
Não, pois se nós estivéssemos a viajar para uma galáxia distante, pareceria sempre que as galáxias que nos rodeavam afastavam-se de forma semelhante. Se se pensar num balão com diversas marcas, ao encher-se o balão, cada marca afasta-se da outra de igual forma, sem que alguma seja o centro. É assim que funciona a expansão do universo.

Que idade tem o universo?
O universos tem 13,7 mil milhões de anos, com mais, ou menos, cerca de 100 milhões de anos.

Irá o universo acabar? Se sim, como?
Se o universo vai acabar ou não depende da sua densidade. Os cientistas calcularam uma "densidade crítica" para o universo. Se a densidade for superior aos seus cálculos, a expansão do universo irá, eventualmente, abrandar e, por último, reverter o sentido e colapsar. No entanto, se a densidade for menor que a densidade crítica, o universo continuará a expandir-se para sempre.

O que apareceu primeiro, as galáxias ou as estrelas?
Logo a seguir ao Big Bang o universo era composto essencialmente por hidrogénio, com algum hélio. A gravidade fez com que o hidrogénio colapsasse para dentro e formasse estruturas. No entanto, os astrónomos não têm certeza se as primeiras bolhas criaram primeiramente estrelas individuais que mais tarde viriam a juntar-se através da gravidade, ou se a massa veio em dimensões das galáxias e que mais tarde se separaria para formar as estrelas





Fontes
www.space.com


16/12/2016

Os mil anos da Idade Média

Na altura em que o Cristianismo foi reconhecido como religião oficial do Império Romano, em 313, já este último se encontrava em decadência, o que se tornou uma das transformações culturais mais importantes da história. No século IV, Roma encontrava-se ameaçada tanto pelas tribos que se aproximavam, vindas do norte, como por conflitos internos. No ano de 330, o imperador Constantino transferiu a capital do Império Romano para Constantinopla, cidade que ele próprio fundara à entrada do Mar Negro. A nova cidade foi considerada a partir de então como a «segunda Roma». No ano de 395, o Império Romano foi dividido - passando então a haver o Império Romano do Ocidente, com Roma no centro, e o Império Romano do Oriente, com capital em Constantinopla. 
No ano de 410 Roma é saqueada por tribos bárbaras, e em 476 todo o Império Romano do Ocidente cai. Conserva-se o Império Romano do Oriente até 1455, ano em que os turcos conquistam Constantinopla (atual Istambul).

As mudanças também chegam ao próprio pensamento filosófico e teológico, com todas as suas repercussões inerentes ao facto, incluindo no modo como lidar com o próprio conhecimento. Em 529 é encerrada a Academia de Platão em Atenas, e nesse mesmo ano é fundada a Ordem Beneditina, a primeira grande ordem monástica. Assim, o ano de 529 tornou-se o ano em que a Igreja Cristã impediu a expansão da filosofia grega. A partir de então, os conventos passaram a deter o monopólio do ensino, da reflexão e da meditação.

Por «Idade Média», entende-se na realidade o tempo que medeia entre duas outras épocas. Esta expressão surgiu no Renascimento, altura em que a Idade Média era tida como uma longa «noite de mil anos» que tinha obscurecido a Europa entre a Antiguidade e o Renascimento. Mas também houve aqueles que viram esta época como o «crescimento milenar». Foi na Idade Média, por exemplo, que se formou o ensino público. Desde muito cedo que surgiram as escolas públicas nos mosteiros. No século XII, nasceram as escolas nas catedrais, e a partir do século XIII foram fundadas as primeiras universidades. Também foi na Idade Média que nasceram as diferentes nações - com cidades e castelos, a música, poesia e folclore popular.
Durante muito tempo as antigas concepções pagãs coexistiram com a doutrina cristã, e muitos destes elementos pré-cristãos vieram a misturar-se com os costumes cristãos. No entanto, o cristianismo torna-se, durante a Idade Média, a religião dominante.
Desta forma, a Idade Média não é o período obscuro e triste que durante muito tempo foi a imagem que a caracterizou. De facto, os primeiros cem anos a seguir ao ano 400 trouxeram uma decadência cultural. A época romana foi notável pelo seu alto grau de civilização, com grandes cidades que dispunham de redes públicas de esgotos, termas públicas e bibliotecas, assim como de uma arquitectura grandiosa. No entanto, toda esta cultura se desmoronou durante os primeiros séculos da Idade Média. O mesmo sucedeu com o comércio e a economia baseados na moeda. Na Idade Média, a economia de subsistência e o pagamento em géneros surgiram de novo. O feudalismo caracterizou a economia. Feudalismo significa que alguns grandes senhores possuíam a terra que os camponeses tinham de cultivar para ganhar o seu sustento. Durante o primeiro século, a densidade populacional também baixou fortemente. Roma fora na Antiguidade uma cidade com mais de um milhão de habitantes. Já no século VII, a população da antiga metrópole estava reduzida a quarenta mil habitantes. Quando os homens precisavam de materiais de construção, havia suficientes ruínas antigas de que se podiam servir.
A época de Roma como potência política terminara por volta de finais do século IV. Mas depressa o bispo de Roma se tornou o chefe de toda a igreja católica romana. Recebeu o nome de papa - ou «pai» - e, por fim, foi considerado o representante de Jesus na terra. Por isso, durante quase toda a Idade Média, Roma foi a capital da Igreja. E não havia muitas pessoas que ousassem discordar com a voz romana. Mas, gradualmente, alguns reis e príncipes das novas nações tornaram-se tão poderosos que tiveram coragem de se opor ao forte poderio da Igreja.

13/12/2016

Homo erectus

O Homo erectus viveu no norte, leste e sul de África, na Ásia Ocidental (Dmanasi, República da Geórgia) e  no leste  da Ásia (China e Indonésia), entre cerca de 1,89 milhões a 143.000 anos atrás.
Os primeiros fósseis do Homo erectus africano (algumas vezes designado de Homo ergaster) são os fósseis mais antigos de humanos primitivos detentores de um corpo com proporções tipo totalmente humanas, com pernas relativamente longas e braços mais curtos comparativamente ao tamanho do torso. Estas características são consideradas adaptações a uma vida passada no chão, indicando a perda das adaptações anteriores à trepação das árvores, com a habilidade de caminhar e, possivelmente, correr longas distâncias. Comparativamente aos fósseis anteriores, mais antigos, nota-se um aumento do tamanho da caixa craniana em relação às dimensões do rosto. Os fósseis conhecidos mais completos de um indivíduo desta espécie, são os do denominado Rapaz de Turkana - um esqueleto bem preservado (embora sem a maior parte dos ossos das mãos e dos pés), datado de há cerca de 1,6 milhões de anos.
O estudo microscópico dos dentes indicam que ele cresceu a um nível do chão idêntico ao dos grandes símios. Existem evidências fósseis de que esta espécie cuidou dos indivíduos mais fracos e velhos.
O aparecimento do Homo erectus no registo fóssil encontra-se, geralmente, associado aos primeiros machados de mão, a maior das inovações em tecnologia de pedra.

Os primeiros fósseis descobertos de Java (início da década de 1890) e na China (Homem de Pequim, com início na década de 1920), comprimem em si os exemplos clássicos desta espécie. Geralmente considerada como tendo sido a primeira espécie a expandir-se para além de África, o Homem erectus é considerado uma espécie altamente variada, espalhada ao longo de dois continentes (não existem certezas de que terá chegado à Europa) e, possivelmente, a espécie humana que viveu mais tempo - cerca de nove vezes mais do que a nossa própria espécie, Homo sapiens.



Eugene Dubois, um cirurgião holandês, encontrou o primeiro individuo Homo erectus na Indonésia, em 1891. Em 1894, Dubois nomeou esta espécie de Pithecanthropus erectus, ou "homem erecto". À altura, o Pithecanthropus (mais tarde alterado para Homo) era a espécie humana, conhecida, primitiva com o maior cérebro. Na altura ainda não havia sido encontrado nenhum fóssil de hominídeos primitivos em África.
Mediam entre 145 a 180 centímetros de altura e pesavam de 40 a 68 quilogramas.

Como viviam
Os corpos altos e cérebros grandes dos indivíduos Homo erectus requeriam um consumo regular de bastante energia, para funcionarem. Ao alimentavam-se de carne e de outros tipos de proteínas que pudessem digerir-se rapidamente, fez com que fosse possível absorver os nutrientes com um trato digestivo mais curto, tornando-se possível obter energia mais rapidamente. Também existe especulação se o mel e os tubérculos terão feito parte da sua dieta.
Ao mesmo tempo que se encontravam os primeiros registos fósseis dos primeiros  Homo erectus (com cerca de 1,9 milhões de anos), encontraram-se evidências de grandes inovações na tecnologia de pedra Acheuleana, consistindo na criação de grandes ferramentas de corte como os machados e cutelos.
O aumento de confiança num conjunto de ferramentas mais vasto pode ter ajudado o Homo erectus a sobreviver durante as épocas de alterações climáticas.
Os primeiros vestígios de fogueiras dão-se durante a época do Homo erectus. Embora estas primeiras fogueiras mostrem que foram usadas para cozinhar (e provavelmente para partilhar alimentos), também deveriam ser pontos de encontro para interacção social, assim como o seu uso teria como finalidade o aquecimento e para manter os predadores afastados.

Informações geneológicas
Alguns cientistas fazem distinção entre os fósseis taxonómicos africanos (H. ergaster) e o asiático (H. erectus sensu stricto), enquanto que outros incluem-nos a todos num só grupo (Homo erectus sensu lato). Em qualquer dos casos concorda-se, na sua generalidade, que descende do Homo habilis e representa uma das maiores dispersões de homens primitivos na história evolucionária do Homem. É provável que populações diferentes tenham dado origem a outras espécies de Homo, como o Homo heidelbergensis e, em último caso, à nossa própria espécie, Homo sapiens.
No início da sua existência, há cerca de 1,9 milhões de anos atrás, o Homo erectus coexistiu na África Oriental, com diversas outras espécies de hominídeos primitivos , como o Homo rudolfensis, o Homo habilis e o Paranthropus boisei. Em alguns casos, foram mesmo encontrados nos mesmos locais registos fósseis de várias espécies simultaneamente.
No final do seu intervalo temporal, há cerca de 143.000 anos atrás, coexistiu com o Homo sapiens e, possivelmente, com o Homo floresiensis, na indonésia.


Ainda existem muitas questões relativamente a esta espécie:
  1. Terá sido o Homo erectus o ancestral directo da nossa própria espécie, Homo sapiens?
  2. Os dados sugerem um aumento das dimensões do corpo, um maior suporte nas fontes alimentares animais e um aumento do alcance de uma rede de factores que facilitaram a dispersão inicial do Homo erectus de África. Terá sido algum destes factores mais importante do que os outros?
  3. Serão os fósseis dos períodos iniciais da África Oriental e da Geórgia, todos pertencentes a uma única espécie (Homo erectus), apenas com variações regionais no tamanho e forma? Ou existem de facto várias espécies de hominídeos representados pelo que é atualmente designado de Homo erectus?
  4.  Quão bem controlava o Homo erectus o fogo e quão espalhado estava o seu uso? O que isto significa quanto às mudanças na dieta desta espécie?
  5. Terá o Homo erectus crescido em padrões considerados mais humanos, ou apresentava um comportamento mais simiesco? Foi o Homo erectus a primeira espécie humana a experimentar um estado de crescimento de adolescência?

Fonte
http://humanorigins.si.edu/evidence/human-fossils/species/homo-erectus 


Desejo

«O condenado à morte deixou transparecer uma alegria comovida ao saber do indulto. Mas ao cabo de algum tempo, acentuando-se as melhora...