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Eletromagnetismo

Os espalhamentos de Rayleigh e de Mie

Por que o céu é azul? Por que as nuvens são brancas? Entenda os dois tipos de espalhamentos da luz predominantes no céu.

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Explorando a física, a astronomia e a cosmologia de forma fácil, acessível e com rigor científico.
Por Prof. @brunnopleffken

Feliz Dia do Físico para todos os amigos e colega

Feliz Dia do Físico para todos os amigos e colegas físicos! 🥳

Alinhamento planetário acontecendo a partir de ho

Alinhamento planetário acontecendo a partir de hoje??? 😮
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Desde o início do século XX existia a hipótese

Desde o início do século XX existia a hipótese de um planeta além de Netuno, apelidado de "Planeta X". Em 1929, o jovem astrônomo Clyde Tombaugh era recém-chegado no Observatório Lowell. O diretor do observatório designou, então, a Clyde Tombaugh a tarefa de encontrar esse novo planeta.

A rotina de Tombaugh era fotografar o céu, examinar pares de fotografias em um estereocomparador em busca de pequenas diferenças de movimento.

No dia 18 de fevereiro de 1930, Tombaugh encontrou um objeto se movendo ao comparar as fotografias de 23 e 29 de janeiro daquele mesmo ano. Uma fotografia tirada dias antes, no dia 21, confirmou o movimento e a descoberta de um novo planeta.

PLUTÃO É PLANETA?

A descoberta de muitos outros corpos celestes parecidos com Plutão (como Eris, Haumea, Ceres, Makemake e Sedna) levantou uma questão: são todos planetas? Ou Plutão que está incorretamente classificado como planeta?

Em 2006, a União Astronômica Internacional (IAU) estabeleceu novas diretrizes para a classificação de um planeta: a) deve orbitar o Sol; b) deve ser redondo pela própria gravidade; c) deve ser dominante em sua órbita.

Plutão falha no item C, por compartilhar sua órbita com outros corpos celestes — Plutão é incapaz de "limpar" sua órbita e ser dominante. Por essa razão, Plutão foi rebaixado para a categoria de planeta-anão.
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Por muito tempo, mulheres foram desencorajadas ou

Por muito tempo, mulheres foram desencorajadas ou até mesmo proibidas de participar ativamente da ciência. Até a década de 1940, mulheres ainda não podiam receber diplomas em muitas universidades, p.ex. Universidade de Cambridge.

Desde nomes pioneiros que mudaram a história, como Marie Curie, Lise Meitner, Cecilia Payne, Ada Lovelace, Rosalind Franklin, até pesquisadoras contemporâneas que lideram descobertas revolucionárias, as mulheres estão mostrando cada vez mais sua força em todas as áreas científicas.

Seguimos adiante para continuar mudando esse cenário. É fundamental seguirmos unidos na busca por igualdade de oportunidades, incentivando e apoiando novas gerações de cientistas, inventoras e pesquisadoras.

Imagem: Natasha Dzhola/Culture Trip
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FELIZ ANO NOVO! Que 45² seja um ano perfeito par

FELIZ ANO NOVO!

Que 45² seja um ano perfeito para todos nós!

Em 19 de dezembro de 2013, a ESA (Agência Espacia

Em 19 de dezembro de 2013, a ESA (Agência Espacial Europeia) lançou a missão Gaia, o mais avançado satélite astrométrico até então, para realizar o maior e mais preciso mapeamento das estrelas.

A missão Gaia continua até hoje a criar um mapa tridimensional preciso de objetos astronômicos em toda a Via Láctea e mapear seus movimentos, que podem ajudar a refinar a origem e a evolução da Via Láctea.

As medições espectrofotométricas fornecem propriedades físicas detalhadas de todas as estrelas observadas, caracterizando sua luminosidade, temperatura efetiva, gravidade e composição elementar.

Este enorme mapeamento está fornecendo os dados observacionais básicos para analisar uma ampla gama de questões importantes relacionadas à origem, estrutura e evolução da Via Láctea.
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O primeiro pulsar descoberto se chama PSR J1921+21

O primeiro pulsar descoberto se chama PSR J1921+2153. Por que alguns corpos celestes têm nomes assim?

A olho nu, podemos enxergar cerca de 1000 estrelas. Na antiguidade, essas estrelas mais brilhantes recebiam nomes próprios baseados na sua aparência (Sirius, “brilhante”), na mitologia (Aldebaran, “o seguidor”) ou baseadas em sua utilidade para a navegação (Polaris, “estrela polar”).

Com o surgimento dos telescópios e das técnicas de astronomia observacional, tornou-se inviável — e praticamente impossível — dar nomes próprios a cada corpo celeste descoberto.

Só na Via Láctea, existem cerca de 200 bilhões de estrelas; e no Universo, devem existir centenas de bilhões de galáxias. Mesmo corpos celestes inusitados, como buracos negros, só na Via Láctea já descobrimos 50, e se tratando de pulsares, são cerca de 3.400!

Os astrônomos, então, elaboraram formas bem práticas de nomear os corpos celestes. Nesse post, descobriremos porque existem galáxias como NGC 1365, estrelas como HD 226868, pulsares como PSR B1919+21 ou galáxias como SDSS J120023.62–010600.3.
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POR QUE O CÉU É AZUL? Sim, muitos sabem: devido

POR QUE O CÉU É AZUL?

Sim, muitos sabem: devido ao oxigênio do ar. Mas essa é uma resposta superficial. Vamos explorar a Física por trás desse fenômeno.

O responsável por essa cor é um fenômeno óptico chamado “espalhamento”. Mais especificamente, o ESPALHAMENTO DE RAYLEIGH, que ocorre quando a luz interage com partículas muito menores que seu comprimento de onda.

A luz branca do Sol é uma combinação de todas as frequências de luz visível, do vermelho ao violeta. As moléculas de nitrogênio e oxigênio, que compõem cerca de 98,9% do ar, espalham a luz de forma mais eficiente em comprimentos de onda mais curtos (luz azul e violeta).

Isso acontece porque a intensidade do espalhamento de Rayleigh é inversamente proporcional ao comprimento de onda (1/λ⁴). Em outras palavras, a luz azul é espalhada muito mais do que a luz vermelha.

Durante o pôr do sol, a luz do Sol atravessa uma camada mais espessa da atmosfera antes de chegar aos nossos olhos. Nessa jornada mais longa, ainda mais luz azul e verde é espalhada para fora do caminho direto. Isso deixa a luz que chega diretamente até nós em comprimentos de onda mais longos, como o vermelho e o laranja, fazendo com que o Sol e o horizonte pareçam avermelhados.

Partículas maiores em suspensão no ar, como poeira e poluição, podem intensificar esse efeito. Elas causam um tipo diferente de espalhamento, conhecido como ESPALHAMENTO DE MIE, menos dependente do comprimento de onda, que espalha a luz vermelha de forma mais eficiente. Por isso, em áreas com maior poluição atmosférica, como São Paulo, os fins de tarde tendem a ser mais vermelhos do que em lugares com ar mais limpo, como a Amazônia.

As nuvens também espalham a luz, mas de forma diferente.

As gotículas de água nas nuvens são muito maiores do que o comprimento de onda da luz visível. Nesse caso, ocorre predominantemente o espalhamento de Mie, que espalha todas as frequências de luz de forma aproximadamente igual. Isso faz com que as nuvens pareçam brancas ou acinzentadas, dependendo da quantidade de luz que conseguem refletir ou absorver.
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Em 1967, Jocelyn Bell estava fazendo sua dissertação de pós-graduação na Universidade de Cambridge sobre quasares. Ela e seu orientador, Antony Hewish, construíram um radiotelescópio para que ela pudesse fazer as devidas observações.

Mas o que Bell descobriu foi um sinal de rádio que pulsava periodicamente, exatamente a cada 1,3 segundos. A princípio, ela acreditava ser alguma interferência, mas medidas mostraram que o sinal realmente estava vindo do espaço, que foi apelidado de “Little Green Man 1”.

Esses sinais foram identificados como uma estrela de nêutrons rotativa. O forte campo magnético da estrela induz um campo que arranca elétrons e os acelera em feixes pelos seus polos. Cada vez que um desses feixes “varre” a Terra, detectamos um pulso, como um farol marítimo na beira da praia a noite.

Essa descoberta é considerada uma das mais importantes da astronomia no século XX. Descoberta tão importante que foi premiada com o Nobel de 1974... para seu orientador! 🙄

Jocelyn Bell não recebeu o prêmio Nobel pela sua descoberta, sendo esse um dos casos mais controversos na história da prestigiada premiação.

Bell foi professora da Universidade de Princeton, presidente da Sociedade Astronômica Real entre 2002 e 2004, presidente do Instituto de Física entre 2008 e 2010. Em 2018 ela recebeu US$ 3 milhões do Prêmio de Física Fundamental pela sua descoberta. Ela doou esse valor para criar um fundo de apoio para ajudar mulheres, minorias étnicas e refugiados a se formarem como pesquisadores em física.
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NOBEL DE FÍSICA DE 2024: "por descobertas e inven

NOBEL DE FÍSICA DE 2024: "por descobertas e invenções fundamentais que permitem o aprendizado de máquina com redes neurais artificiais"
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Os laureados deste ano usaram ferramentas da física para construir métodos que ajudaram a estabelecer a base para o aprendizado de máquina e inteligência artificial de hoje.

John Hopfield criou uma estrutura que pode armazenar e reconstruir informações. Geoffrey Hinton inventou um método que pode descobrir propriedades em dados de forma independente e que se tornou importante para as grandes redes neurais artificiais atualmente em uso.

Inspiradas por neurônios biológicos no cérebro, as redes neurais artificiais são grandes coleções de “neurônios”, ou nós, conectados por “sinapses”, ou acoplamentos ponderados, treinados para executar certas tarefas em vez de serem solicitados a executar um conjunto predeterminado de instruções.

Sua estrutura básica tem semelhanças próximas com modelos de spin em física estatística aplicada ao magnetismo ou à teoria de ligas.

O Prêmio Nobel de Física deste ano reconhece pesquisas que exploram essa conexão para fazer avanços metodológicos revolucionários no campo das redes neurais artificiais.
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Nessa data, em 21 de setembro de 1866, nascia na I

Nessa data, em 21 de setembro de 1866, nascia na Inglaterra o escritor H.G. Wells, um dos mais conhecidos e aclamados autores de ficção científica.

Futurista, ele escreveu uma série de obras utópicas e previu o advento de aeronaves, tanques, viagens espaciais, armas nucleares, televisão por satélite e algo parecido com a World Wide Web. Sua ficção científica imaginava viagem no tempo, invasão alienígena, invisibilidade e engenharia biológica.

Durante sua vida, ele foi mais proeminente como um crítico social voltado para o futuro, até mesmo profético, que dedicou seus talentos literários ao desenvolvimento de uma visão progressista em escala global.

Suas obras mais famosas incluem "A Guerra dos Mundos", "O Homem Invisível", "A Máquina do Tempo" e "Os Primeiros Homens na Lua" — todos já foram adaptados para o cinema.
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SAVE THE DATE! Eclipse parcial da Lua acontecerá

SAVE THE DATE! Eclipse parcial da Lua acontecerá na noite do dia 17–18 de setembro de 2024.

É um eclipse parcial, então não haverá cobertura total da Lua. A entrada na penumbra acontecerá por volta das 21:40 BRT, e a entrada na umbra, às 23:12 BRT.

E minha opinião particular: não será um eclipse muito impressionante, pois a Lua se deslocará na maioria pela penumbra. Em seu ápice, apenas 8% da Lua será totalmente encoberta pela sombra da Terra (umbra).

No entanto, é um evento astronômico relativamente rápido e que não exige equipamento especial. Preparem os telescópios, chamem as crianças, que o próximo eclipse lunar visível no Brasil só acontecerá ano que vem.

Imagem: EclipseWise
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