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30 de nov de 2013

Radioatividade

Antoine Henri Becquerel - Em 1895
descobriu acidentalmente uma nova
propriedade da matéria que,
posteriormente, denominou de
radiatividade. Ao colocar sais de urânio
sobre uma placa fotográfica em local
escuro, verificou que a placa enegrecia.
Os sais de urânio emitiam uma
radiação capaz de atravessar
papéis negros e outras
substâncias opacas a luz.

(WIKIPEDIA)

Um momento chave da busca científica para compreender a estrutura da matéria veio quando foi percebido que nem todos os elementos eram estáveis. O núcleo de vários elementos pesados - urânio, rádio e plutônio, para nomear alguns - são instáveis, espontaneamente decaem em outros núcleos e liberam energia no processo. Essa radioatividade pode ocorrer de três formas: decaimento alfa, decaimento beta e decaimento gama. No primeiro, uma partícula alfa (núcleo de hélio, consistindo de dois prótons e dois nêutrons) é lançada para fora do núcleo em alta velocidade. No segundo, uma partícula beta energizada (um elétrons ou sua antipartícula, o pósitron) é emitida. E da terceira forma, usualmente de imediato após um decaimento alfa ou beta, um fóton de raio gama de alta energia é irradiado do núcleo. A quantidade de energia liberada no decaimento radioativo depende em diferenças de massa entre os núcleos original e final multiplicada pela velocidade da luz ao quadrado, como expresso pela famosa equação de Einstein E=mc².

Fonte: Stephen's Hawking Universe - Strange Stuff Explained (BBC/PBS)

A constante cosmológica

Einstein em seu escritório na
Universidade de Berlim.
“O maior erro da minha vida," como foi chamada depois por Einstein, a constante cosmológica representa uma força hipotética de repulsão. Quando Einstein desenvolveu sua teoria da relatividade em 1915, ele observou que a equação requeria um universo em movimento. Acreditava-se na época, entretanto, que o universo era estático. Ele então inventou uma constante cosmológica para balançar a força da gravidade, permitindo galáxias permanecerem em distâncias fixas. Em retrospecto, parece impressionante que ninguém pensou em um universo em expansão. Mas a ideia de um universo estático - nem em expansão ou contração - aparentemente era tão forte na mente dos cientistas na época como a ideia de que os planetas moviam-se em padrões circulares para os gregos, séculos antes.
       Einstein não percebeu que a constante cosmológica era um erro até Edwin Hubble mostrar que todas as galáxias movem-se em relação às outras, um resultado que seria predito por Eintein se tivesse mantido suas equações originais. Uma vez que o gênio estava fora da garrafa, entretanto, era difícil de colocar de volta. Muitos físicos continuam a usar a constante, pois permite maior liberdade na construção de modelos do universo.

Fonte: Stephen's Hawking Universe - Strange Stuff Explained (BBC/PBS)

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