Uma das propriedades mais interessantes da natureza é a simetria das coisas. Um rosto tem simetria bilateral; a estrela do mar, simetria pentagonal; uma colmeia, hexagonal. Mesmo no mundo microscópico, a simetria se faz presente, como na descrição dos quarks (partículas subatômicas que formam prótons e nêutrons).
Matematicamente, podemos dizer que uma transformação de simetria em certo objeto é uma operação que não altera aquele objeto. Por exemplo, se girarmos um quadrado em 90º ao redor de seu centro, a figura resultante será exatamente igual à inicial. Dizemos que a rotação de 90º é uma das simetrias do quadrado – se você fizer o mesmo com um triângulo, notará que é possível dizer que a figura mudou de posição.
Uma transformação de simetria em certo objeto é uma operação que não altera aquele objeto
O estudo das simetrias – de objetos simples, como um quadrado, bem como dos complexos e abstratos – é frutífero não só na matemática e na física, mas também – e surpreendentemente – na mágica. Vejamos um exemplo.
Você precisará de um baralho de 52 cartas. Note que algumas têm simetria ‘para cima/para baixo’, o que permite que sejam viradas em 180º sem que percebamos a rotação. Exemplos: 2, 4, 10, J, Q, K de copas. Mas note que o ás de copas não tem esse tipo de simetria, pois, quando invertido, o ‘coração’ fica de cabeça para baixo.
Agora, ao truque. Há 22 cartas sem essa simetria. Prepare essas cartas ‘apontando para cima’ – o ás aí de cima está assim. Embaralhe-as, mantendo essa orientação.
Peça à ‘vítima’ para pegar uma carta e memorizá-la. Agora, discretamente, inverta a orientação do baralho (faça uma rotação de 180º no maço que está em suas mãos). Próximo passo: a vítima reinsere a carta no baralho (importante: dê um jeito de a carta ser reinserida ‘de cabeça para baixo’).
Para maior efeito, embaralhe as cartas com as mãos para trás – com um pouquinho de prática fica fácil.
Finalmente, olhando as cartas, uma a uma, com olhar concentrado e misterioso, com algo de dúvida, ache a carta que está de cabeça para baixo. Ela se destacará por ser a única invertida.
O efeito na plateia é sempre excepcional.
Assim, da próxima vez que alguém disser que não gosta de matemática, pergunte a ela se gosta de... mágica. A mágica da simetria certamente a convencerá de que a matemática é encantadora.
Marco MoriconiInstituto de Física
Universidade Federal Fluminense
Mais poluição, mais raios Marco MoriconiInstituto de Física
Universidade Federal Fluminense
Muita gente não imagina, mas a poluição pode gerar mais raios nas cidades. Pesquisadores do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe) observaram a ocorrência de relâmpagos nas cidades de Campinas, São Paulo e São José dos Campos durante 10 anos, entre 1999 e 2009, e verificaram que essas descargas elétricas são mais frequentes nos dias de semana que nos finais de semana, quando a emissão de poluentes é menor.
“Um ciclo semanal não é algo natural; se acontece, é devido a fatores externos”
“Um ciclo semanal não é algo natural; se acontece, é devido a fatores externos e acreditamos que a causa seja a grande quantidade de aerossóis nas grandes cidades, principalmente vindos dos veículos, que circulam mais durante a semana”, afirmou um dos autores da pesquisa, o meteorologista Wendell Farias, em apresentação do estudo nessa terça-feira (9/8) na 16ª Conferência Internacional de Eletricidade Atmosférica (ICAE).
Os aerossóis são partículas suspensas no ar, menores do que um grão de areia, com cerca de 100 micrômetros de diâmetro, que podem ter origem natural – na vegetação, no sal do mar e nas erupções de vulcões – ou em ações humanas – queima de combustíveis fósseis, alguns processos industriais e agrícolas e minerações.
Farias explica que essas partículas interferem na estrutura das nuvens e, por isso, podem ser responsáveis pela ocorrência de raios. As nuvens formam-se por gotículas da água que evapora da superfície da Terra. Mas, em um ambiente poluído, a água evaporada chega ao céu e condensa em volta das partículas de aerossóis.
Por serem muito pequenos, os aerossóis induzem que as gotículas de água da nuvem sejam menores que o normal e se mantenham suspensas no ar por mais tempo, sem virarem chuva. O problema é que, enquanto a nuvem não precipita, essas gotículas colidem entre si e geram descargas elétricas.
Tendência confirmada
Um estudo muito semelhante, mas de maior magnitude, já havia sido feito nos Estados Unidos. O meteorologista Thomas Bell, da Nasa, observou a ocorrência de raios em todo o sudeste do país de 1998 a 2008 e também encontrou uma forte correlação entre essas descargas elétricas e a concentração de aerossóis na atmosfera.
Houve um aumento médio de 11% na ocorrência de raios em relação aos últimos quatro anos nas cidades com mais de 200 mil habitantes
“O estudo dos aerossóis é relativamente recente, não faz nem 20 anos que começaram as investigações dos efeitos dessas partículas no clima, mas já está claro para nós que eles desempenham um papel importante e precisam ser mais bem compreendidos”, afirmou Farias.
Um relatório do Inpe divulgado esta semana confirma a tendência observada por Farias. Segundo o documento, embora a incidência de raios não tenha aumentado no país como um todo, ela cresceu nas áreas urbanizadas.
Em 2010, houve um aumento médio de 11% na ocorrência de raios em relação aos últimos quatro anos nas cidades com mais de 200 mil habitantes. Entre os 10 municípios com maior incidência, estão os da região metropolitana de São Paulo e do sul do estado do Rio de Janeiro, com exceção de Belford Roxo.
Sofia Moutinho
Ciência Hoje On-line
Sofia Moutinho
Ciência Hoje On-line
Três vezes mais
Estudo sugere que, nos próximos 60 anos, irão triplicar as tempestades no litoral sudeste do país, em decorrência das mudanças climáticas globais, que aquecem o oceano Atlântico.
Cenários de destruição, como os causados pelas chuvas na região serrana do Rio de Janeiro no início do ano, devem se tornar cada vez mais frequentes. Um estudo do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe), em parceria com o Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT, na sigla em inglês) mostra que, em 2070, as tempestades serão três vezes mais comuns que hoje no litoral sudeste do Brasil, em decorrência das mudanças climáticas globais.
O estudo, divulgado nessa segunda-feira (8/8) em entrevista coletiva durante a 16ª Conferência Internacional de Eletricidade Atmosférica (ICAE), reuniu dados sobre a ocorrência mensal de tempestades nas cidades do Rio de Janeiro, São Paulo e Campinas nos últimos 60 anos.
A análise dessas informações mostrou que a conjunção do fenômeno La Niña, caracterizado pelo resfriamento das águas do oceano Pacífico, com o aumento da temperatura do Atlântico, causado pelo efeito estufa, é o que provoca as fortes tempestades no Brasil.
“Apesar de ocorrerem dez vezes mais tempestades no continente do que no oceano, está claro para nós que é a temperatura do oceano que regula a ocorrência de tempestades no Brasil”, diz o coordenador do estudo, o engenheiro eletrônico Osmar Pinto Junior, do Grupo de Eletricidade Atmosférica (Elat) do Inpe.
Segundo o pesquisador, embora a ocorrência e intensidade do fenômeno La Niña se mantenham estáveis, as médias de temperatura das águas do oceano Atlântico estão cada vez mais altas e tendem a continuar a subir, o que intensificará a força e a frequência das tempestades em todo o sudeste e, provavelmente, também no nordeste do país.
“A probabilidade que este cenário se concretize é de 99%”
No período analisado, o Atlântico ficou 0,6ºC mais quente, enquanto a temperatura do planeta aumentou 0,8ºC. “Estamos falando de uma realidade e não de uma projeção ou modelo”, alerta Pinto Junior. “A probabilidade que este cenário se concretize é de 99%, uma taxa de confiabilidade que não pode ser ignorada.”
O pesquisador ressalta ainda que o cenário previsto no estudo pode ser antecipado se aumentarem as emissões de carbono, que provocam o efeito estufa.
“Esse aumento de temperatura do Atlântico está totalmente ligado ao aquecimento global e só conseguiremos reverter essa situação com a parada de emissões”, diz Pinto Junior. “Mas, como, a curto prazo, essa é uma meta impossível, o que nos resta é minimizar os efeitos através de planejamento e antecipação. Temos 60 anos para nos prepararmos.”
Onde há raio, há tempestade
Até 2012, a equipe de Pinto Junior deve concluir o estudo para todas as regiões do país. Mas independentemente do resultado obtido, o Inpe já começa a instalar, em parceria com Furnas, a Rede Brasileira de Detecção de Descargas Atmosféricas (BrasilDAT), que deverá prever a ocorrência de tempestades severas em todo o país.
O novo sistema, que irá substituir a atual Rede Integrada Nacional de Detecção de Descargas Atmosféricas (Rindat), além de ter uma maior área de abrangência, vai detectar não só as descargas elétricas que chegam ao solo (raios), mas também as que permanecem nas nuvens.
Pinto Junior explica que esse tipo de descarga elétrica que fica retido nas nuvens é um dos principais indicadores da intensidade de uma tempestade. “Uma tempestade pode ser muito forte e quase não ter raios, como aconteceu em Teresópolis no começo do ano, mas, se há muita descarga nas nuvens, é grande o potencial de desastre da tempestade, com agravamento como granizos e tornados.”
A rede, que será a segunda maior do mundo – atrás apenas da dos Estados Unidos – vai contar com 75 sensores sensíveis à radiação eletromagnética espalhados pelo país. Na ocorrência de descargas elétricas, esses aparelhos alertarão uma central, que poderá calcular a intensidade da tempestade a se formar e tomar as devidas providências.
Por enquanto, somente a região Sudeste está totalmente coberta pelo sistema, que deve estar implantado em todo o país até o final de 2012. Os dados sobre descargas elétricas atmosféricas nessa região já podem ser visualizados em tempo real no site da rede.
Sofia Moutinho
Ciência Hoje On-line
Fonte: http://cienciahoje.uol.com.br/noticias/2011/08/tres-vezes-mais "
