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quarta-feira, 9 de outubro de 2013

Por que ser cientista? Por Marcelo Gleiser


Essa é uma pergunta que escuto frequentemente, quando converso com jovens ainda indecisos com relação a qual carreira seguir. Na verdade, o que vejo, e tenho certeza que meus colegas confirmam isso, é que a maioria absoluta dos jovens não tem a menor ideia do que significa ser um cientista ou como se constitui a carreira. Imagino que nem 5% da população brasileira possa mencionar o nome de três (ou um?) cientista brasileiro da atualidade. A questão não é essa constatação, que é óbvia, mas o que podemos fazer para mudar isso.

O primeiro obstáculo é o da invisibilidade. Se ninguém conhece um cientista, fora o que se vê na TV ou no cinema, fica difícil contemplar a possibilidade de uma carreira em ciências. Contraste isso com médicos, dentistas, professores, policiais, profissões que fazem parte da vida dos jovens. Quando um jovem imagina um cientista, provavelmente pensa no programa de TV "The Big Bang Theory", ou em uma foto do Einstein de língua de fora.

A solução é maior visibilidade: é ter cientistas visitando escolas públicas e particulares, incluindo estudantes de pós-graduação que, na maioria absoluta, têm uma bolsa de estudos do governo. Proponho que, como parte da bolsa, estudantes de mestrado e doutorado devam fazer uma visita ao ano (ou mais se desejarem) a uma escola local para conversar com as crianças sobre o seu trabalho de pesquisa e planos para suas carreiras. Sugiro que seus orientadores façam o mesmo.

Sim, eu faço isso com muita frequência, tanto no Brasil quanto nos EUA. Pelo menos uma visita ou palestra (às vezes via Skype) por mês. Não tira pedaço e é extremamente útil e gratificante.

O segundo obstáculo é o estigma de nerd. Cientista é o cara bobão, o que não tem nenhum amigo e por isso vira CDF. Grande bobagem. Tem cientista de todo jeito, e alguns são nerds, como são alguns médicos, dentistas e policiais, e outros são "supercool", com suas motocicletas, pranchas de surfe e sintetizadores. Tem nerd que é "cool". Tem cientista ateu e religioso, flamenguista e corintiano, conservador e comunista. A comunidade é tão variada quanto em qualquer outra profissão.

O terceiro obstáculo é o da motivação. Por que fazer ciência? Esse é o mais importante deles, e o que requer mais cuidado. A primeira razão para se fazer ciência é ter uma paixão declarada pela natureza, um desejo insaciável de desbravar os mistérios do mundo natural. Essa visão, sem dúvida romântica, é essencial para muita gente: fazemos ciência porque nenhuma outra profissão nos permite dedicar a vida a entender como funciona o mundo e como nós humanos nos encaixamos no grande esquema cósmico. Mesmo que o que cada um pode contribuir seja, na maioria dos casos, pouco, é o fazer parte desse processo de busca que nos leva em frente.

Existe também o lado útil da ciência, ligado diretamente a aplicações tecnológicas, em que novos materiais e novas tecnologias são postos a serviço da criação de produtos e da melhoria da qualidade de vida das pessoas. Mas dado que a preparação para a carreira é longa --depois da graduação ainda tem a pós com bolsas bem baixas-- sem a paixão fica difícil ver a utilidade da ciência como a única motivação. No meu caso, digo que faço ciência porque não me consigo imaginar fazendo outra coisa que me faça tão feliz. Mesmo com todas as barreiras da profissão, considero um privilégio poder pensar sobre o mundo. E poder dividir com os outros o que vou aprendendo no caminho.


Marcelo Gleiser é professor de física e astronomia do Dartmouth College, em Hanover (EUA). É vencedor de dois prêmios Jabuti e autor, mais recentemente, de "Criação Imperfeita". Escreve aos domingos na versão impressa de "Ciência" do Jornal Folha de São Paulo

quarta-feira, 15 de maio de 2013

Religião e ciência: 6 visões sobre o núcleo da Terra



Um dia, é possível que os seres humanos possam se aventurar livremente em nossos planetas vizinhos, e o uso de poderosos telescópios ainda vai nos ensinar muito sobre as estrelas. Quem sabe, em um futuro próximo também possamos explorar cada centímetro da profundidade do oceano, assim como as florestas mais impenetráveis.

Tudo isso parece possível, ou pelo menos imaginável. Mas, provavelmente, nunca faremos uma viagem ao núcleo da Terra. Fortes brocas podem penetrar somente 12 quilômetros de profundidade – apenas 0,2% do raio da Terra – antes de encontrar um calor tão intenso que as derretem. A extrema temperatura e pressão do interior de nosso planeta o mantêm definitivamente fora de nosso alcance.

Talvez seja por essa razão que o núcleo da Terra sempre nos fascinou. Tanto que ele desempenha um papel central em muitas religiões tradicionais e cosmologias. Mais recentemente, a ciência começou a sondar o interior terrestre indiretamente, melhorando nossa compreensão gradualmente.
Acompanhe aqui um olhar cronológico da compreensão humana sobre o mundo de fogo embaixo dos nossos pés.



6 – ABISMO DO INFERNO


Talvez a visão mais tradicional sobre o centro da Terra seja a que o retrata como um grande lago de fogo onde as pessoas más passam toda a eternidade: sim, o inferno. Muitas vezes a vida após a morte é retratada como um submundo quente muito parecido com o que imaginamos ser o núcleo terrestre.

Não é nada surpreendente que tantas religiões baseadas nessa teoria tenham dado certo: desde culturas antigas, erupções vulcânicas dão horríveis vislumbres do inferno que existiria abaixo da Terra.

O “fogo e enxofre” é uma metáfora frequente para o inferno que encontramos na Bíblia cristã – é um tipo de rocha geralmente encontrado nas bordas dos vulcões.



5 – TARTARUGAS OU ELEFANTES?


Muitas culturas do leste asiático e americanas nativas não vêem o interior da Terra como um lugar infernal. Em vez disso, eles acreditam que lá reside uma tartaruga gigante, chamada de “tartaruga do mundo”.

Ela apoiaria a Terra (normalmente concebida como de formato plano ou em forma de cúpula, ao invés de esférica) em sua parte traseira. Existem variações do mito: hindus substituem a tartaruga por um elefante, enquanto alguns historiadores, misturando as duas descrições, narram uma cosmologia em que o mundo repousa nas costas de um elefante, que por sua vez está sobre uma tartaruga.

E por que uma tartaruga? Possivelmente porque, além de ser um animal adequado a curva terrestre, tem características como longevidade, perseverança e firmeza.



4 – NÚCLEO DOURADO


Uma teoria atual, mas não menos curiosa: Bernard Wood, um geólogo da Universidade de Oxford, calcula que existam 1,6 quadrilhões de toneladas de ouro no núcleo da Terra – o suficiente para cobrir a superfície do planeta com uma camada de 1,5 metros.

Ele também acredita que há seis vezes essa quantidade de platina – outro metal precioso – assim como níquel, nióbio e outros elementos ferrosos.

Wood formulou essa hipótese depois de analisar o teor de metais de meteoritos – pequenos corpos que caíram na Terra no início do sistema solar. Ele descobriu que esses meteoritos têm muito mais ouro, platina e elementos distribuídos ao longo deles do que o que existe na superfície terrestre.

E onde teriam ido parar esses elementos? O geólogo deduz que o ferro do núcleo da Terra atraiu esses elementos para dentro do planeta durante sua formação.

Os cientistas, entretanto, afirmam que 1,6 quadrilhões de toneladas de ouro é uma quantidade absurda, e que os átomos de ouro representam apenas uma milionésima parte do total de átomos do núcleo.

Os meteoritos, assim como a massa e a densidade da Terra (deduzida a partir de como ela influencia as órbitas da lua e dos outros planetas) levam os cientistas a acreditar que a maior parte do núcleo é composta de ferro e níquel.


3 – CAMADAS DE CEBOLA


Os estrondos que acontecem na crosta terrestre podem sussurrar os segredos que se escondem abaixo dela. Quando há um terremoto, as ondas sísmicas emitidas são ricocheteadas através da Terra, sendo redirecionadas e refletidas nos limites entre a crosta, manto, núcleo externo e interno. Depois, isso fica gravado em sismogramas em todo o mundo e os cientistas refazem os passos das ondas para mapear o interior de nosso planeta.

E o que realmente existe lá embaixo?

É como uma camada de cebola, cada uma delas com uma característica. No centro, há uma esfera sólida de ferro e níquel. Embora o centro da Terra deva ter uma temperatura de cerca de 5,5 mil graus Celsius – tão quente quanto a superfície do sol – ele também tem uma pressão extremamente alta, mais de 3 milhões de vezes maior do que a atmosfera da superfície. Essa pressão eleva a temperatura de fusão de metais, de modo que eles são sólidos, mesmo com tão alta temperatura.

Cerca de 1,2 mil quilômetros a partir do centro, a menor pressão possibilita o derretimento de ferro e níquel. De acordo com o geólogo David Stevenson, um dos maiores especialistas sobre o núcleo da Terra, essa camada externa líquida representa cerca de 95% do volume total do núcleo.

O manto começa cerca de 3,5 mil quilômetros a partir do centro. Essa rocha derretida compõe a camada mais espessa da Terra, e constitui cerca de 84% do volume total do planeta. O manto é revestido por uma fina crosta: nossa velha e conhecida casa.


2 – BOLA DE CRISTAL


Evidências sugerem que o núcleo interno da Terra não é homogêneo. Os cientistas notaram que as ondas sísmicas atravessam o núcleo mais rapidamente quando viajam de um pólo ao outro do que quando fazem isso transversalmente, de um ponto sobre o equador até o ponto oposto.

A maioria dos especialistas acredita que isso acontece porque o núcleo é composto de cristais anisotrópicos que estão alinhados com os pólos magnéticos da Terra. Existem dois tipos de cristais no núcleo, que coexistem possivelmente uns contra os outros no centro, onde a pressão é maior.


1 – FLORESTA PROIBIDA


Kei Hirose, um geólogo japonês, recentemente conduziu um experimento no qual as condições do centro da Terra foram reproduzidas, em uma escala extremamente pequena de laboratório.

Com base no que aconteceu no experimento – em que elementos foram expostos a temperaturas de mais de 4,5 mil graus Celsius e 3 milhões de vezes a pressão atmosférica – ele deduziu que os cristais no centro da Terra podem medir até 10 quilômetros de altura. Por isso, Hirose descreve o núcleo como uma “floresta de cristal”.

sábado, 19 de janeiro de 2013

Como funciona uma compostagem?


Os norte-americanos geram aproximadamente 210 milhões de toneladas de lixo ou resíduos sólidos anualmente. Os brasileiros são um pouco mais modestos: cerca de 84 milhões de toneladas (dados de 2000), segundo o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatísticas (IBGE).

Nos Estados Unidos, a maior parte desse lixo (57%) é colocada em depósitos de lixo municipais. No Brasil, 37% têm o mesmo destino. Nos Estados Unidos, aproximadamente 56 milhões de toneladas (27%) são recuperadas através da reciclagem, no caso de vidros, produtos de papel, plástico ou metais ou através da compostagem, no caso do lixo doméstico. No Brasil, menos de 10% são reciclados, segundo estimativas. A compostagem é um método para tratamento dos resíduos sólidos no qual o material orgânico é decomposto por microorganismos na presença de oxigênio até o ponto em que poderá ser armazenado e manuseado com segurança e aplicado ao meio ambiente. A compostagem é essencial na redução de resíduos domésticos. Ela pode ser feita sem muitos gastos em qualquer domicílio e produz o composto fertilizante ou húmus, que pode beneficiar o meio ambiente como fertilizante natural em jardins e na agricultura.

Neste artigo, veremos o que acontece quando o resíduo sólido é transformado em fertilizante, como você pode fazer seu próprio fertilizante, quais os benefícios em se transformar lixo em fertilizante e como você pode fazer uma coluna de compostagem de bancada para estudar a transformação do lixo em fertilizante no laboratório da sala de aula ou no estande de uma feira de ciências.

Fazendo a compostagem

Foto cedida por Karim Nice


Onde você quer colocar sua pilha de compostagem?
Para realizar a compostagem, você deve fazer o seguinte:
escolha um lugar para a pilha de compostagem
escolha uma estrutura
adicione os ingredientes
cuide e alimente a pilha de compostagem
colha o composto acabado para uso


Escolha um lugar

Escolher bem o local onde você vai querer colocar sua pilha de compostagem é importante. Você vai querer fabricar seu fertilizante longe da sua casa, mas não tão longe que você não queira sair para ter de cuidar disso. Da mesma forma, você não vai querer que fique muito perto dos limites de sua propriedade porque seus vizinhos poderão reclamar. Uma parte da resposta pode ser ditada pela regulamentação domiciliar local ou pelas regras da organização dos proprietários que podem especificar onde a pilha de compostagem poderá ser localizada. Outros fatores a serem considerados incluem o seguinte: 
vento : mesmo uma pilha de compostagem bem cuidada pode, ocasionalmente, emitir odores desagradáveis. Apesar de o vento fornecer ar, muito vento pode secar e/ou espalhar o material; 
luz do sol: a luz do sol pode ajudar a aquecer a pilha de compostagem no inverno, mas muito sol pode secar o produto. Se a pilha estiver localizada sob uma árvore, você terá a sombra refrescante no verão e a luz do sol no inverno; 
drenagem: você precisa de uma boa drenagem para que a água não acumule perto da pilha; 
superfície: Certifique-se de deixar uma área não concretada e suficiente grande para você poder trabalhar ao redor da pilha (cerca de 2 m). 


Escolha uma estrutura

As estruturas podem ser simples. Você coloca todos os ingredientes e deixa a natureza seguir seu curso e fazer a compostagem. Esta é acompostagem passiva. A compostagem passiva é menos eficiente e mais vagarosa do que a compostagem ativa, na qual você controla o processo de compostagem diariamente.





As estruturas para compostagem se apresentam em vários formatos




Foto cedida por Karim Nice
Unidade caseira para compostagem
disponível comercialmente




Você também pode construir recipientes para compostagem mais complicados feitos de cerca de arame, madeira ou blocos de concreto. Elas podem ser estruturas simples, de um só compartimento, no qual você adiciona novos materiais na parte de cima, remexe o composto freqüentemente e colhe o fertilizante pronto na parte de baixo.



Elas também podem ser estruturas com vários compartimentos (três, por exemplo) nos quais você adiciona o material novo a um deles, transfere o composto parcialmente completado para o do meio e move o composto final para o último compartimento. Uma tampa deverá cobrir para minimizar o excesso de água da chuva e reduzir o espalhamento pelo vento. Muitos tipos de recipientes para compostagem já estão disponíveis comercialmente.


A escolha depende inteiramente do esforço e gastos que você deseja dedicar ao projeto, bem como a quantidade de fertilizante que você deseja fazer. Da mesma forma, os regulamentos locais podem ditar que tipo de recipiente poderá ser usado.


Adicione os ingredientes



Compostagem de carne e laticínios A carne e os laticínios são ricos em gordura. Esses materiais causarão um odor desagradável se adicionados a uma pilha mal administrada. Para uma pilha de compostagem bem remexida e quente, os resíduos de carne e laticínios não causam problema. No entanto, é melhor passar os resíduos em um liquidificador ou processador de alimentos para reduzir seu tamanho e acelerar sua decomposição.




Você pode fazer a compostagem dos seguintes materiais facilmente:

  • Restos de cozinha: é melhor cortar ou triturar os resíduos para que possam decompor mais rápido. 
  • resíduos de frutas e vegetais: cascas, peles, sementes, folhas 
  • cascas de ovos 
  • grãos de café (inclusive filtros de papel), saquinhos de chá, guardanapos de papel usados 
  • espigas de milho: devem ser trituradas para poder decompor rapidamente 
  • produtos feitos de carne/laticínios: veja quadro ao lado 
  • Resíduos do quintal 
  • aparas de grama: um pouco de grama, tudo bem, mas muita quantidade irá adicionar um excesso de nitrogênio à pilha de compostagem, fazendo com que cheire mal. 
  • folhas 
  • agulhas de pinho 
  • ervas daninhas 
  • materiais de madeira (galhos, ramos) 
  • palha ou forragem 
  • Jornais
  • Erva marinha, Alga marinha ou forragem de grama de pântano: se você vive perto da praia e for permitida a colheita destes materiais, eles são excelentes e ricos em nutrientes. Lave-os ou enxágüe-os totalmente em água fresca para remover o excesso de sal antes de adicioná-los à sua pilha de compostagem.
  • Serragem: esta é uma excelente fonte de carbono. 





Foto cedida por Karim Nice
Resíduos de cozinha e do quintal em um recipiente para compostagem






Os materiais a seguir NÃO DEVERÃO SER USADOS PARA COMPOSTAGEM: 


  • Resíduos humanos ou dejetos de animais domésticos: eles carregam doenças e parasitas, bem como causam odor desagradável. 
  • Plantas doentes do jardim: elas podem infectar a pilha de compostagem e influenciar no produto final. 
  • Ervas daninhas invasoras: as esporas e as sementes das ervas daninhas invasoras (ranúnculo amarelo, glória da manhã, grama-curandeiro) podem sobreviver ao processo de decomposição e se espalhar às suas plantas sadias quando você usar o produto final. 
  • Cinzas de carvão: elas são tóxicas para os microorganismos da terra. 
  • Papel lustroso: as tintas são tóxicas para os microorganismos da terra. 
  • Plantas tratadas com pesticidas: são perigosas para os micro-organismos da pilha e os pesticidas podem resistir e contaminar o produto final. 

Cubra os materiais para compostagem com muita terra no recipiente de preparação do fertilizante. Algumas fontes dizem que é melhor colocar materiais ricos em carbono e nitrogênio em camadas alternadas. Adicionar água para umedecer o composto, mas não encharcar. Remexa o composto com uma pá ou garfo de adubar para misturá-lo e fornecer bastante ar.


Cuidados e alimentação
Adicione novas camadas de material de compostagem na parte de cima junto com terra fresca. Regue o recipiente de compostagem regularmente para manter o composto umedecido. Remexa o composto todos os dias ou a cada dois dias, para assegurar o fornecimento adequado de oxigênio. Com alguns recipientes, você pode eliminar a necessidade de remexer o composto, inserindo canos de PVC perfurados dentro dos recipientes para ter um fornecimento regular de ar.

Compostagem usando minhocas
 As minhocas podem reduzir o tempo de compostagem em até 50%. Você pode semear sua pilha de compostagem com minhocas da terra ou comprar minhocas especiais para compostagem. Você também pode armar uma caixa de minhocas do lado de fora da casa para processar resíduos de cozinha e dejetos de carne

À medida que você adiciona novas camadas e remexe o composto, você estará misturando novas camadas de lixo intacto com camadas parcialmente decompostas. O material quase acabado assentará no fundo porque as partículas são menores.

Aqui estão alguns sinais de que sua pilha de compostagem está funcionando adequadamente:
não cheira mal. Ela deve ter um cheiro doce de terra;
é quente. Os microorganismos ficam "fermentando" e você, eventualmente, pode ver algum vapor saindo da pilha, especialmente em uma manhã fria;
pode ser que você veja algumas bolhas de gás na pilha, porque o dióxido de carbono vai sendo liberado quando os microorganismos fazem seu trabalho.


Coletar o produto final

O produto final será coletado na parte inferior do recipiente em um sistema de um só recipiente ou no terceiro recipiente em um sistema de três recipientes. Não há uma definição exata de quando o fertilizante está pronto. Aqui estão alguns parâmetros que podem ser usados para avaliar o final da compostagem.
  • Temperatura: depois de remexer a pilha, meça a temperatura. Se estiver abaixo de 38°C, provavelmente já está pronto. 
  • Aparência: o material parece pelo menos 50% decomposto? Você consegue reconhecer alguma coisa nele parecida com o lixo que foi colocado? 
  • Tamanho: o volume do composto foi reduzido de 50% a 75%? 
  • Cor: está marrom escuro ou preto? 
  • Textura: está macia ou esfarelada? 
  • Cheiro: cheira como terra? 

Quando a compostagem terminar, o seu fertilizante estará pronto para ser usado. Os fertilizantes podem fazer o seguinte:
melhorar a estrutura do terreno no seu jardim ou quintal;
aumentar a atividade dos micróbios da terra;
enriquecer os nutrientes da terra;
melhorar a química do seu solo, particularmente o grau de acidez (pH);
isolar as alterações na temperatura da terra em volta de plantas e árvores;
melhorar a resistência a insetos e doenças das plantas e árvores do seu jardim.

A maioria dos praticantes de compostagem caseira usa seu produto final em volta da própria casa, das árvores ou jardins. Alguns deles vendem ou doam seus compostos finais a creches locais ou outros jardineiros vizinhos.



Fonte: http://casa.hsw.uol.com.br





terça-feira, 4 de dezembro de 2012

Como as ostras fazem as pérolas?

A maioria das jóias são confeccionadas usando-se metais preciosos e pedras preciosas encontradas no solo, porém as pérolas são encontradas dentro de uma criatura viva, a ostra. As pérolas são resultado de um processo biológico - é a maneira da ostra se proteger de substâncias estranhas.

As ostras não são os únicos moluscos que podem produzir pérolas: mexilhões e amêijoas (espécies de mariscos) também produzem pérolas, mas esta é uma ocorrência muito mais rara. A maioria das pérolas são produzidas pelas ostras, tanto em ambientes de água doce quanto de água salgada. Para entender como as pérolas são formadas nas ostras, você deve primeiro entender a anatomia básica de uma ostra...

Ostras são bivalves, o que significa que suas conchas são formadas de duas partes, as valvas. As valvas das conchas são mantidas juntas por um ligamento elástico. Este ligamento é posicionado onde as valvas se juntam, e usualmente as mantém abertas para que as ostras possam se alimentar.

Essas são as partes de uma ostra dentro da concha:
boca (palpus)
estômago
coração
intestinos
guelras
ânus
músculo abdutor
manto

Como a ostra cresce de tamanho, sua concha também deve crescer. Omanto é um órgão que origina a concha da ostra, usando os minerais dos alimentos. O material criado pelo manto é chamado madrepérola. A madrepérola alinha o interior da concha.

A formação de uma pérola natural começa quando uma substância estranha desliza para dentro da ostra, entre o manto e a concha, o que irrita o manto. A reação natural da ostra é cobrir esta irritação para se proteger. O manto cobre a irritação com camadas da mesma substância de madrepérola, que é usada para criar a concha. Isto eventualmente forma uma pérola.

Portanto, uma pérola é uma substância estranha coberta com camadas de madrepérola. A maioria das pérolas que vemos nas joalherias são objetos bem redondos, e são as mais valiosas. Nem todas as pérolas se saem tão bem assim. Algumas pérolas possuem um formato irregular - estas são chamadas pérolas barrocas. As perolas, como você provavelmente já notou, possuem grande variedade de cores, incluindo branca, preta, cinza, vermelha, azul e verde. A maioria das pérolas podem ser encontradas por todo o mundo, mas as pérolas pretas são nativas do sul do Pacífico.

As pérolas cultivadas são criadas pelo mesmo processo que as pérolas naturais, mas claro, com uma mãozinha dos criadores. Para criar uma pérola cultivada, o criador abre a concha da ostra e faz uma pequena fenda no tecido do manto. Pequenas irritações são então inseridas por baixo do manto. Em pérolas cultivadas em água doce, cortar o manto da ostra é o suficiente para induzir a secreção de madrepérola que produz uma pérola sem que para isso um corpo estranho tenha que ser inserido.

Apesar das pérolas cultivadas e naturais serem consideradas de igual qualidade, pérolas cultivadas tem geralmente um valor menor, já que não são tão raras.

Fonte: http://ciencia.hsw.uol.com.br

quarta-feira, 11 de abril de 2012