Fonte: UOL
Uma gota d'água pode revelar segredos sobre planetas, núcleos atômicos e até buracos negros, indica um novo experimento. Cientistas observaram o que acontece com um pingo do líquido quando posto para "levitar" sob forças eletromagnéticas. E, pelo visto, na física, como na canção de Chico Buarque, quase qualquer interação "pode ser a gota d'água".
Quando giram rapidamente, as gotas criadas pelos físicos Richard Hill e Laurence Eaves, da Universidade de Nottingham (Reino Unido), adotam forma de amendoim ou triângulo.
A tecnologia que faz com que as gotas parem no meio do ar é a mesma que fez um sapo levitar, em uma pesquisa ganhadora do infame Prêmio IgNobel, em 1997.
A aplicação de um campo magnético 10 vezes mais intenso que o de um imã de alto-falante faz com que a água das gotas produza seu próprio campo magnético como reposta.
"A força magnética [da água] contrabalança a força da gravidade em nível molecular, por todo o objeto", explicou Hill. "Podemos investigar como as coisas se comportam no espaço, aqui no solo."
Em "gravidade zero", uma gota que teria normalmente a forma de uma lágrima vira uma esfera perfeita. Se a gota começar girar em torno de si mesma, porém, o equilíbrio entre a coesão das moléculas e a tendência da água de "escapar pela tangente" faz a gota assumir o formato de uma melancia.
Cálculos teóricos feitos em 1980 sugeriam que à medida que girasse cada vez mais depressa, a gota-melancia assumiria a forma de um amendoim, depois a de um triângulo arredondado, podendo chegar até ao extremo da forma de uma rosquinha.
Giros em vídeo
Segundo os cálculos, a forma triangular seria muito instável. Experimentos em órbita chegaram a ver de relance gotas triangulares, mas que logo se desmanchavam.
Agora, no conforto de seu laboratório bem aqui na Terra, Eaves e Hill fizeram gotas flutuantes girarem graças à força de correntes elétricas passando por um par de pequenos eletrodos colocados nas próprias gotas. Os pesquisadores gravaram vídeos das gotas com mais ou menos 1,5 cm de diâmetro, girando em várias velocidades, chegando até seis rotações por segundo. Os cientistas viram as gotas assumirem todas as formas previstas pela teoria, exceto a forma de rosquinha.
Os físicos afirmam, em artigo científico no periódico "Physical Review Letters" publicado em 5 de dezembro, que estudar o comportamento dessas gotas pode ajudar a entender também objetos criados por outros tipos de forças coesivas, como a força nuclear e a gravitacional, sugerindo que certos núcleos atômicos ou planetas girando tenham formas semelhantes às das gotas.
Melancia ou amendoim
Vitor Cardoso, do Instituto Superior Técnico de Lisboa (Portugal), é um entusiasta dessa analogia. Ele explica que, se o Universo tiver mais dimensões espaciais do que três, como sugere a cosmologia da teoria das supercordas, então as mesmas equações que descrevem as gotas líquidas servem para descrever buracos negros-regiões no espaço normalmente esféricas, onde a gravidade é tão forte que nada escapa de dentro. "Estamos tentando compreender agora se buracos negros com forma de amendoim ou outras formas podem existir", disse Cardoso.
Mais cauteloso é o astrônomo também português Pedro Lacerda, da Universidade do Havaí (EUA). Lacerda observa o brilho fraquíssimo de planetas-anãos orbitando o Sol em uma região além de Plutão, chamada de cinturão de Kuiper. Alguns giram o suficiente para terem forma de melancia ou de amendoim. Se a analogia com as gotas for realmente válida, então talvez existam planetas-anãos triangulares. "Seria muito interessante encontrá-los", afirma Lacerda.
Quanto a comparar núcleos atômicos com gotas líquidas, a física Alinka Lépine, da Universidade de São Paulo, explica que certas propriedades do núcleo há muito tempo são explicadas dessa maneira. Se sabe, por exemplo, que núcleos que giram depressa têm forma de melancia. "Há evidências recentes que apontam para a existência de núcleos ainda mais deformados", disse. Hill e Eaves sugerem que suas gotas possam ajudar a entender esses núcleos hiperdeformados.
Por enquanto, Hill conta que planeja continuar o experimento para ver se consegue produzir as outras formas, como a de rosquinha. "Se ela é alcançável, não sabemos."
Uma gota d'água pode revelar segredos sobre planetas, núcleos atômicos e até buracos negros, indica um novo experimento. Cientistas observaram o que acontece com um pingo do líquido quando posto para "levitar" sob forças eletromagnéticas. E, pelo visto, na física, como na canção de Chico Buarque, quase qualquer interação "pode ser a gota d'água".
Quando giram rapidamente, as gotas criadas pelos físicos Richard Hill e Laurence Eaves, da Universidade de Nottingham (Reino Unido), adotam forma de amendoim ou triângulo.
A tecnologia que faz com que as gotas parem no meio do ar é a mesma que fez um sapo levitar, em uma pesquisa ganhadora do infame Prêmio IgNobel, em 1997.
A aplicação de um campo magnético 10 vezes mais intenso que o de um imã de alto-falante faz com que a água das gotas produza seu próprio campo magnético como reposta.
"A força magnética [da água] contrabalança a força da gravidade em nível molecular, por todo o objeto", explicou Hill. "Podemos investigar como as coisas se comportam no espaço, aqui no solo."
Em "gravidade zero", uma gota que teria normalmente a forma de uma lágrima vira uma esfera perfeita. Se a gota começar girar em torno de si mesma, porém, o equilíbrio entre a coesão das moléculas e a tendência da água de "escapar pela tangente" faz a gota assumir o formato de uma melancia.
Cálculos teóricos feitos em 1980 sugeriam que à medida que girasse cada vez mais depressa, a gota-melancia assumiria a forma de um amendoim, depois a de um triângulo arredondado, podendo chegar até ao extremo da forma de uma rosquinha.
Giros em vídeo
Segundo os cálculos, a forma triangular seria muito instável. Experimentos em órbita chegaram a ver de relance gotas triangulares, mas que logo se desmanchavam.
Agora, no conforto de seu laboratório bem aqui na Terra, Eaves e Hill fizeram gotas flutuantes girarem graças à força de correntes elétricas passando por um par de pequenos eletrodos colocados nas próprias gotas. Os pesquisadores gravaram vídeos das gotas com mais ou menos 1,5 cm de diâmetro, girando em várias velocidades, chegando até seis rotações por segundo. Os cientistas viram as gotas assumirem todas as formas previstas pela teoria, exceto a forma de rosquinha.
Os físicos afirmam, em artigo científico no periódico "Physical Review Letters" publicado em 5 de dezembro, que estudar o comportamento dessas gotas pode ajudar a entender também objetos criados por outros tipos de forças coesivas, como a força nuclear e a gravitacional, sugerindo que certos núcleos atômicos ou planetas girando tenham formas semelhantes às das gotas.
Melancia ou amendoim
Vitor Cardoso, do Instituto Superior Técnico de Lisboa (Portugal), é um entusiasta dessa analogia. Ele explica que, se o Universo tiver mais dimensões espaciais do que três, como sugere a cosmologia da teoria das supercordas, então as mesmas equações que descrevem as gotas líquidas servem para descrever buracos negros-regiões no espaço normalmente esféricas, onde a gravidade é tão forte que nada escapa de dentro. "Estamos tentando compreender agora se buracos negros com forma de amendoim ou outras formas podem existir", disse Cardoso.
Mais cauteloso é o astrônomo também português Pedro Lacerda, da Universidade do Havaí (EUA). Lacerda observa o brilho fraquíssimo de planetas-anãos orbitando o Sol em uma região além de Plutão, chamada de cinturão de Kuiper. Alguns giram o suficiente para terem forma de melancia ou de amendoim. Se a analogia com as gotas for realmente válida, então talvez existam planetas-anãos triangulares. "Seria muito interessante encontrá-los", afirma Lacerda.
Quanto a comparar núcleos atômicos com gotas líquidas, a física Alinka Lépine, da Universidade de São Paulo, explica que certas propriedades do núcleo há muito tempo são explicadas dessa maneira. Se sabe, por exemplo, que núcleos que giram depressa têm forma de melancia. "Há evidências recentes que apontam para a existência de núcleos ainda mais deformados", disse. Hill e Eaves sugerem que suas gotas possam ajudar a entender esses núcleos hiperdeformados.
Por enquanto, Hill conta que planeja continuar o experimento para ver se consegue produzir as outras formas, como a de rosquinha. "Se ela é alcançável, não sabemos."
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