[Como hippies salvaram a Física] #FísicaThreadBR
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Parece um título estranho e talvez um clickbait safado? Acontece que este é o título de um livro do físico e historiador de ciência, David Kaiser do MIT.
E essa história se liga ao prêmio Nobel desse ano!
📸: Fred Alan Wolf
No final da década de 60, os EUA ainda viviam efeitos do pós-guerra, além da própria guerra do Vietnã. Movimentos de contracultura como os hippies estavam em grande destaque.
Já na Física, havia muito desemprego. Além disso, os tempos áureos dos grandes debates sobre como funcionava a mecânica quântica (aquela que descreve o mundo microscópio) haviam passado. O importante é que funcionava e a lei era "shut up and calculate" (cale-se e calcule)
Físicos famosos como Niels Bohr e outros deixaram claro que não existia lugar na física para quem questionasse a interpretação de Copenhagen (a mais famosa interpretação da quântica, sendo a apresentada em livros-texto).
Uma famosa revista (PRL) até mesmo BANIU formalmente artigos discutindo conceitos de interpretação e filosofia da mecânica quântica.
Esse autoritarismo de pensamento não parece algo que os hippies iriam tolerar, certo? Em 1975, um conjunto de físicos hippies fundam o Fundamental Fysyks Group (FFG), um grupo que se reunia em Berkeley toda sexta-feira pra discutir fundamentos da mecânica quântica que durou anos.
E não se engane, eles eram hippies, as discussões envolviam também elementos de misticismo, uso de alucinógenos para abrir a mente e tudo que era comum a contracultura.
Como se pode imaginar, muita coisa estranha saiu de lá, como o primeiro livro de misticismo quântico, "o tao da física", onde o físico teórico Fritjof Capra tenta relacionar a física quântica com a filosofia oriental..
Mas a liberdade de pensamento e debate no FFG também rendeu bons frutos! Em especial, o grupo gostava muito de discutir um tema: transmissão de informação mais rápida que a luz!
Um famoso experimento mental proposto por Einstein-Podolsky-Rosen introduz bem essa ideia: Imagine um experimento onde duas partículas são criadas de forma que seus spins apontem para direções opostas. Porém não sabemos para que direção eles apontam.
Podemos separar estas duas particulas, mandando elas pra direções opostas de forma que a relação entre os spins se mantenha. Neste caso dizemos que o sistema está emaranhado.
Até que façamos uma medida, a mec. quântica diz que este sistema existe em uma superposição de estados, i.é, antes da medida, as possibilidades de spin pra cima ou pra baixo em cada partícula existe. Como um gato que pode estar vivo e morto ao mesmo tempo até que alguém observe
Agora perceba, se medirmos o spin de uma das partículas e obtermos um spin pra cima, não quebramos apenas a superposição existente nela, mas na outra partícula também pois ela precisa apontar necessariamente pra baixo. Essa informação viajou mais rápido que a luz?
Este problema, ficou conhecido como paradoxo EPR e era uma forte crítica a teoria quântica.
Surgiram teorias concorrentes, como a teoria das variáveis ocultas, que diz que uma interpretação quântica não era necessária, mas apenas considerar que existiam variáveis no sistema que não conseguimos medir e que determinavam a direção do spin das partículas no paradoxo EPR
Antes mesmo do FFG começar suas discussões, um trabalho seminal feito pelo físico John Bell mostra que teorias com variáveis ocultas deveriam respeitar uma desigualdade que teorias quânticas não respeitam.
Um dos fundadores da FFG, John Clauser, construiu um aparelho capaz de gerar pares de fótons emaranhados! E usando esse aparelho, ele foi capaz de mostrar que a desigualdade de Bell não era respeitada! Isto é: esse sistema precisa de uma interpretação quântica!
Adivinha só: Clauser foi um dos três ganhadores do prêmio Nobel de física desse ano!
Além das discussões presenciais, o FFG decidiu publicar um jornalzinho mimiografado com as conclusões para difundir os debates. O chamado "Epistemological Letters"
As publicações atraíram a atenção de vários físicos famosos como John Wheeler e Richard Feynman.
Mas uma colaboração fundamental saiu devido ao Epistemological Letters. Um físico chamado Alain Aspect ouviu sobre os experimentos de John Clauser, viajou até os EUA e propôs que fizessem uma segunda versão do experimento, ainda mais sofisticada.
O resultado deste novo experimento também resultou na violação da desigualdade de Bell, mostrando a necessidade de uma interpretação quântica. Esse experimento trouxe o assunto de volta a tona na academia.
Aspect foi outro dos três cientistas laureados com o Nobel de 2022.
Diversas outras discussões importantes saíram de publicações do Epistemological Letters, que era um lugar onde se conseguia discutir coisas que não eram consideradas física "séria" na época.
O FFG foi importante historicamente para trazer novamente interpretações alternativas da mecânica quântica como ciência rigorosa, além das imensas contribuições na área de emaranhamento quântico.
Um viva aos hippies e suas imensas contribuições para nosso atual entendimento da mecânica quântica!
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"Um menino e seu átomo" é o menor filme já produzido segundo o Guiness! Produzido pela IBM em 2013, o curta foi feito em stop motins manipulando apenas 65 moléculas de monóxido de carbono!
Para tanto, os pesquisadores produziram 242 imagens estatísticas manipulando as moléculas com o auxílio de um microscópio de tunelamento. Cada frame tem apenas 45 por 25 nanometros!
Essa manipulação é feita com uma agulha de cobre, que dispõe os átomos em um substrato também de cobre e é feita em uma temperatura de -268°C. Os pontos que vemos no vídeo são os átomos de oxigênio do monóxido de carbono.
Estamos entrando na segunda era de tecnologias quânticas! Perdeu o bonde e não viu a primeira geração de tecnologias quânticas passar por você?
A física quântica não é algo de interesse restritos dos cientistas. Muitas tecnologias presentes no nosso dia a dia são baseadas nesta teoria que é estudada por físicos desde 1900!
[Atualização do sistema internacional de unidades] #FisicaThreadBR
Fala galera! No mês passado (Nov/2022), ocorreu 27a conferência geral de pesos e medidas. Trago a principal novidade: novos prefixos para as medidas do sistema internacional de unidades!
Como vocês sabem, o sistema internacional de unidades padroniza como medimos determinadas grandezas, como distância, tempo, massa,etc.
Além das unidades usadas (metrô, segundo, kg, etc), ele admite prefixos que transformam a unidade anterior multiplicando ou dividindo por 1000.
Olha essa coleção de adesivos que nós do @Inst_principia preparamos! Se você vier ao YouScience ou encontrar a gente na @CampusPartyBRA pode pegar a vontade!
Bertha Lutz, segunda mulher deputada no Brasil e diretora do departamento de Botânica do Museus Nacional!
Foi uma figura importante para várias pautas como o direito feminino ao voto, licença maternidade e no incentivo ao ensino superior as mulheres.
Margaret Hamilton, uma importante cientista da computação e designer de software chefe da missão Apollo 11! Nesta foto vemos o código que levou o homem a Lua!
Todo mundo deve ter visto esse cálculo incorreto de percentual de votos pra dizer que as eleições foram fraudadas, né?
Mas como fazer o cálculo correto?
Vem comigo nesta pequena #MatThreadBR!
Vamos lá, pra facilitar a vida vou nomear as porcentagens de cada região da seguinte forma:
L1 = percentual do nordeste que votou no Lula
L2 = percentual do norte que votou no Lula
E assim por diante usando a ordem da tabela.
Modo incorreto:
Somar e dividir pelo número de regiões, isto é, uma média simples. Mas onde está o erro nessa conta? Vamos abrir um pouco a expressão!
[Como funciona o medidor de pressão arterial?] #FisicaThreadBR
Todo mundo que já fez uma consulta médica colocou aquele aparelhinho que aperta o braço e mede pressão, mas você sabe como funciona e o que ele mede? Sabia que tem muita física no meio?
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[Unidades de medida]
A pressão arterial é comumente comunicada por um par de números, por exemplo: "12 por 8".
Estes valores são respectivamente as medidas de pressão sistólica e diastólica em cmHg (lê-se "centímetro de mercúrio").
Aparelhos costumam apresentar um dígito a mais, neste caso a unidade é mmHg ("milímetro de mercúrio").