O uso de celulares pode provocar câncer?

Uma dúvida comum que as pessoas têm a respeito do uso dos celulares é se as radiações emitidas podem prejudicar de alguma forma o nosso organismo. Vejamos o que a Física nos diz a respeito dos tipos de radiações existentes e seus efeitos.

Radiação ionizante e Radiação não ionizante
Os raios infravermelhos, ultravioletas e a luz emitida pelo sol são exemplos de ondas eletromagnéticas. Quando a frequência das ondas é muito alta, as radiações são chamadas ionizantes, como é o caso dos raios X, ou raios gama, e seus efeitos adversos já são bem conhecidos. Acontece que as radiações dos celulares possuem frequências bem menores, mais próximas das microondas, e são classificadas como não ionizantes. Veja na figura, o espectro eletromagnético mostrando alguns tipos de ondas e suas frequências.
A frequência dos celulares no espectro eletromagnético
Um efeito possível da radiação não ionizante é o aquecimento, como fazem as microondas e também algumas faixas de freqüências do infravermelho, mas o que se sabe é que as microondas usadas nos celulares são de baixíssima potência, e na verdade só podem provocar aumento de temperatura nas células do nosso corpo, em apenas alguns décimos de graus Celcius. Assim, poderíamos concluir que dificilmente estas ondas seriam prejudiciais, desde que a exposição a elas não fosse muito prolongada.

Níveis de radiação
A Anatel estabelece uma Taxa de Absorção Específica, ou Specific Absorption Rate (SAR), que indica o nível máximo permitido de radiação dos celulares. Ela é fixada a partir do que é considerado como limite seguro para o aquecimento que as células do corpo suportam, ao entrar em contato com a radiação emitida pelos aparelhos. No Brasil, a taxa máxima permitida é de 2 W/kg. O índice de seu celular pode ser encontrado no manual ou site do fabricante.

A Mais Completa Pesquisa
A pesquisa considerada mais completa feita até hoje foi um trabalho da OMS (Organização Mundial da Saúde), intitulado Interphone. O estudo reforça a opinião de que não há risco de aumento na incidência de tumores cerebrais em pessoas que usaram celulares por até 10 anos seguidos, mas reconhece que são necessárias pesquisas mais completas. Alguns cientistas contestaram os resultados.
De fato, temos que reconhecer que a pesquisa perde um pouco da credibilidade a partir do momento em que parte dela teria sido financiada justamente por empresas de telefonia móvel, que provavelmente não estariam interessadas em um parecer desfavorável. Outra falha apontada na pesquisa é que ela não considerou o efeito em crianças e adolescentes, que seria bem maior do que nos adultos, pelo motivo de que principalmente nestas faixas de idade ainda é alta a taxa de crescimento das células que formam os tecidos cerebrais, e este fato é reconhecidamente associado a uma maior vulnerabilidade destas células, notadamente no que diz respeito às radiações.
Haveria portanto a necessidade de melhores estudos dos possíveis efeitos em crianças e adolescentes, que hoje em dia representam uma grande porcentagem do número de pessoas que se utilizam dos telefones móveis. Estão previstas outras pesquisas neste sentido.

Minha conclusão pessoal
Depois de ler muito sobre o assunto, cheguei à conclusão de que realmente não podemos falar em certezas, já que nem mesmo os melhores pesquisadores não chegaram a um consenso, e pelo que vi, ainda estão longe disto. No entanto, penso que seria prudente, por enquanto, por precaução, desaconselharmos o uso abusivo destes aparelhos, principalmente pelas crianças.

Fontes:

O Pré-Sal e a Geofísica

Em 2006, a Petrobras descobriu indícios de petróleo em uma camada do subsolo marinho situada a mais de 6000 metros do nível do mar, que ficou conhecida como Pré-Sal. A reserva se estenderia entre as costas dos estados de Santa Catarina e Espírito Santo, e sua existência foi confirmada em 2007. Em 2008, pela primeira vez, a companhia extraiu petróleo do Pré-Sal.
Veja a figura. Ela compara as profundidades das perfurações realizadas antes do Pré-Sal, e o poço Tupi, perfurado em 2007, já na camada do Pré-Sal.

Antes de realizar as perfurações, a Petrobras utiliza uma tecnologia que indica a possível presença de petróleo em uma determinada região de interesse. Um dos métodos aplicados é conhecido pelos geofísicos como Sísmica.

O que é Sísmica?
Semelhante ao ultra-som, bem conhecido da maioria das pessoas, a Sísmica baseia-se em um método acústico, no qual ondas de som são geradas a partir de uma fonte transportada por um navio. Estas ondas, ao atingirem o fundo do mar, são refletidas, e os ecos são captados por sensores (hidrofones), puxados por cabos ligados ao mesmo navio, e posicionados um pouco mais atrás, sustentados por bóias.
A energia captada pelos hidrofones é convertida em sinais digitais que serão interpretados posteriormente por especialistas, e servirão para desenhar um mapa do relevo do fundo do mar. Veja a figura acima que mostra um esquema, em que se pode ver a posição da fonte de energia, e a linha dos hidrofones, que captam os ecos das ondas, e abaixo uma foto de um navio puxando os hidrofones (pontos brancos).
Cálculos
Sabemos através da Física, que a distância total ( D ) percorrida pela onda sonora, desde sua emissão até a receptação do eco, no hidrofone, pode ser calculada por:
D = V . T
onde V representa a velocidade da onda, e T , o tempo gasto para percorrer esta distância.

A partir destes cálculos, desenha-se uma imagem virtual do fundo do mar.
Na figura abaixo, as duas fatias cruzadas mostram imagens que são denominadas Sísmica 2D (duas dimensões), sobrepostas a uma Sísmica 3D, (em cores).

Sísmica 2D e 3D
As buscas e descobertas de petróleo estão se direcionando às regiões de grande profundidade no mar, e e a cada dia há maior necessidade de desenvolvimento destas tecnologias no Brasil.
  

Tamanhos dos astros e estrelas

A maneira mais simples de comparar tamanhos dos astros e estrelas é através de imagens mostrando um ao lado do outro em escalas corretas. Para ajudar, montei uma tabela, com os diâmetros dos principais planetas e satélites do Sistema Solar, em ordem decrescente:

Em preto estão os planetas.

Em vermelho, os satélites ( entre parênteses, a letra inicial do planeta a que pertence).
Em azul os planetas anões situados depois de Netuno
Em verde o planeta anão (Ceres) situado no Cinturão de asteróides, localizado entre Marte e Júpiter.

A sequência de imagens foi retirada do site da USP (Universidade de São Paulo) 

(clique em cada imagem para ampliar)

As queimadas de cana e os satélites

Uma notícia recente, veiculada pelo INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais) revelou que pela primeira vez desde 2006, quando se iniciou o monitoramento por satélites, mais da metade do corte de cana-de-açúcar na região de Campinas já está sendo feita mecanicamente, sem a necessidade das queimadas (foto).
Quem, como eu, já mora há um bom tempo aqui em Piracicaba, cidade bem próxima à Campinas, sabe como os famosos “cisquinhos de cana” que caem do céu nas épocas das queimadas são motivo de muito desgosto, principalmente das donas de casa, que logo após terem limpado os quintais ou lavado e pendurado as roupas no varal, vêem seus trabalhos prejudicados por estas pequenas e numerosas fuligens, que levadas à altura pelo ar quente durante as queimadas, são transportadas pelo vento às áreas urbanas, onde se precipitam em grandes quantidades. Quanto aos danos causados ao meio ambiente, como a morte de uma grande variedade de animais silvestres, que não conseguem escapar a tempo dos canaviais, o empobrecimento do solo, e o agravamento do efeito estufa, creio que não preciso nem detalhar aqui.
A fiscalização contra as queimadas seria muito difícil de ser feita somente por equipes no solo, dada à grande extensão e aos numerosos pontos de áreas de cultivo de cana no estado de São Paulo, que contribui com 60% de toda a safra do país. Assim é que se tornaram imprescindíveis as imagens dos satélites que monitoram as áreas de produção de cana e traçam um mapa dos focos das queimadas. Um destes satélites é o CBERS-2B, desenvolvido 30% pelo Brasil e 70% pela China, e que foi colocado em órbita em 2007, por um foguete chinês, da base de lançamento de Taiwan, apesar de o Brasil dispor de uma das bases de lançamento mais bem posicionadas do mundo, a Base de Alcântara no Maranhão.
Como se pode ver na figura, nossa base de lançamento (ponto vermelho do mapa), está localizada bem próxima da Linha do Equador, mas ainda não está capacitada para lançamentos de foguetes de grande porte.
Posição privilegiada
Veja na figura que montei, fazendo uma comparação entre o principal ponto de lançamento de foguetes dentro do território dos Estados Unidos, que fica em Cabo Canaveral, na Flórida, e o ponto de lançamento de Alcântara, no Brasil.
Como todos nós sabemos, a Terra gasta 24 horas para dar uma volta em torno de si mesma. Assim, é fácil perceber que um ponto localizado na linha do Equador, como o da base brasileira, por percorrer uma distância (circunferência correspondente à linha verde no mapa) maior que um ponto localizado na Flórida, deve se deslocar a uma velocidade maior, para que complete a volta ao mesmo tempo. Por causa disto, os foguetes, ao serem lançados próximos à Linha do Equador, já saem com um ganho de velocidade, além da provocada pela propulsão própria. Com isso pode haver uma economia de até 30% nos gastos com combustíveis, o que representa uma vantagem enorme.
Além disso, a Base de Alcântara está localizada em uma área de baixa densidade populacional, à beira do Oceano Atlântico. Esta proximidade com o mar favorece o lançamento de foguetes de grande porte, que necessitam de vários estágios desprendidos durante o lançamento e que podem então cair no mar, sem que se corra um risco considerável de algum eventual acidente, o que não é possível evitar em outras bases do mundo.

Apesar do nosso país só ter amargado até agora algumas tentativas fracassadas de viabilização de um Veículo Lançador de Satélites (VLS), e também de um grave acidente, como o de 2003, matando 21 técnicos, o Brasil precisaria investir mais nos programas espaciais, pois necessitará em um breve futuro, reduzir a forte dependência tecnológica em relação aos outros países bem mais avançados nesta área. Por enquanto, fazemos algumas parcerias, como por exemplo com a Ucrânia, para que seja lançado em Alcântara, o foguete da série Ciclone, e o acordo de cooperação com a China, também inclui o desenvolvimento de mais um satélite de rastreamento, o CBERS-3, que aumentará para 50% a participação do Brasil em relação aos 30% do CBERS-2B. No entanto, o lançamento do CBERS-3 está previsto somente para outubro de 2011.

Na minha opinião, o nosso governo deveria aumentar os esforços para que pudéssemos, em um espaço menor de tempo possível, melhorar o monitoramento do nosso vasto território, com desenvolvimento de recursos próprios, atraindo um grupo de cientistas, engenheiros, técnicos e estudantes brasileiros que se sintam valorizados no nosso próprio país.

O filme Avatar e as exoluas

Ontem fui com minha filha assistir ao filme Avatar. As ações do filme se passam em Pandora, uma lua do planeta Polyphemus, existente apenas na ficção, e que estaria situada no Sistema da estrela Alpha Centauri, a mais próxima de nós, a aproximadamente 4,5 anos-luz de distância.
Mas será que de fato haveria a possibilidade de existência de luas habitáveis como Pandora?

Apesar de luas habitáveis como Pandora serem produtos da ficção científica, algumas prováveis exoluas (luas fora do Sistema Solar) semelhantes à Pandora poderão ser identificadas e estudadas.

Os planetas gigantes gasosos do Sistema Solar, Júpiter, Saturno, Urano e Netuno têm luas rochosas, e se o mesmo acontecesse com alguns exoplanetas, haveria uma grande possibilidade de termos muitas exoluas habitáveis.
Uma vez detectada a exolua, o primeiro passo seria determinar se ela tem atmosfera. A nossa Lua, por exemplo, não tem atmosfera, ao contrário de Titan, uma das luas de Saturno.
O segundo passo seria descobrir se a exolua tem magnetosfera para protegê-la das correntes de partículas de sua estrela e da radiação de seu planeta. Caso não tivesse, a atmosfera poderia ser desfeita ao ser "soprada" para fora por essas correntes.
A maioria dos exoplanetas descobertos são maiores do que Júpiter, o planeta de maior massa no nosso Sistema Solar, mas o interessante é que grandes planetas podem ter luas grandes também, o que significa que elas podem ter atmosfera. Portanto, podemos concluir que seria perfeitamente possível que um gigante gasoso tivesse várias luas, com habitats que poderiam ser muito estranhos e fascinantes, semelhantes aos da exolua Pandora.

Calendário Cósmico

O cientista Carl Sagan, em um episódio da série Cosmos, compactou os 13,7 bilhões de anos do Universo em apenas um ano, que ele chamou de Ano Cósmico. A correspondência entre o tempo decorrido neste ano e o tempo do Universo seria:

1 mês do Ano Cósmico = 1 bilhão e 250 milhões de anos do Universo.
1 dia do Ano Cósmico = 40 milhões de anos do Universo.
1 minuto do Ano Cósmico = 30.000 anos do Universo.
1 segundo do Ano Cósmico = 500 anos do Universo.

Observe a figura, correspondente ao Calendário Cósmico: 

Considerando esta compactação, veja em que horários teriam ocorridos os seguintes acontecimentos do dia 31 de Dezembro do Ano Cósmico:

22h 30min - Primeiros seres humanos.
23h 59min 35 s - Primeiras cidades.
23h 59min 51 s - Invenção do alfabeto.
23h 59min 59s - Descobrimento do Brasil.

Assim fica fácil perceber o pequeno tempo de duração da espécie humana, comparando com o tempo total da existência do Universo. O que preocupa é saber que durante esse curto intervalo de tempo a humanidade já piorou muito as condições ambientais necessárias à sua própria sobrevivência na Terra. Pode-se chegar à conclusão de que, a seguir neste ritmo, a nossa espécie corre grande risco de ser extinta, como aconteceu com os dinossauros que, como se pode ver, estiveram por aqui durante muito mais tempo que nós. Assista o trecho do episódio em que Carl Sagan explica o Calendário Cósmico:

Fé e Razão

A primeira pessoa que ficou conhecida por defender a teoria do Big Bang foi um padre jesuíta chamado Georges Lemaitre (foto), em 1927. Na época, ele foi ridicularizado por ter proposto a teoria, pois a maioria dos físicos acreditava em um Universo estático. Edwin Hubble provaria, algum tempo depois, que o Universo na realidade se encontra mesmo em expansão, o que reforçou a ideia de um ponto inicial em que a matéria estaria muitíssimo concentrada.
Einstein chegou a alterar suas equações da Teoria da Relatividade Geral, para ajustá-las ao modelo de um Universo estático, o qual defendia. Porém, mais tarde, ele mesmo admitiria que este teria sido o maior erro de sua carreira. Quase à mesma época, Lemaitre tentou convencê-lo de que ele poderia estar enganado, ao que Einstein teria respondido:
“Seus cálculos são perfeitos, mas sua Física é abominável”.

Religiosos racionais
Se enumerássemos os cientistas religiosos que contribuíram para melhorar nossas visões de mundo, a lista não seria pequena. Johannes Kepler, por exemplo, acreditava que Deus seguiria um padrão geométrico perfeito, e assim perseguiu durante quase toda a sua vida um modelo de órbitas que, na sua visão, corresponderiam às medidas dos 5 sólidos perfeitos de Platão (figura).

“A geometria existia antes da criação.
É tão eterna como o pensamento de Deus.
A geometria deu a Deus um modelo para a criação.
A geometria é o próprio Deus”
Kepler (1571-1630)

Recomendo o episódio Harmonia dos Mundos da série Cosmos, de Carl Sagan, que mostra de forma brilhante esta história. (clique aqui para ver).

Acho que devemos agradecer a estes cientistas que não deixaram que a fé se sobrepusesse à razão, ao contrário de tantos que se opõem atualmente às teorias calcadas em fortes evidências científicas, como por exemplo, a Teoria da Evolução das Espécies, elaborada por Darwin.

Quando ainda somos crianças, certos ensinamentos são passados a nós através de situações metafóricas, lendas ou mitos, que esclarecem momentaneamente algumas dúvidas sobre o mundo em que vivemos, mas para que possamos obter um entendimento mais amplo será preciso um grande esforço de desprendimento das tradições e revelações, transmitidas por familiares ou por "autoridades". 
Cada um pode e deve acreditar no que quiser, ter a sua fé e sua religião, mas essas crenças não podem servir de impedimento para que a Ciência continue avançando no aprimoramento e entendimento do mundo, do Universo e de todos os fenômenos naturais.

Xixi das crianças esquenta a água das piscininhas?

Decidi escrever sobre algo que demonstra como as pessoas, muitas vezes quando levadas a pensar sobre as prováveis causas de um fenômeno, acabam tirando conclusões absurdas.
No clube que frequento, há uma piscina (foto) destinada às crianças, e quando entro nela para brincar com minha filha (foto), sempre percebo que a água está mais quente do que a água das piscinas maiores. Segundo imaginam algumas pessoas sem noção, este aquecimento é provocado pela grande quantidade de xixi feito pelas crianças dentro da água. Vamos mostrar pela Física o absurdo desta ideia. 

Suponhamos que 20 crianças tenham liberado cada uma, e ao mesmo tempo, 500 mL (meio litro) de xixi à temperatura de 36°C, e vamos considerar que a temperatura da água da piscina estivesse naquele instante, à 25°C.
A Física nos diz que em um sistema termicamente isolado, quando misturamos duas substâncias a diferentes temperaturas, a quantidade de calor que sai da mais quente é totalmente absorvida pela mais fria. A quantidade de calor (Q) pode ser calculada pelo produto:

Q = m . c . ∆t
em que m é a massa, c é o calor específico, ∆t é a variação de temperatura sofrida pelos corpos.
Considerarei a piscina como um sistema isolado termicamente, o que não é exatamente correto, mas com isso podemos obter uma boa aproximação da temperatura final da água, imediatamente após as crianças terem feito seus xixis. Considere que te seja a temperatura de equilíbrio térmico que queremos determinar. Igualando-se a quantidade de calor ganha ( Qg) com a quantidade de calor perdida (Qp),  teremos:

Substituindo os valores estimados no texto, e sendo de 10 litros, o volume total de xixi liberado ao mesmo tempo pelas 20 crianças, temos:





De acordo com estes cálculos, a temperatura final seria de aproximadamente 25,007 °C, ou seja, a água seria “aquecida” de 0,007 °C.
Eu acredito que você que está lendo este post já sabe que o aquecimento da água é provocado pelo Sol, e como nos mostra a fórmula, para uma mesma quantidade de calor solar fornecida às várias piscinas do clube, aquela que tiver uma menor massa de água sofrerá maior elevação da temperatura. Simples, não é?
Só queria que mais e mais pessoas também enxergassem o absurdo que significa pensar em determinadas ideias que não fazem o menor sentido físico.

Exoplanetas


Uma equipe internacional de astrônomos descobriu mais um planeta fora do sistema solar. Há muito tempo já se sabe da existência desses denominados exoplanetas, ou planetas extra-solares, mas as descobertas avançaram somente a partir dos anos 90, com a ajuda de telescópios equipados com instrumentos ópticos cada vez mais sofisticados. Até agora já foram catalogados mais de 300.
Observe o gráfico mostrando o número de planetas encontrados até 2009:

As agências espaciais se esforçam cada vez mais nessa procura, tentando encontrar algum parecido com a Terra, e que talvez pudesse reunir condições de existência de alguma forma de vida, mas até agora, os conhecidos assemelham-se mais a Júpiter, pelo tamanho e composição basicamente gasosa.

Há uma missão da NASA, destinada a encontrar planetas semelhantes ao nosso, e que pretende colocar em órbita da Terra o telescópio Kepler (figura). O lançamento do foguete carregando este telescópio, está previsto para o próximo dia 6 de Março de 2009.

Para entender melhor porque é considerada alta a chance de que ainda haja muitos outros exoplanetas a serem descobertos, veja a ilustração da Via Láctea, que eu retirei do site da NASA.
A seta amarela indica a posição do Sol. A maioria dos planetas encontrados até hoje situa-se dentro do pequeno círculo mostrado. Imagina quantos outros ainda podem ser descobertos já nas próximas décadas.

ETs na Terra

De vez em quando alguém me pergunta se eu acredito em discos voadores ou ETs. Vou responder aqui o que penso sobre o assunto.
Primeiramente, algumas informações básicas e necessárias:
De acordo com o astrofísico Thyrso Villela Neto, do INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais), há aproximadamente 100 bilhões de galáxias observáveis atualmente no Universo. Em cada galáxia há uma média de 100 bilhões de estrelas. Supondo que cada estrela mantenha apenas 2 planetas em órbita, haveria portanto cerca de 20 hexalhões de planetas no Universo observável. Diante desses números, é difícil acreditar que as condições reunidas para o surgimento de algum tipo de vida tenham ocorridas de forma privilegiada somente aqui na Terra. 
Vamos agora imaginar que haja um hipotético planeta, localizado na galáxia de Andrômeda, a vizinha mais próxima da Via Láctea, à distância de aproximadamente 2,5 milhões de anos-luz, e que nele existisse uma civilização que já tivesse atingido um estágio tecnológico bem mais avançado do que o nosso. Imaginemos então que alguns habitantes deste planeta quisessem realmente vir até a Terra por algum motivo que eu desejaria que fosse de natureza amistosa. Se a nave construída por eles pudesse viajar a uma fantástica velocidade média de 150.000 km/s, metade da velocidade da luz, seriam necessários aproximadamente 5 milhões de anosImpossível?
Vamos supor então que eles morassem em um lugar mais próximo, dentro da Via Láctea, e que fossem necessárias somente algumas centenas de anos nesta jornada. Por que razão, ao chegarem na Terra, eles apareceriam somente para algumas poucas e privilegiadíssimas pessoas?
Podem existir diferentes formas de vida em outros lugares do Universo, talvez bem diferentes das que estamos acostumados a ver aqui na Terra, mas estamos tão separados delas no tempo e no espaço que dificilmente poderíamos estabelecer um contato pessoal. Por isso, acredito que haja algum tipo de forma de vida lá fora, mas não acredito que discos voadores ou ETs tenham nos visitado algum dia.