Cientistas presenciam fenômenos incríveis há muito tempo em seus laboratórios e campos de pesquisa. Infelizmente, durante muito tempo, estes fenômenos só eram acessíveis através da descrição em livros e enciclopédias para a maioria de nós. Isso não é mais assim. Desde a chegada da internet e das gravações em vídeo, testemunhar fenômenos científicos se tornou uma tarefa muito mais fácil.
O site Listverse selecionou 10 fenômenos destes que foram gravados e compartilhados para todo mundo ver. Aqui estão estes fenômenos e as teorias científicas que os explicam:
10. Gotas do príncipe Rupert
As gotas do príncipe Rupert fascinam a comunidade científica há centenas de anos. Em 1661, um artigo foi apresentado na Royal Society of London sobre esses objetos estranhos. As gotas têm o nome do príncipe Rupert do Reno, que as apresentou ao primo rei Carlos II.
Feitas ao se soltar vidro derretido na água, essas gotas estranhas exibem propriedades estranhas quando expostas a forças distintas. Se batermos na parte redonda e bulbosa com um martelo, nada acontece. No entanto, qualquer toque em sua cauda faz com que o objeto exploda violentamente. Charles tinha interesse em ciência e, portanto, desafiou a Royal Society a explicar o comportamento das gotas, mas a resposta só veio centenas de anos depois.
Cientistas modernos, armados com câmeras de alta velocidade, finalmente conseguiram ver diretamente como as gotas explodem. Uma onda de choque pode ser vista viajando da cauda para a cabeça a cerca de 1,6 quilômetros por segundo à medida que as tensões inerentes à queda são liberadas.
Quando essas gotas se formam, a camada externa se torna sólida, enquanto o vidro interno permanece derretido. À medida que o vidro interno esfria, ele diminui de volume e cria uma estrutura forte, puxando a si mesmo, tornando a cabeça da gota incrivelmente resistente a danos. A cauda, por outro lado, é mais frágil. Quando ela é quebrada, o estresse é liberado, fazendo com que toda a gota exploda.
9. O movimento da luz
A luz é tão rápida que ver seu movimento é praticamente impossível. Quando ligamos a luz de uma sala, ela imediatamente percorre todo o cômodo, sem que tenhamos a chance de ver como ela chegou lá. Até recentemente, só podíamos pensar em ver a luz em escalas maiores, fora do planeta – mas isso mudou.
Usando uma câmera capaz de tirar 1 trilhão de quadros por segundo, os cientistas conseguiram criar vídeos de luz movendo-se através de objetos do cotidiano. Disparando um pulso de laser que dura apenas 1 quatrilhão de segundo, os pesquisadores conseguiram capturar o que equivale a uma bala de luz que passa sobre as coisas.
Outras equipes já aprimoraram as técnicas usadas para criar o vídeo acima. Usando uma câmera capaz de tirar 10 trilhões de quadros por segundo, eles podem seguir um único pulso de luz em vez de ter que repetir o experimento para cada quadro.
8. Câmaras de nuvem
A radioatividade foi descoberta quando se descobriu que os raios X embaçam placas fotográficas. Desde então, as pessoas têm procurado maneiras de observar a radiação para entender melhor o fenômeno.
Uma das maneiras mais antigas e mais legais de fazer isso foi criar uma câmara de nuvens. As câmaras de nuvens aproveitam o fato de que gotículas de vapor se condensam em torno de íons. Quando uma partícula radioativa passa através da câmara, deixa um rastro de íons. À medida que o vapor é condensado, é possível observar diretamente o caminho que a partícula percorreu.
Hoje, as câmaras de nuvens foram substituídas por métodos mais sensíveis de detecção, mas foram vitais na descoberta de partículas subatômicas como o pósitron. Hoje, as câmaras de nuvens são úteis para exibir os diferentes tipos de radiação. As partículas alfa mostram linhas curtas e grossas, enquanto as partículas beta têm linhas mais longas e mais finas.
7. Superfluido
Os superfluidos são tipos bastante peculiares de fluidos. Quando mexemos o café em uma caneca, criamos um vórtice no líquido. Porém, esse vórtice deixa de existir em segundos em função do atrito entre as partículas do fluido, que interrompe o fluxo. Em um superfluido, não há atrito. Uma xícara agitada de superfluido continua girando para sempre.
Da mesma forma, seria possível construir fontes de superfluido que continuam a jorrar para cima sem a adição de mais energia, porque nenhuma energia é perdida por atrito em um superfluido. A propriedade mais bizarra dos superfluidos é que eles podem escalar a parede de um compartimento e sair dele.
Infelizmente, nem todos os produtos químicos podem formar superfluidos -e naqueles que formam, isso ocorre apenas a alguns graus de distância do zero absoluto.
6. Onda De Gelo
Lagos congelados podem ter a surpreendente habilidade de formar ondas de gelo. Se apenas a camada superior se tornar sólida quando um lago congela, é possível que a camada inferior, ainda líquida, faça o gelo em cima se mover. Se um vento quente passa sobre o lago, toda a camada de gelo pode começar a se mover, e todo esse gelo tem que ir a algum lugar.
Quando o gelo chega à costa, o atrito e o estresse repentinos fazem com que o gelo se quebre e se acumule. Às vezes, essas ondas de gelo podem ter vários metros de altura e viajar para o interior. O estalo dos cristais que compõem a camada de gelo dá à criação das ondas de gelo um som assustador de milhares de cacos de vidro se quebrando.
5. Onda de choque vulcânica
Uma erupção vulcânica é a explosão mais poderosa que nós humanos provavelmente veremos na Terra. Em segundos, a energia equivalente a várias bombas atômicas pode lançar milhares de toneladas de rochas e detritos no ar. Melhor não estar muito perto quando isso acontece.
No entanto, alguns curiosos ficam perto de vulcões em erupção para presenciar estes momentos extremos – e gravar. Em 2014, o Monte Tavurvur, em Papua Nova Guiné, explodiu. Felizmente para nós, as pessoas estavam lá para filmar. Enquanto o vulcão soprava, uma onda de choque podia ser vista viajando para cima nas nuvens e para fora em direção ao observador.
A explosão que produziu a onda de choque provavelmente foi causada pelo acúmulo de gás dentro do vulcão, quando o magma bloqueou sua fuga. A liberação repentina desse gás comprimiu o ar ao redor do vulcão e produziu a onda que disparou em todas as direções.
4. Raios Vulcânicos
Quando o Monte Vesúvio entrou em erupção em 79 dC, Plínio, o Jovem, observou algo estranho sobre a explosão: “Havia uma escuridão mais intensa tornada mais assustadora pelo brilho intenso de tochas em intervalos obscurecidos pelo brilho transitório dos raios”.
Esta é a primeira menção registrada de raios vulcânicos. Quando uma nuvem estrondosa de poeira e rocha é lançada ao céu por um vulcão, enormes raios podem ser vistos dançando ao seu redor.
Raios vulcânicos não ocorrem a cada erupção. Eles são causados por um acúmulo de carga. No calor de um vulcão, os elétrons podem ser facilmente expulsos de um átomo para produzir um íon carregado positivamente. Os elétrons também podem ser transferidos por colisões entre partículas de poeira. Os elétrons podem então se conectar a outros átomos para formar íons carregados negativamente.
Das diferentes maneiras que os íons se movem devido ao seu tamanho e velocidade, um acúmulo de carga pode ocorrer através da pluma da erupção. Quando a carga é suficientemente alta, ela é transferida de uma região para outra nos raios de luz velozes e quentes vistos no vídeo acima.
3. Sapos que levitam
Todos os anos, os Prêmios Ig Nobel (uma versão engraçada e caricata dos Prêmios Nobel, que premiam a descoberta científica mais estranha do ano) são concedidos por pesquisas que “fazem as pessoas rirem e depois pensarem”.
Em 2000, Andre Geim ganhou o Prêmio Ig Nobel por levitar um sapo usando ímãs. Sua curiosidade foi despertada quando ele derramou um pouco de água diretamente em uma máquina com poderosos eletroímãs ao seu redor. A água grudava nas paredes do tubo e as gotas começaram a flutuar. Geim descobrira que os campos magnéticos podiam agir com força suficiente na água para superar a atração gravitacional da Terra.
Antes disso, pensava-se que os materiais diamagnéticos – aqueles sem um campo magnético geral – não interagissem muito com os campos magnéticos. Geim passou então de gotículas de água para animais vivos, incluindo sapos. Estes podiam ser levitados devido ao teor de água em seus corpos, o que gerou imagens bastante curiosas de sapos bastante confusos levitando em fortes campos magnéticos.
Geim ganhou um Prêmio Nobel real por ter participado da descoberta do grafeno.
2. Fluxo Laminar
Misturar líquidos é uma tarefa geralmente bastante fácil. Não é possível dizer o mesmo da tarefa contrária – afinal, não podemos “desmisturar” líquidos, certo? Bom, depende.
Sob certas condições, isso pode ser possível. Se misturamos suco de laranja na água, é improvável que você consiga separar os dois. Porém, se usarmos xarope de milho tingido, como mostra o vídeo acima, essa tarefa improvável pode ser realizada. Isso ocorre devido às propriedades especiais do xarope como fluido e ao chamado fluxo laminar, um tipo de movimento dentro de fluidos no qual as camadas tendem a se mover na mesma direção uma da outra, sem se misturar.
Este exemplo é um tipo especial de fluxo laminar, conhecido como fluxo de Stokes, em que o fluido usado é tão espesso e viscoso que mal permite a difusão de partículas. A mistura é agitada lentamente, para não formar uma turbulência que acabe misturando os corantes.
Parece apenas que os corantes se misturam porque a luz está passando através das camadas que contêm os corantes separados. A reversão lenta da mistura leva os corantes de volta às suas posições originais.
1. Radiação Cherenkov
Nós aprendemos desde cedo que nada se move mais rápido que a velocidade da luz. De fato, a velocidade da luz parece ser um limite intransponível de velocidade neste universo em que vivemos. Mas isso só é verdade se estivermos falando sobre a velocidade da luz no vácuo. Quando a luz entra em qualquer meio transparente, diminui a sua velocidade. Isso ocorre porque o componente eletrônico das ondas eletromagnéticas da luz interage com as propriedades das ondas dos elétrons no meio.
Acontece que muitos objetos podem se mover mais rápido que essa nova e mais lenta velocidade da luz. Se uma partícula entra na água a 99% da velocidade da luz no vácuo, a partícula ultrapassa a luz, que viaja apenas a 75% da velocidade da luz no vácuo na água. E o mais legal é que podemos realmente ver isso acontecer!
Quando a partícula passa através dos elétrons do meio, a luz é emitida quando interrompe o campo eletrônico. Um reator nuclear na água brilha em azul porque está lançando elétrons a velocidades muito altas – como visto quando o reator é ativado no vídeo acima. O brilho sinistro das fontes radioativas é ainda mais frio do que a maioria das pessoas pensa. [Listverse]
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