Quatro fatos intrigantes da Física

A Física é uma ciência bastante ampla, já que estuda desde fenômenos de escalas atômicas até a formação das galáxias, por isso é repleta de fatos desconhecidos pela maioria das pessoas.

Conheça algumas curiosidades da Física que você nunca imaginou!

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1 – Toda a humanidade cabe no espaço de um cubo de açúcar

Se pudéssemos remover o espaço entre os átomos que compõem todos os seres humanos, caberíamos confortavelmente em um espaço similar àquele que é ocupado por um cubo de açúcar. Isso porque quase toda a massa dos átomos fica concentrada no núcleo atômico, uma região milhares de vezes menor que o átomo em si.

Se isso fosse possível, estaríamos colocando cerca de um trilhão de quilogramas (10¹² kg) em um espaço de poucos centímetros cúbicos. Como resultado, obteríamos uma porção de matéria de densidade similar à densidade das estrelas de nêutrons. Em média, uma única colher de chá preenchida com o material dessas estrelas pesa mais de 1 bilhão de toneladas.

2 – A luz é afetada pela gravidade

A luz propaga-se em linha reta, certo? Depende. Para afirmarmos isso, primeiramente, é necessário admitir que a geometria do espaço é plana, o que não é uma verdade absoluta, como explica a teoria da relatividade geral de Einstein.

Quando a luz passa pelas proximidades de astros massivos, como estrelas ou buracos negros, sua trajetória é alterada, uma vez que o próprio espaço nessas regiões encontra-se deformado pelas grandes massas dos astros, dando origem à aceleração da gravidade. Desse modo, quando observamos as estrelas, não estamos olhando diretamente para elas, mas, sim, para imagens das estrelas, produzidas por efeito conhecido como lente gravitacional.

As lentes gravitacionais são produzidas por grandes massas, como buracos negros, estrelas e galáxias, sua capacidade de dobrar a trajetória da luz faz produzir imagens similares à primeira “fotografia” tirada de um buraco negro real:

3 – Os átomos surgiram nas estrelas

Com exceção do hidrogênio, todos os elementos químicos surgiram no interior das estrelas. O núcleo das estrelas apresenta a temperatura e a pressão necessárias para que os núcleos atômicos fundam-se em um processo conhecido como fusão nuclear.

As teorias cosmológicas atuais explicam que todos elementos anteriores ao ferro foram formados nessas condições, os átomos mais pesados que o ferro, por sua vez, foram possivelmente produzidos durante a morte de estrelas supermassivas, em eventos extremamente energéticos, chamados de supernovas.

Quando uma estrela torna-se uma supernova, seu núcleo é colapsado por uma intensa força gravitacional e as camadas externas das estrelas são ejetadas para todas as direções a velocidades próximas à velocidade da luz. Durante esses eventos cósmicos, o brilho das estrelas pode se tornar bilhões de vezes mais intenso.

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4 – Onda ou partícula?

Na Física, há um experimento conhecido como “experimento de dupla fenda”, que consiste em uma fonte de luz, direcionada a uma parede com duas pequenas fendas. Depois de atravessar as fendas, a luz espalha-se e projeta um padrão de interferência sobre um anteparo. Esse padrão é formado por uma sequência de regiões claras e escuras. Tudo isso segue o padrão de normalidade, uma vez que já faz tempo que sabemos que a luz comporta-se como uma onda eletromagnética.

O que intriga os físicos é que, se repetirmos esse experimento com elétrons, ou até mesmo nêutrons ou prótons, será possível observar o mesmo padrão de interferência. É como se as partículas mudassem de direção depois de atravessarem a fenda, como se elas soubessem por onde as demais partículas passaram.

A parte mais estranha do experimento é que, se soubermos, por exemplo, por qual das fendas a partícula passou (usando um detector), o padrão de interferência desaparecerá, e as partículas só atravessarão as fendas em linha reta (o que é esperado para uma partícula). Foi por meio do experimento da fenda dupla que passamos a entender o comportamento dual da matéria.

Créditos da imagem

[1] Nasa (reprodução)