2036: Cientistas criaram o som mais alto de sempre

CIÊNCIA

(CC0/PD) mtmmonline / pixabay

O som foi produzido debaixo de água ao fazer colidir minúsculos jactos de água com pulsos de raio-X. O barulho gerado é superior ao do lançamento de um foguete.

A experiência foi realizada como parte de um estudo conduzido por cientistas da Universidade de Stanford e do SLAC National Accelerator Laboratory, e publicado no mês passado na Physical Review Fluids.

As ondas de pressão formaram-se através de reflexões e “desenharam” um padrão geométrico característico que é relacionado, mas diferente, daquele causado por jactos supersónicos.

A intensidade do som gerado era alta o suficiente para potencialmente direccionar a electricidade de uma cidade inteira. O laser de raios-X do SLAC proporcionou pressões sonoras acima dos 270 decibéis. Como método de comparação, a descolagem de um avião a jacto ronda os 120 decibéis.

A experiência mostrou que quando o laser de raios-X atingiu o jacto, vaporizou a água ao redor e produziu uma enorme onda de choque. A propagação dessa onde alternava entre altas e baixas pressões e criou cópias de si mesma.

Claudiu Stan / Rutgers University Newark
Onda de choque produzida ao colidir minúsculos jactos de água com pulsos de raio-X.

O Tech Explorist explica que, ao atravessar um certo limiar, a intensidade do som subaquático fez com que a água se transformasse em pequenas bolhas cheias de vapor que imediatamente colapsam.

Ao contrário da temperatura, em que há um mínimo e um máximo absoluto até que se pode levar um objecto, o som não tem ondas de pressão a zero decibéis. Contudo, o meio pelo qual o som se propaga começa a falhar, não permitindo que o som ultrapasse um certo limite.

Isto foi o que se verificou nesta experiência. A pressão criada pelas ondas de choque estava imediatamente abaixo do limiar, sugerindo que estava no limite máximo que um som subaquático pode chegar.

Uma melhor compreensão deste fenómeno pode permitir novas investigações nas áreas da biologia e da ciência dos materiais, levando a medicamentos mais eficazes e materiais mais eficientes.

ZAP //

Por ZAP
23 Maio, 2019

1900: Golfinhos fluviais comunicam através de 237 sons diferentes

CIÊNCIA

Rio Cicica / Wikimedia

Uma equipa de cientistas descobriu que o boto (golfinho) cor-de-rosa produz uma variedade surpreendente de sons, uma pista importante para a nossa compreensão de como e por que os golfinhos evoluíram a capacidade de comunicação.

Os golfinhos fluviais uruguaios, também conhecidos como botos, foram identificados pela primeira vez em 2014. Estes animais vivem exclusivamente nas bacias dos rios Amazonas, Orinoco e Tocantins, na América do Sul, onde usam seus longos bicos para caçar peixes.

Estes golfinhos são considerados por muitos como relíquias evolutivas, tendo divergido de outros cetáceos mais cedo do que outros golfinhos. Pelo facto de ocuparem uma posição única na árvore genealógica dos cetáceos, os cientistas entusiasmam-se a estudar estes animais para melhor entender os ancestrais dos golfinhos.

Ao contrário dos golfinhos marinhos, estes botos não fazem barulho quando vêm à tona. Segundo o Gizmodo, tendem a ser animais solitários que vivem em pequenos grupos sociais.

Não se sabe muito sobre a sua capacidade de criar sons ou de se comunicar, mas investigações anteriores sugerem que estes animais podem fazer sons como assobios.

Os cientistas acreditavam que os botos da região amazónica tinham um perfil marcadamente solitário, mas um estudo recente mostrou que os animais interagem bastante uns com os outros e têm, inclusivamente, um repertório diverso. Ao todo, foram identificados 237 sons diferentes.

“Foi uma grande surpresa quando descobrimos mais de 200 tipos de som. Os nossos resultados indicam que há mais para descobrir”, afirmou Gabriel Melo-Santos, principal autor do estudo da Universidade de St. Andrews, na Escócia. “Descobrimos que os sons mais comummente produzidos parecem desempenhar um papel importante na comunicação entre mãe e filho“.

Para esta investigação, os cientistas usaram câmaras e microfones subaquáticos. Com mais de 20 horas de gravação e mais de 200 sons identificados, os investigadores acreditam que ainda há muito por descobrir.

“Os sons emitidos pelos botos podem ajudar-nos a entender como se deu a evolução da comunicação sonora nos cetáceos. Além disso, precisamos de saber como acontece o sistema de comunicação dos botos para entender como podem ser afectados por actividades humanas (como o tráfego de embarcações, por exemplo)”, realça Melo-Santos.

A equipa descobriu que os sons emitidos pelos botos são diferentes dos assobios produzido pelos golfinhos. Além disso, os botos fazem assobios mais longos e menos frequentes. Há indícios de que, nesta espécie, os assobios são usados para afastar outros grupos, e não para a comunicação entre eles, como acontece nos golfinhos.

Os sons produzidos pelos botos encaixam-se numa frequência entre os sons de baixa frequência emitidos por baleias e os de alta frequência emitidos por golfinhos. Laura May Collado, bióloga da Universidade de Vermont, acredita que isso acontece por causa do habitat dos botos.

“Há muitos obstáculos, como florestas inundadas e vegetação. Este sinal pode ter evoluído para evitar ecos da vegetação e melhorar o alcance de comunicação entre as mães e os seus filhotes”, explica a investigadora, que também participou neste estudo.

O artigo científico, publicado recentemente na Peer J, indica que os sons usados para a comunicação entre cetáceos podem ter aparecido muito antes do que se pensava e para uma comunicação muito semelhante à dos mamíferos.

“Assim como a de algumas espécies de golfinhos marinhos (orcas, baleias piloto, entre outros), os botos emitem sons com voz dupla, por exemplo. Para orcas, baleias piloto e outras espécies, esses sons podem indicar a identidade de um grupo social. Fenómenos não-lineares, como a bifonação (voz dupla) e a presença de sub-harmónicos, estão presentes em várias espécies de mamíferos terrestres“, sustenta Melo-Santos.

Alguns destes sons estão, aliás, muito presentes no nosso quotidiano, como o choro de um bebé ou o latido de um cão. Em diferentes espécies, os sons podem indicar o estado emocional e a identidade individual.

ZAP //

Por ZAP
28 Abril, 2019

 

882: Cientistas descobrem que o som tem massa (e é negativa)

(CC0/PD) mtmmonline / pixabay
A descoberta destrói todo o nosso conhecimento convencional sobre as ondas sonoras

O som tem massa negativa e tudo o que está à sua volta está constantemente a mover-se para cima e para baixo – embora muito lentamente, como uma estranha fonte de gravidade negativa, ou “anti-gravidade”.

Esta é a principal conclusão de um novo estudo, realizado na Universidade de Columbia nos EUA e disponibilizado no passado dia 23 em pré-publicação no arXiv.

A descoberta destrói todo o nosso conhecimento convencional sobre as ondas sonoras, estas ondulações sem massa que atravessam a matéria, dando às moléculas uma espécie de empurrão mas balanceando qualquer movimento ascendente com outro movimento descendente igual e oposto.

Os cientistas defendem no novo estudo que este é um modelo simples que explica o comportamento do som na maioria das circunstâncias, mas não se aplica a todos os caos.

O fenómeno da “anti-gravidade”

Quando o som se propaga através do ar, as moléculas à sua volta vibram, mas essa vibração não pode ser facilmente descrita pelo movimento das próprias moléculas.

Em vez disso, e tal como as ondas de luz podem ser descritas como fotões, os fotões são as unidades de vibração usadas para descrever as ondas sonoras que emergem das complicadas interacções entre as moléculas. Nenhuma partícula física emerge, mas os instigadores podem usar a matemática das partículas para a descrever.

E, tal como explica Rafael Krichevsky, aluno de Física da Universidade de Columbia que participou na investigação, o fotão tem uma massa negativa minúscula, o que significa que as ondas sonoras viajam para cima.

Simplificando: quando a gravidade puxa estas partículas, as ondas movem-se na direcção oposta. “Num campo gravitacional, os fotões aceleram-se lentamente na direcção oposta da que é esperada quando um tijolo cai”, exemplificou o investigador.

Para melhor entender como o processo funciona, podemos imaginar um fluído normal, no qual a gravidade actua, empurrando-o para baixo. As partículas fluídas comprimem as partículas que ficam em baixo, de forma que esta parte fica também e de forma consequente mais densa.

Os físicos já sabiam que, por norma, o som move-se mais rapidamente através de meios mais denso, o que aponta que a velocidade do som acima de um fotão também é mais lenta que a velocidade do som através de partículas um pouco mais densas, que estejam um pouco mais abaixo – e este este fenómeno que faz com que o fotão se “desvie” para cima.

Este processo acontece com ondas sonoras de pequena e grande escala. Estão incluídos todos os sons que saem da nossa boca, mesmo que apenas de forma ligeira. Ou seja, numa distância longa o suficiente, o som de uma pessoa a dizer “olá” inclinar-se-ia para o céu, de acordo com o estudo.

Por enquanto, a pesquisa é totalmente teórica. Segundo os investigadores, o efeito é demasiado pequeno para ser medido com qualquer tecnologia actual. No entanto, no futuro, talvez possa ser feita uma medição muito precisa, que detecte a ligeira curvatura no percurso de um fotão.

A confirmar-se a descoberta, existem consequências reais para o fenómeno. Por exemplo, nos núcleos densos de estrelas de neutrões, onde as ondas sonoras se movem quase à velocidade da luz, um som “anti-gravitacional” deve ter algum efeito no comportamento de todo o objecto.

Por HS
16 Agosto, 2018

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825: Este é o som que o Sol faz (e é surpreendentemente relaxante)

Parece estática ou até uma meditação com taças tibetanas, mas na verdade, este é o som que o Sol faz. Ou quase!

Um grupo de cientistas da Agência Espacial Norte-Americana (NASA) e da Agência Espacial Europeia (ESA) usou dados do Observatório Solar da NASA para mapear as vibrações que formam o “zumbido baixo e pulsante” que é emitido pelo Sol. E o resultado é o que se pode ouvir no vídeo reproduzido acima.

O director da Divisão de Ciências Heliofísicas do Centro Espacial Goddard da NASA, Alex Young, cuja voz se pode ouvir no vídeo acima, explica que quando qualquer material se move, as ondas viajam através dele, e o mesmo acontece dentro do Sol.

Como não podemos testemunhar esse tipo de movimento a olho nu, esta “canção” é a tradução de tais ondas num sentido que podemos realmente compreender: o som.

Embora exista um grau de arte envolvido na criação, a parte da ciência também é muito interessante. A tradução deste zumbido dá aos investigadores um melhor entendimento do funcionamento interno da nossa estrela.

“O Sol está a vibrar em muitas frequências diferentes”, mas “não temos maneiras directas de olhar para dentro dele, então, usar as suas vibrações naturais permite-nos fazer isto”, conclui Young.

Em Abril deste ano, o professor de Astrofísica da Universidade de Birmingham, em Inglaterra, Bill Chaplin, já tinha apresentado uma teoria sobre o som do Sol, salientando que os corpos celestes têm um barulho natural que “acontece na camada externa das estrelas” e que fica “preso, fazendo com que ressoe como um instrumento musical“.

Mas só agora, graças à NASA e à ESA, é possível transformar a teoria em som de facto. E o resultado é surpreendentemente relaxante.

Por ZAP
1 Agosto, 2018

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479: Cientista revela como é o som do Sol

Já parou para pensar no som das estrelas? Bill Chaplin, professor de Astrofísica na Universidade de Birmingham, na Inglaterra, explica que estes corpos celestes têm um barulho natural.

Segundo o professor Bill Chaplin, da Universidade de Birmingham, os corpos celestes têm um barulho natural. “O som acontece na camada externa das estrelas, e fica preso,fazendo com que ressoe como um instrumento musical”, diz.

Surpreendentemente, porém, quanto maior a estrela, menor será a intensidade do barulho. “Se temos uma estrela maior do que o Sol, vai inspirar e expirar mais lentamente. Assim, a intensidade de sua ressonância natural – e suas oscilações – é mais baixa”, afirma Chaplin.

“Tomemos como exemplo uma estrela que a missão Kepler, da NASA, observou, que é duas vezes maior que o Sol”, acrescenta. “Ao medirmos as frequências, obtemos informações sobre o tamanho da estrela, mas, principalmente, sobre a sua idade“.

A missão Kepler, da NASA, coordenada por Chaplin, tem como objectivo pesquisar estrelas de tipo solar e encontrar planetas que possam abrigar vida.

A missão que tem o nome do astrónomo Johannes Kepler, importante estudioso do século XVII e que deu muitas contribuições para a Astronomia, ganhou notoriedade pela grande quantidade de exoplanetas que ajudou a encontrar nos últimos anos.

A sonda Kepler detecta os exoplanetas por meio do fenómeno do trânsito planetário, isto é, quando um planeta passa à frente da sua estrela e deixa uma pequena mancha no disco estelar. Fenómeno semelhante ocorre com os planetas Mercúrio e Vénus, quando estes passam à frente do Sol e formam momentaneamente uma pequena mancha negra.

Uma das descobertas mais significativas ocorreu em 2015, quando o planeta nomeado Kepler-452b foi encontrado. Este planeta é rochoso, está a 1400 anos-luz, é cerca de 60% maior que a Terra e está numa zona considerada habitável.

ZAP // BBC / Ciberia

Por ZAP
21 Abril, 2018

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