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quarta-feira, 16 de janeiro de 2013

Existem mesmo os "cemitérios de elefantes"?

Existem mesmo os "cemitérios de elefantes"?



Não, essa história de que os elefantes teriam uma espécie de santuário, um local sossegado para o qual se dirigiriam antes de morrer, não passa de lenda. Há várias teorias para a origem do mito. A mais aceita foi elaborada por especialistas do zoológico de San Diego (EUA). De acordo com esses estudiosos, quando os trombudos envelhecem, seus dentes ficam muito sensíveis e, assim, eles têm dificuldade de comer sua alimentação habitual, formada por arbustos, folhas e cascas de árvores. Por isso, é comum os animais mais velhos se deslocarem para regiões pantanosas, onde há abundância de água e as folhagens são mais macias. Invariavelmente, eles acabam ficando por lá até a morte. A concentração de ossadas nesses locais é que teria originado o mito. “Os animais idosos também se desgarram do grupo porque se tornam mais lentos e vão ficando para trás”, completa a bióloga Mara Marques, chefe do setor de mamíferos da Fundação Zoológico de São Paulo. A lenda do santuário de trombudos acabou ganhando peso em razão da atitude reverente desses animais frente a um colega morto. Diante de um paquiderme sem vida, todos os membros de uma manada param junto do defunto e parecem inspecioná-lo com a tromba, como se prestassem uma última homenagem. Além disso, o parente do falecido segue o grupo de longe por alguns dias, numa espécie de manifestação pública de luto. Veja abaixo outras curiosidades sobre os grandalhões.
Características do maior animal terrestre do mundo que até parecem mentira
CABEÇÃO
O paquiderme tem, sim, uma excelente memória. Mas não é pelo fato de ele ser “cabeção” (seu cérebro pesa 5,4 quilos). Acredita-se que isso se deva, em parte, à sua longevidade, de até 70 anos - vivendo tanto, ele acaba memorizando mais
RG DE DUMBO
As orelhas dos elefantes são sua “impressão digital”. As abas enormes têm não apenas formas únicas mas cavidades e riscas inconfundíveis
RADAR NASAL
A comprida tromba - que corresponde ao nariz e lábio superior - pesa cerca de 140 quilos. Entre outras coisas, o narigão permite que ele fareje água a uma distância de quase 20 quilômetros!
TROMBUDO
Nenhum animal terrestre é mais bem-dotado do que o elefante. Seu pênis pode atingir 1,5 metro de comprimento e pesar 2 quilos. E - sai de perto! - cada ejaculação do bicho é suficiente para encher uma bola de futebol de sêmen!
 

quarta-feira, 2 de janeiro de 2013

3 Mistérios Intrigantes

Kryptos





Embora esta escultura, de autoria do artista norte-americano Jim Sanborn, tenha uma origem bem mais recente que a do Manuscrito Voynich, ela conta com quatro inscrições das quais uma ainda não foi decifrada.
A escultura fica localizada na entrada do quartel-general da CIA, e nem mesmo os agentes da Agência Central de Inteligência foram capazes de interpretar o código da quarta inscrição, mesmo depois de o criador da misteriosa obra ter fornecido algumas dicas de como desvendar a mensagem.


O Caso Taman Shud


Considerado um dos maiores mistérios da Austrália, o caso reúne os elementos necessários para uma boa história policial: o corpo de um homem desconhecido e a mensagem misteriosa “Taman Shud”, descoberta em um bolso secreto costurado na roupa do cadáver. Encontrado em 1948 na praia de Somerton, o falecido jamais foi identificado, embora o conteúdo da mensagem tenha sido traduzido como “terminado” ou “acabado”.
Segundo os investigadores, essa curiosa frase aparece na última página de uma coleção de poemas conhecida como “The Rubaiyat”, de Omar Khayyam, e uma cópia dos textos encontrada posteriormente contava com uma série de códigos que, acredita-se, tenha sido deixada pelo próprio falecido. Embora uma das teorias aponte que a inscrição possa se tratar de uma mensagem de suicídio, o mistério jamais foi solucionado.

Cifras de Beale

Consideradas como um dos maiores mistérios criptográficos do mundo, as Cifras de Beale supostamente indicam a localização de um dos maiores tesouros da história dos Estados Unidos. Deixadas por Thomas Beale em 1822, as cifras são compostas por três mensagens, das quais apenas a segunda foi decifrada, indicando que uma fabulosa quantidade de ouro, prata e joias se encontra enterrada em algum lugar do condado de Bedford, na Virgínia.
Surpreendentemente, a chave para desvendar essa parte da mensagem se encontrava na Declaração de Independência dos EUA, e até hoje existem caçadores que realizam escavações — a maioria delas ilegais — em busca do suposto tesouro.
 
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Comunidade Ufo e Mistérios Inexplicados

sexta-feira, 31 de agosto de 2012

Mulher em conserva

Corpo de mulher morta há dois mil anos é encontrado conservado em líquido misterioso.
O cadáver de uma mulher morta há mais de dois mil anos foi encontrado na China em bom estado de conservação, graças a um misterioso fluido. O corpo da mulher que, segundo os especialistas viveu durante a Dinastia Han (206 a.C. a 24 d.C), ainda conserva partes da pele, do tecido muscular e veias.
O achado aconteceu em julho, quando trabalhadores de uma construção em Lianyungang, província de Jiangsu esbarraram acidentalmente no caixão. De acordo com Zhou Jinping, curador do museu Lianyungang, “o cadáver estava imerso em um fluido especial colocado no caixão”. Junto ao corpo, foram encontrados um recipiente para comida feito de bambu, um pente, um espelho de cobre e um grampo para cabelos.
Embora os estudos para identificar a origem do corpo já tenham começado, a composição do líquido capaz de conservar o cadáver por dois milênios permanece um completo mistério... (revista Mistério n° 1).

O buraco que ajudou a medicina

O médico William Beaumont descobriu o processo da digestão nos seres humanos e uma forma nada convencional. Ele cuidou de um jovem franco-canadense chamado Aléxis Saint Martin, ferido acidentalmente por um tiro na barriga no dia 6 de julho de 1822,na região norte de Michigan, EUA. Apesar de curado, Saint Martin ficou com uma abertura na barriga de quase 2cm, que levava direto ao estômago. Beaumont usou-o como objeto de suas experiências, estudando o comportamento do estômago do paciente e de suas secreções digestivas sob todas as condições possíveis. Assim, o médico conseguiu realizar um trabalho pioneiro sobre a digestão, publicou no livro Experiências e Observações, de 1833. Saint Martin morreu em 1880 aos 80 anos, 27 anos depois da morte de Beaumont. A ferida nunca cicatrizou.

domingo, 22 de julho de 2012

Monstro de Flatwoods

Cinco anos após Roswell 1947, aconteceu outro fato envolvendo um UFO na história americana. Em 12 Setembro de 1952 um suposto objeto penetrou no espaço aéreo americano e deixou de funcionar caindo em uma fazenda na pequena cidade de Flatwoods, Virgínia ocidental, entre as montanhas de Allegheny. Momentos mais tarde, um grupo de pessoas curiosas da cidade, foram ao local investigar o ocorrido. Quando chegaram no local eles viram algo em cima das arvores que mudariam suas vidas. Perto de uma árvore grande, as testemunhas oculares estarrecidas descreveram ver uma entidade que se elevasse sobre a altura e se fosse de tamanho tremendo. O governo explicou oficialmente avistar como sendo atribuído a um meteoro passando na proximidade, e uma coruja na árvore. Flatwoods foi posto sobre o mapa e milhares de pessoas visitaram a área. Também houve cobertura de transmissão de rádio e de televisão da época. Nessa época o governo estava fazendo de tudo para acalmar a população, que achava que estaria sendo invadida por alienígenas e todos estavam em panico no país. A história do Monstro de Flatwoods, começou a se difundir entre verdades e mentiras. O governo para evitar pânico das pessoas logo executou rapidamente uma planta da desinformação e esta história logo foi se esquecida. As testemunhas oculares foram ridicularizadas e os moradores de Flatwoods caíram no esquecimento. A maioria das pessoas envolvidas falavam no assunto citava o fato como “Monstro” e a história transformou-se em uma parte de uma história de folclore de Virgínia. Jr. Frank de Feschino escreveu um livro que documenta este incidente. É o único livro sobre o ocorridodo Incidente do Monstero de Flatwoods. Este livro revela o que ocorreu de verdade em 12 de setembro de 1952. Desde que o incidente ocorreu em 1952, Feschino era o único investigador para pesquisar completamente durante um tempo considerável este mistério que ja dura 50 anos. Sua investigação já passa de dez anos, e já descobriu centenas de ofícios originais e as testemunhas reais envolvidas. Após anos em decifrar a informação contida nestes documentos originais, Feschino colocou eles finalmente em uma ordem cronológica. Combinou então a informação destes originais junto com a informação que recebeu das testemunhas oculares que entrevistou. Entrementes, Feschino vasculhou os arquivos das bibliotecas e das universidades dos Estados Unidos na busca de mais respostas. Descobriu uma riqueza da informação e dos dados históricos a respeito deste incidente. Com esta informação, deu forma a uma linha do tempo dos eventos. Feschino consultou diversos cientistas que lhe ajudaram com suas opiniões peritas e a verdade do Incidente do Monstro de Flatwoods.

O Monstro de Crawfordsville

Entre os relatos mais fantásticos de aparições de OVNI há um que aconteceu em Crawfordsville, Indiana, no começo de setembro de 1891.
Segundo a reportagem do Indianápolis Jouranal de 5 de setembro, às 2 h da madrugada do dia anterior, surgiu a oeste do céu uma “aparição horrível”, vista por dois homens que empurravam uma carroça. A 30 m de altura, com 6 m de comprimento e 2,50 de largura, uma figura sem cabeça e oblonga, aparentemente uma variedade bizarra de algum ser vivente, movendo-se com vários pares de barbatanas, começou a rodear uma casa próxima. Sumiu no leste por um breve período e depois voltou. Os dois, de curiosidades satisfeita, deram asas ao compreensível impulso de correr. Mas não foram as únicas testemunhas, um pastor metodista, reverendo G.W. Switzer, e a esposa também presenciaram o fenômeno.
A criatura voltou na noite seguinte, e então centenas de cidadãos de Crawfordsville viram aquelas barbatanas baterem violentamente e aquele olho vermelho flamejante. Ela “se contorcia, como se agonizasse”, e emitia um “ruído chiado e lamuriento”, pairando a 90 cm no ar. A certa altura, tirou uma rasante sobre os espectadores, que juraram ter sentido seu “hálito quente”.
Anos depois, quando Charles Fort leu a reportagem na edição de 10 de setembro de 1891 do Brooklyn Eagle, desconfiou, “convencido de que o tal reverendo G.W. Switzer de Crawfordsville não existia”. Tomada por uma curiosidade mais forte que si mesmo, foi investigar e, para sua surpresa, “soube que o ReverendoG.W. Switzer de fato morava em Crawfordsville em 1891”. Escreveu ele, para o novo endereço em Michigan, e o reverendo respondeu que, assim que voltasse de viagem, mandaria um relato completo do que vira. Infelizmente, Fort acrescentou, “não consegui receber o tal relato...O problema é, “apareceu mesmo um monstro sem cabeça na Crawfordsville, em setembro de 1891? Quanto ao resultado da minha pesquisa, publico-o aqui: assim, o reverendo G.W. Switzer morava em Crafordsville na época”.
Em tempo porém, Vicent Gaddis, repórter de um jornal de Crawfordsville e membro da Sociedade Forteana, conseguiu melhores resultados. Entrevistou os antigos moradores da cidade, que disseram que a história era verídica e contaram sobre a aparição de 6 de setembro, vista por muita gente mas não divulgada na imprensa. Gaddis escreveu, “todos os relatos referem-se ao objeto como um ser vivo”, em outras palavras, uma das hipotéticas formas atmosféricas de vida que viram constatar das primeiras teorias a respeito dos objetos voadores não identificados.

quinta-feira, 31 de maio de 2012

A Ciência da Glória


Um dos mais belos fenômenos na meteorologia tem uma explicação surpreendentemente sutil. Seu estudo também ajuda a prever o papel que as nuvens terão na mudança climática




Num voo diurno escolha uma janela que permita localizar a sombra do avião nas nuvens; isso supõe deduzir a direção de deslocamento da aeronave em relação à posição do Sol. Se você tiver sorte, poderá ser recompensado com uma das mais belas visões meteorológicas: um halo multicolorido circundando a sombra. Seus anéis iridescentes não são os de um arco- íris mas um efeito diferente e mais sutil chamado glória. Esse efeito é mais marcante quando as nuvens estão mais próximas: neste caso o fenômeno domina todo o horizonte.


Se você for um montanhista poderá observar a glória logo após o nascer do sol, em torno da sombra que sua cabeça projeta sobre as nuvens próximas. Veja a descrição da primeira publicação, de 1748, relativa a uma observação feita uma década antes por membros de uma expedição científica francesa ao topo do Pambamarca, no que é hoje o Equador: “Uma nuvem que nos cobria dissolveu-se e deixou passar os raios do sol levante... Então cada um de nós viu sua própria sombra projetada sobre a nuvem... O que nos pareceu mais notável foi a aparência de um halo ou glória em volta da cabeça, formado por três ou quatro pequenos círculos concêntricos, muito brilhantemente coloridos... A coisa mais surpreendente foi que, das seis ou sete pessoas presentes, cada uma delas viu o fenômeno somente em volta da sombra de sua própria cabeça, e nada via ao redor das outras cabeças”.
Os mestres têm muitas vezes sugerido que o halo em torno das cabeças de divindades e imperadores na iconografia oriental e ocidental poderia ser uma representação da glória. O celebrado poema de Samuel Taylor Coleridge “Constancy to an ideal object” (Constância a um objeto ideal) é um tributo alegórico ao efeito. Em fins do século 19 o físico escocês C. T. R. Wilson inventou a câmara de nuvem, para reproduzir o fenômeno em laboratório. (Wilson falhou, mas logo percebeu que podia usar sua câmara para detectar radiação e acabou recebendo o Prêmio Nobel pela invenção).

A sombra do observador ou do avião não tem qualquer papel na criação da glória. A única razão para estarem associados é que a sombra assinala a direção exatamente oposta ao sol no céu, significando que a glória é um efeito de retroespalhamento em que a luz do Sol é desviada de quase 180 graus.

Você poderia pensar que um efeito tão conhecido, envolvendo óptica, um venerável ramo da física, certamente já teria sido explicado há muito tempo. Mas este “fenômeno, que deve ser tão antigo como o mundo”, nas palavras do relato de 1748, permaneceu um desafio por séculos. Os arcos-íris mesmo são bem mais complexos que os livros de introdução à física sugerem. Ainda assim, arcos-íris são consideravelmente mais simples que glórias.
Em princípio, tanto glórias quanto arcos-íris são explicados utilizando uma teoria óptica padrão já disponível no início do século 20, quando o físico alemão Gustav Mie deduziu uma solução matemática exata de como as gotículas de água espalham a luz. O diabo, no entanto, está nos detalhes. O método de Mie envolve o somatório de termos chamados parciais de onda. A soma inclui número infinito desses termos, e mesmo que apenas um número finito importe na prática, o método de Mie exige ainda a avaliação de centenas a milhares de expressões matemáticas. E cada uma delas é complicada. Colocando as equações no computador, elas fornecerão o resultado correto, mas não darão qualquer percepção dos efeitos físicos responsáveis pelo fenômeno. A solução de Mie é apenas uma “caixa-preta” matemática onde certos dados geram uma saída. Um comentário atribuído ao laureado físico diz que “é muito bonito que o computador compreenda o problema. Mas eu gostaria de entendê-lo”. A confiança cega no poder de digerir números pode levar a conclusões errôneas, como se verá a seguir.

Em 1965 comecei a desenvolver um programa de pesquisa com o objetivo de fornecer, entre outras coisas, uma explicação física completa para o fenômeno da glória – um objetivo que, com a ajuda de vários colaboradores, foi finalmente alcançado em 2003. A resposta envolve tunelamento de onda, um dos mais mistificadores efeitos da física, que Isaac Newton observou em 1675. Tunelamento de onda é a base de um tipo de moderna tela de toque, empregada em computadores e telefones celulares. É também importante no problema complicado – e ainda não solucionado – da determinação de como os aerossóis atmosféricos, que incluem nuvens, além de poeira e fuligem, contribuem para a mudança climática.



Durante séculos físicos têm oferecido explicações para a glória que se mostraram incorretas. No início do século 19 o físico alemão Joseph von Fraunhofer propôs que a luz solar ao ser espalhada – isto é, refletida – pelas gotículas dentro de uma nuvem seria difratada pelas gotículas nas camadas externas. A difração é uma das características ondulatórias da luz, permitindo-lhe “dobrar esquinas” da mesma maneira como ondas do mar podem contornar um obstáculo como uma viga vertical e prosseguir.
A ideia de Fraunhofer era que esse espalhamento duplo produziria anéis coloridos de difração como os observados na coroa circundando a Lua observada através das nuvens. Em 1923, entretanto, o físico indiano B. B. Ray refutou essa proposta. Trabalhando com nuvens artificiais Ray observou que os anéis da glória têm distribuição de brilho e cores muito diferente daqueles das coroas e provêm diretamente das camadas externas de uma nuvem, de espalhamento singelo por gotículas individuais de água.

Ray procurou explicar o retroespalhamento com a ajuda de óptica geométrica, historicamente associada à teoria corpuscular da luz e que modela sua propagação por meio de raios retilíneos, ao invés de ondas. Quando a luz encontra uma interface entre dois meios diferentes, como água e ar, parte dela é refletida e parte é transmitida, ou refratada (a refração é o que faz com que um lápis imerso na água pareça quebrado). A luz que entra numa gotícula de água é refletida uma ou mais vezes em lados opostos da gota antes de deixá-la. Ray considerou a luz que viaja ao longo do eixo da gotícula e é refletida quando entra e quando incide no lado oposto. Mas mesmo considerando-se múltiplos rebatimentos axiais, para a frente e para trás, seu resultado não explicou as glórias.
Em consequência disso a teoria das glórias teve de ir além da óptica geométrica e lidar com a natureza ondulatória da luz – e particularmente, com os efeitos ondulatórios como a difração. Contrastando com a refração, a difração cresce com o aumento do comprimento de onda. Que a glória é um fenômeno de difração pode ser constatado pelo fato de suas bordas interiores serem azuis, enquanto as exteriores são vermelhas, correspondendo, respectivamente, a ondas mais curtas e longas.

Ondas e partículas
A teoria matemática da difração por uma esfera como uma gotícula de água, conhecida como espalhamento de Mie, calcula uma solução como soma de infinitos termos chamados parciais de onda. Cada termo parcial de onda é uma função complicada do tamanho da gota, do índice de refração – uma medida da dobradura dos raios luminosos produzida pela água em comparação com outros meios – e da distância de um raio de luz ao centro da gota, chamada parâmetro de impacto do raio. Os cálculos envolvidos no espalhamento de Mie por gotículas de uma gama de tamanhos suficientemente grande são proibitivamente complexos sem um computador de alta velocidade, e foi só a partir dos anos 90 que os supercomputadores tornaram-se rápidos o suficiente para permitir resultados realísticos sobre uma ampla banda de tamanhos de gotículas encontradas nas nuvens. Os pesquisadores necessitavam de melhores meios para entender o que estava acontecendo.

Hendrik C. van de Hulst, pioneiro da moderna radioastronomia, forneceu a primeira visão [insight] significativa para a explicação física das glórias em meados do século 20. Ele mostrou que um raio de luz penetrando uma gota muito próximo de sua borda poderia seguir uma trajetória em forma de V dentro da gotícula, rebater na parte de trás e retornar quase exatamente na mesma direção de onde veio. Como as gotículas são simétricas, entre os feixes de raios paralelos provindos do Sol o parâmetro de impacto ocorreria não apenas para um raio, mas para o círculo inteiro ocupado pelos raios à mesma distância do centro da gotícula – um efeito de foco que reforçaria significativamente o retroespalhamento.

A explicação parece clara, mas lamentavelmente tem um problema sério. Um raio que entra e sai de uma gotícula seria desviado por refração. Mas o índice de refração da água não é grande o suficiente para espalhar um raio de volta na mesma direção, após apenas uma reflexão interna. O melhor que a água pode fazer é devolver a luz numa direção dentro de 14o em relação ao raio original.

Van de Hulst sugeriu, em 1957, que esse intervalo de 14 graus poderia ser transposto por caminhos extras por onde a luz viaja como onda de superfície ao longo da superfície da gotícula. Ondas de su perfície ligadas a uma interface entre dois meios diferentes surgem numa variedade de situações. A ideia era que um raio incidindo tangencialmente passaria raspando pela gotícula, viajaria uma curta distância pela sua superfície, propagando-se então pela gota para a sua parte posterior. Ali ele novamente viajaria ao longo da superfície e refletiria de volta por dentro da gota. Uma passagem final ao longo da superfície o enviaria no caminho certo. O efeito total seria espalhar o raio de volta na direção em que ele veio.
Uma dificuldade em potencial é que ondas de superfície perdem energia emitindo radiação tangencialmente, mas van de Hulst conjeturou que a perda seria mais que compensada pelo reforço por focalização axial. Quando Van de Hulst propôs sua conjetura não se dispunha de procedimento quantitativo para avaliar as contribuições da onda de superfície. Mesmo assim toda a informação acerca da origem física das glórias, incluindo o papel das ondas de superfície, deveria estar implícita nas séries de parciais de onda de Mie: o desafio era como extraí-la


A mente derrota o computador
Ondas de superfície não são a única solução potencial do enigma das glórias. Em 1987 Warren Wiscombe, do Goddard Space Flight Center, da Nasa, em Greenbelt, e eu chegamos a uma nova visão da difração: a de que raios de luz passando por fora da esfera poderiam oferecer uma contribuição significativa. À primeira vista isso parece absurdo. Como um raio pode ser afetado por uma gota que não atravessa? Mas ondas – e particularmente ondas luminosas – têm a estranha capacidade de “tunelamento”, ou de saltar uma barreira. A energia da luz, por exemplo, pode vazar em circunstâncias que seria de esperar caso ela permanecesse dentro do meio.
Tipicamente, luz propagando-se num meio como vidro ou água será totalmente refletida na separação com outro meio de mais baixo índice de refração, como o ar, se ela incidir na superfície de separação num ângulo suficientemente raso. Essa total reflexão interna é o que mantém os sinais dentro das fibras ópticas, por exemplo. Mesmo que toda luz ricocheteie, os campos elétrico e magnético que compõem as ondas luminosas não decaem completamente a zero na interface. Ao invés disso, os campos se estendem numa curta distância além da superfície, formando ondas evanescentes que não se propagam além da vizinhança imediata da interface e não transportam qualquer energia através da fronteira. Ondas evanescentes fazem o campo eletromagnético junto à superfície vibrar localmente, como as cordas de uma guitarra.

O que acabo de descrever é uma situação em que o tunelamento não ocorre. Mas, se um terceiro meio for colocado a uma curta distância da fronteira, de modo que se sobreponha às ondas evanescentes, elas podem reiniciar a propagação para fora no terceiro meio e assim drenar energia. Como resultado, a reflexão interna no meio original se enfraquecerá. O meio intermediário, que antes agia como uma barreira, sofreu tunelamento.

Tunelamento apreciável só pode ocorrer se o intervalo não for muito maior que um comprimento de onda – cerca de meio micrometro ou menos no caso da luz visível. O próprio Newton já havia observado o fenômeno em 1675. Ele investigava padrões de interferência hoje conhecidos como anéis de Newton colocando uma lente convexa sobre uma placa plana de vidro. Os anéis devem aparecer apenas quando a luz pode se propagar diretamente da lente à placa. O que Newton descobriu foi que, quando mesmo um espaço extremamente estreito separava a superfície da lente da placa – de maneiraque as duas superfícies não estavam bem em contato uma com a outra –, alguma luz que deveria ter sofrido total reflexão interna, ao invés disso, saltava através do espaço.
O tunelamento é altamente contraintuitivo. George Gamow, físico nascido na Rússia, foi o primeiro a empregá-lo na mecânica quântica em 1928 para explicar como certos isótopos radiativos podem emitir partículas alfa. Gamow observou que partículas alfa não deveriam ter suficiente energia para escapar de um grande núcleo, do mesmo modo que uma bala de canhão não pode alcançar velocidade de escape e abandonar o campo gravitacional da Terra. Ele conseguiu demonstrar que, devido a sua natureza ondulatória, as partículas alfa de fato podem transpor o espaço energético por tunelamento e escapar.

Contrariamente a uma crença popular, o tunelamento não é um efeito exclusivamente quântico: ele também ocorre com ondas clássicas. Luz solar viajando bem por fora de uma gotícula d'água numa nuvem pode, contrariando a intuição, penetrá-la por tunelamento e, dessa forma, contribuir para a formação da glória.

Na nossa análise inicial, em 1987, Wiscombe e eu estudamos o espalhamento produzido por uma esfera totalmente refletora, como uma bola prateada. Verificamos que ondas parciais associadas a raios acima da borda podem, caso os raios passem suficientemente perto da esfera, tunelar até a superfície e ainda dar uma contribuição palpável à difração.

No caso de uma esfera transparente, como a gotícula de água, após tunelar à superfície a onda pode propagar-se para dentro. Uma vez ali, a onda atinge a superfície interna num ângulo suficientemente raso para ser totalmente refletida, ficando assim aprisionada no interior da gotícula. Uma situação similar ocorre com ondas sonoras: na celebrada galeria dos mumúrios sob o domo da Catedral de São Paulo, em Londres, uma pessoa que murmura face a uma parede pode ser ouvida bem longe, no lado oposto, pelo fato de o som ter múltiplas reflexões, rebatendo nas paredes curvas.
No caso de ondas luminosas, no entanto, a luz que tunelou para dentro da gota pode também fazer isso de volta para fora. Para certos comprimentos de onda, após múltiplas reflexões internas, a onda reforça a si própria por interferência construtiva e produz o que é conhecido como ressonância Mie. Esse fenômeno pode ser comparado a empurrar um balanço em sincronia com o ritmo de suas oscilações pendulares naturais, levando-o a chegar cada vez mais alto. Por causa da analogia acústica essas ressonâncias são também conhecidas como modos de galeria de murmúrios [ou galerias murmurantes]. Uma pequena mudança de comprimento de onda é suficiente para sair da ressonância, de modo que ressonâncias de Mie são extremamente abruptas e concentradas, produzindo grandes reforços de intensidade.

Efeitos potenciais

Resumindo, três efeitos potenciais disputam o lugar de contribuintes primários ao fenômeno glória: raios que atingem a esfera, incluindo o retroespalhamento geométrico-óptico de Ray; raios de borda, que envolvem ondas de superfície de Van de Hulst; e contribuições de ressonâncias de Mie, originadas do tunelamento da luz. Em 1977 Vijay Khare, então na University of Rochester, e eu avaliamos a contribuição de raios próximos da borda, incluindo o termo de Van de Hulst, e as ressonâncias foram tratadas por Luiz Gallisa Guimarães, da Universidade Federal do Rio de Janeiro, e eu em 1994. Em 2002 fiz uma análise detalhada para determinar qual desses efeitos é o mais importante. Resultou que o retroespalhamento axial é insignificante; as principais contribuições advêm das ressonâncias de tunelamentos acima da borda. A conclusão é que as glórias são um efeito macroscópico do tunelamento da luz.

Além de nos oferecer a satisfação intelectual de finalmente compreendermos a origem das glórias, os efeitos de tunelamento da luz também têm aplicações práticas. Arranjos de galerias murmurantes têm sido empregados para construir lasers, usando microgotas de água e microesferas sólidas e outras geometrias como discos microscópicos. Uma recente aplicação de tunelamento de luz é usada em telas de multitoque. A aproximação dos dedos da tela faz o papel da lente convexa de Newton, permitindo à luz passar por tunelamento, ser espalhada para trás e fornecer um sinal. Ondas evanescentes de luz produzidas por tunelamento também têm importantes aplicações em uma tecnologia chamada microscopia de quase campo [near-field microscopy] porque pode resolver detalhes menores que o comprimento de onda.


Talvez o mais crucial para entender o espalhamento de gotículas é avaliar o papel que terão as nuvens no processo de mudança climática. A água é altamente transparente no espectro visível, mas – como dióxido de carbono e outros gases estufa – ela absorve certas bandas do infravermelho. Como a ressonância Mie usualmente envolve longos trajetos com enorme número de reflexões internas, uma pequena gotícula pode acabar absorvendo quantidade significativa da radiação, especialmente se a água tiver contaminantes. À medida que a cobertura média de nuvens muda, ajudaria a manter o planeta mais frio ao refletir mais luz solar de volta para o espaço, ou contribuiria para o aquecimento atuando como um cobertor adicional que aprisiona radiação infravermelha?
Até uma década atrás, mais ou menos, simulações de espalhamento de luz por nuvens realizavam computações de Mie para relativamente poucos diâmetros de gotículas, considerados representativos de nuvens típicas. Essa regra prática reduzia o tempo de uso de supercomputadores – mas com uma dificuldade inesperada. Como demonstrei em 2003, usando métodos que havia desenvolvido para a análise de arcos-íris e glórias, os métodos padrões de simulação podem produzir erros de até 30% em bandas estreitas do espectro. Aquelas técnicas de força bruta podiam calcular o espalhamento de gotículas amostrando tamanhos selecionados, mas perder contribuições importantes das muitas ressonâncias estreitas intermediárias – por exemplo, se realizassem os cálculos para tamanhos de 1 mícron, 2 mícrons, 3 mícrons, e assim por diante – poderiam perder uma ressonância muito forte em 2,4 microns. Minha previsão foi confirmada em 2006 por um estudo que levou em conta a distribuição de tamanho de gotículas na atmosfera; em anos recentes os modelos têm sido atualizados para incluir tamanhos de gotículas em incrementos muitos menores.

Como Wigner advertiu, mesmo supercomputadores de estado da arte podem não ser confiáveis. Algo para pensar, talvez, na próxima vez que você estiver num assento junto à janela de um avião.


Postado por: Orlando