A mistura de todas as cores sempre dá branco?

Só se juntar luzes coloridas. " juntando um monte de tintas diferentes num balde, o resultado ficará muito mais próximo do preto - ou do cinza-escuro". explica o físico Cláudio Furukawa, da universidade de São Paulo. As cores não passam de ondas eletromagnéticas que os nossos olhos conseguem enxergar. E as ondas podem ter frequências diferentes, o que gera as várias tonalidades. O branco é a mistura de todas as frequências. Para comprovar, basta focalizar fachos de luz coloridos sobre um mesmo ponto, numa folha branca. Mas uma tinta não é o mesmo que um facho de luz. Os pigmentos - tanto faz se estão numa maçã ou na carga de uma caneta -  podem absorver ou refletir a luz. Uma tinta preta absorve todas as cores, causando o negrume. Já uma branca reflete todas. Se você passar uma caneta vermelha no papel, o risco absorverá todas as cores menos o vermelho, que volta para os seus olhos. A cor que vemos é o sobrou da luz absorvida.

Super, novembro de 1999.

Em acústica, o que é o ruído branco?

Ruído branco é um som que resulta da mistura de todas as frequências do espectro sonoro - e a potência do som deve ser distribuída uniformemente em todas as frequências. Esse nome - ruído branco - advém de uma analogia com aluz: a luz branca contém todas as frequências do espectro visível. Analogamente, o ruído branco é um sinal sonoro que contém todas as frequências do espectro audível.
Um exemplo de ruído branco é o ruído térmico. Ele é produzido em certos casos quando uma corrente elétrica percorre alguns tipos de resistores e outros dispositivos. Outro exemplo é o som (uma espécie de chiado) que ouvimos em um rádio quando as estações não estão sintonizadas.
Uma das aplicações do ruído branco é a síntese de sinais de fala - para simular digitalmente, por exemplo, a voz humana. O aparelho fonador humano é um complexo gerador de sons que pode ser modelado artificialmente. Podemos, usando um gerador de pulsos com frequência e amplitudes controláveis, gerar sons de vogais, por exemplo. E podemos, com um gerador de ruído branco, gerar fonemas como o 'f' e o 's'.
Outra importante aplicação do ruído branco é seu uso na produção do chamado ruído rosa. Este, se convenientemente equalizado, pode ser usado para gerar sons de chuva, cachoeira, vento, rios caudalosos e numerosos outros sons naturais.

Sidnei Noceti Filho (Depto de Engenharia Elétrica, UFSC).

Revista Ciência Hoje, Junho de 2014.

Pode-se prever uma erupção vulcânica?

Primeiramente, é necessário responder a uma questão ainda mais fundamental: o que é vida? Em artigo recente (CH nº 191), delineamos algumas respostas possíveis no âmbito científico, mas aqui privilegiaremos o conceito de autopoiesis (autocriação), proposto pelos neurobiólogos chilenos Humberto Maturana (1928) e Francisco Varela (1947-2001). Para esses autores a vida se manifesta como uma unidade autopoiética, formada por uma rede de interações moleculares concatenadas que produz, continuamente, os próprios componentes que participam das interações e transformações internas da unidade e, além disso, a fronteira física que lhe dá forma. As unidades autopoiéticas são fechadas em sua organização autoprodutora e auto mantenedora, mas são abertas às trocas de matéria e energia com o meio. Essas trocas dependem de uma mobilidade molecular, facilitada pelo meio líquido.

De acordo com essas definições, todos os sistemas que apresentam uma organização autopoiética – não importando a forma, a composição molecular da unidade o meio onde tal organização possa ser efetivada – seriam considerados sistemas vivos. Visto que a água participou do processo pelo qual a vida se configurou na Terra há pelo menos 3,8 bilhões de anos, ela se tornou essencial à vida como a conhecemos. Isso explica a crença da maioria dos cientistas (mas não de todos) de que a água é essencial à vida, não importando o lugar do universo em que se investiga. Assim, a busca de água é uma boa pista, mas não deveria ser a única.

Luiz Antônio Botelho Andrade

Departamento de Imunobiologia, Universidade Federal Fluminense

 Ciência Hoje, Setembro de 2004.

Por que sentimos calafrios e desconforto ao ouvir certos sons agudos – como unhas arranhando um quadro-negro?

Esta é uma reação instintiva para protegermos nossa audição. A cóclea (parte interna do ouvido) tem uma membrana que vibra de acordo com as frequências sonoras que ali chegam. A parte mais próxima ao exterior está ligada à audição de sons agudos; a região mediana é responsável pela audição de sons de frequência média; e a porção mais final, por sons graves. As células da parte inicial, mais delicadas e frágeis, são facilmente destruídas – razão por que, ao envelhecermos, perdemos a capacidade de ouvir sons agudos. Quando frequências muito agudas chegam a essa parte da membrana, as células podem ser danificadas, pois quanto mais alta a frequência, mais energia tem seu movimento ondulatório. Isso, em parte, explica nossa aversão a determinados sons agudos, mas não a todos. Afinal, geralmente não sentimos calafrios ou uma sensação ruim ao ouvirmos uma música com notas agudas.

Aí podemos acrescentar outro fator. Uma nota de violão tem um número limitado e pequeno de frequências – formando um som mais ‘limpo’. Já no espectro de som proveniente de unhas arranhando um quadro-negro (ou do atrito entre isopores ou entre duas bexigas de ar) há um número infinito delas. Assim, as células vibram de acordo com muitas frequências e aquelas presentes na parte inicial da cóclea, por serem mais frágeis, são lesadas com maior facilidade. Daí a sensação de aversão a esses sons agudos e ‘crus’.

Ronald Ranvaud

Departamento de Fisiologia e Biofísica, Universidade de São Paulo.

Revista Ciência hoje, Junho de 2011.

Por que, quando cai espuma de xampu no chão molhado, a água ao redor dela se afasta e não se mistura?

Resultado do coquetel de água com detergente, a espuma torna-se uma nova substância e, quando escorre para o chão, se estranha com a água pura. Guardadas as proporções, se pode dizer que é como jogar uma pedra num meio líquido. Ambos vão se repelir. Só que no caso da água e da espuma há como fazer a fusão. Basta que se agitem as duas juntas. “No boxe, elas ficam separadas porque a película do líquido é muito fina e só uma parte das bolhas entra em contato com ela”, diz o químico Atílio Vanin, da Universidade de São Paulo. Mas basta esfregar o pé no chão para que tudo vire uma coisa só.

Super, Dezembro de 1999.

Por que quando se toma uma grande quantidade de bebida alcoólica fica difícil se equilibrar? Em estado normal, como o corpo se equilibra?

Ainda não é possível explicar exatamente como o álcool provoca falta de equilíbrio. O que se sabe é que ele penetra nas células do cerebelo – responsável pela coordenação dos movimentos – e nos núcleos vestibulares que, junto com outras estruturas, mantém o equilíbrio. “Não se sabe ao certo como ele age, mas acaba atrapalhando seu funcionamento” diz o psiquiatra Sérgio Nicastri, do Hospital das Clínicas, em São Paulo. Os impulsos elétricos que essas estruturas enviam para o centro motor, no cérebro, ficam confusos.

É o cérebro quem comanda – a partir das informações enviadas pelo cerebelo – os músculos. De acordo com as ordens cerebrais eles realizam movimentos coordenados.

Para que o corpo se equilibre, a primeira estrutura a trabalhar são os “canais semicirculares”, localizados na parte interna do ouvido. Eles são cheios de líquido que balança quando se gira a cabeça, movimentando os cílios que revestem internamente os canais. Os cílios enviam impulsos nervosos para os núcleos vestibulares que se comunicam com o cérebro, permitindo que o corpo se localize dentro do espaço.

 Super, Março de 1995.

Por que normalmente a febre aumenta no final da tarde e ao anoitecer?

De fato, essa alteração acontece. Mas, até hoje, não se sabe bem por quê. Mesmo em condições normais, a temperatura do corpo humano varia um pouco no decorrer do dia. Geralmente, ela abaixa até cerca de 35,5 graus centígrados durante a madrugada e aumenta para um pouco mais de 37 graus no final da tarde. Quando alguém está com febre de 38 graus pela manhã, tem boas chances de ultrapassar os 39 graus no final da tarde. O fenômeno acontece em função da grande atividade diurna da maioria dos mamíferos. Nos de hábitos noturnos, como o morcego, o que se verifica é exatamente o oposto: no início da noite a temperatura do corpo cai.

Sabe-se apenas que esse é um dos chamados ciclos circadianos, “aqueles que se repetem no organismo a cada 24 horas”, ensina o médico José Cipolla, especialista em Cronobiologia, a ciência que estuda os ciclos da natureza. “Uma das hipóteses é que a mudança de temperatura foi, em tempos muito remotos, uma forma que o organismo do homem primitivo encontrou para se defender do frio em certos períodos do dia. A característica teria permanecido conosco até hoje.”

 Super, Julho de 1995

É verdade que Vênus pode ser visto até durante o dia? Como pode ser feita essa observação?

Assim como ocorre com Mercúrio, o planeta Vênus, popularmente conhecido como “estrela-d’alva” ou “estrela da tarde”, tem uma órbita interna à da Terra, em seu movimento em torno do Sol. Dessa forma, ele está sempre nas proximidades do Sol, quando observado da Terra. A máxima distância angular entre Vênus e o Sol é de 47 graus. Essa situação é conhecida como “elongação”, em que o planeta é visível por várias horas depois do pôr-do-sol (elongação vespertina) ou antes do nascer do Sol (elongação matutina). Ao longo de sua trajetória ao redor do Sol, Vênus apresenta fases semelhantes às familiares fases da Lua, facilmente perceptíveis mesmo com pequenos telescópios ou lunetas.

O planeta atinge seu brilho máximo 35 dias após as elongações vespertinas, ou 35 dias antes das elongações matutinas. O intenso brilho do planeta, nessas épocas próximas às elongações, realmente permite visualizá-lo durante o dia claro, até mesmo a olho nu. No entanto, essa observação geralmente só é acessível aos observadores experientes: para localizá-lo com segurança, é necessário conhecer as coordenadas celestes do planeta com precisão. Deve-se sempre estar postado à sombra de um muro ou parede, por exemplo, de tal forma que o brilho do Sol não interfira. Em hipótese alguma pode-se olhar o Sol diretamente – nem a olho nu e muito menos ao telescópio, o que pode trazer danos irreparáveis ao globo ocular. Mas a melhor forma de admirar planetas e estrelas é estar acompanhado de um grupo de pessoas já iniciadas nesse tipo de observação. Em Belo Horizonte, por exemplo, há o Centro de Estudos Astronômicos de Minas Gerais (Ceamig), que pode ser acessado pelo site www.gold.com.br/~ceamig. Ou, para todo o Brasil, a Rede de Astronomia Observacional (REA), no site www.geocities.com/CapeCanaveral/9355.

Tasso Napoleão

Astrônomo da Rede de Astronomia Observacional (REA)

 Galileu, Abril de 2000.