Se a expansão do universo se deve à maior explosão já conhecida, o Big Bang, poderia essa aceleração ser causada pela segunda maior explosão conhecida pela Astronomia atual, as supernovas?

As supernovas não se comparam em energia com o Big Bang e o Big Bang não foi uma explosão.
Não sabemos se o universo teve uma origem ou se existe desde sempre - boa parte dos físicos acredita que o universo se originou com o Big Bang, mas isso ainda não foi totalmente estabelecido. Sabemos que ele está em expansão há cerca de 14 bilhões de anos e o inicio dessa expansão ganhou o apelido de Big Bang, cuja tradução literal é 'grande bum'. Em português, é mais comum usarmos 'grande explosão', o que nos leva ao erro de achar que o que ocorreu no passado foi de fato uma explosão, quando, na verdade, foi o início da expansão do universo.
Uma das grandes dúvidas da cosmologia do século era saber se o universo iria se expandir para sempre. O modelo vigente previa que, a partir do Big Bang, o universo estaria sujeito apenas à força da gravidade, que é sempre atrativa. Ou seja, a gravidade, aproximando as coisas entre si, serviria como um freio cósmico para a expansão global do universo. A pergunta básica era: quanta massa há no universo? Muita massa implicaria intensa interação gravitacional: o 'freio' seria forte e o universo pararia de se expandir no futuro. Pouca massa significaria o oposto: o 'freio' seria fraco e o universo se expandiria para sempre.
Como é mais fácil medir as velocidades de expansão do que a quantidade de masa do universo, o raciocínio se inverteu com o tempo. Foram feitas observações para descobrir a taxa de desaceleração do universo, que nos diria, por consequência, a quantidade de massa existente. Mas havia uma certeza implícita nesse raciocínio: forte ou fraca, o 'freio' gravitacional era o único agente atuando no sistema. Em 1999, porém, houve uma reviravolta. Observações de supernovas indicavam que o universo estava acelerando em sua expansão. Não só o freio' não estava funcionando, mas havia também um 'acelerador'.
O fato de supernovas terem sido a base dessas observações pode levar algumas pessoas a pensar que essas explosões são a causa da expansão acelerada. Não é verdade. A energia liberada pelas supernovas é insignificante se comparada ao universo como um todo. A energia que causa a expansão acelerada é algo novo em nossos modelos e ainda desconhecido em sua natureza. Por falta de nome melhor, essa energia misteriosa tem sido chamada de energia escura.
Conhecemos o seu efeito (a expansão acelerada), mas não a sua causa (o que é a energia escura). Ainda assim, podemos descartar alguns agentes, como as supernovas, que não têm energia suficiente para explicar a expansão do universo.

Alexandre Cherman (Fundação Planetário do Rio de Janeiro).

Revista Ciência Hoje, agosto de 2013.

Como funciona o submarino?

Navegar em águas profundas e conhecer um mundo diferente, o misterioso fundo do mar. Sabia que tempos atras muitos cientistas, inventores e até escritores - como o francês Júlio Verne, autor do conto publicado nesta edição - já sonharam com  aventuras debaixo dá água. Hoje, explorações desse tipo se tornaram possíveis graças ao submarino!
Esse meio de transporte subaquático é feito de metais super-resistentes, como o aço, porque sua estrutura precisa suportar a grande pressão que existe no fundo dos oceanos. Sua forma também é especial, muitos são inspirados no corpo da baleias - já reparou como esses gigante marinhos entram e saem da água com facilidade?
Dentro do submarino há comandos como rádio, radar e outros sistemas que fazem a navegação ter comunicação com a terra. Em filmes e desenhos animados, podemos ver que os submarinos ora aparecem submersos, ora flutuando. E como funciona isso? Bem, para flutuar, a embarcação precisa se tornar menos densa do que a água; para afundar, mais densa.
Parece complicado, mas vejamos...
Dentro do submarino existem tanques internos, com válvulas. Quando se deseja afundar, os tanques se enchem de água e o ar dentro deles fica comprimido. Já para flutuar, esses tanques se enchem com o ar comprimido, que expulsa a água, fazendo com que o submarino fique menos denso do que ela.
O controle desse "boia e afunda" é feito por um comando que regula o ar dentro do submarino, ora comprimindo-o para deixar entrar a água, ora deixando-o ocupar os tanques, tirando a água do seu interior.
Em poucas palavras, o funcionamento básico do submarino depende da sua den-si-da-de! Não se esqueça!

Felipe Damásio (Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Santa Catarina)

Revista CHC, abril de 2010.

Como funciona a caixa-preta?

Nem sempre são as notícias boas que ganham destaque na TV, no rádio, nos jornais e nas páginas da internet. Notícias sobre quedas de avião, por exemplo, são sempre tristes e se espalham muito depressa. Já reparou que sempre que há um acidente grave com aviões fala-se em encontrar a caixa-preta? Quem sabe o que é isso? E como funciona?
Ao contrário do que o nome diz, a caixa-preta não é preta. Até já foi, mas hoje em dia, para facilitar sua localização, ela é pintada de cores fortes, como o vermelho e o laranja.
A caixa-preta funciona como um gravador de vozes da tripulação na cabine de comando e, também, como um arquivo de dados do voo, registrando, o tempo todo, a velocidade do avião, sua aceleração, altitude, alerta de falhas dos sistemas etc.
Para resistir a imprevistos como incêndio, explosões e grandes profundidades aquáticas, a caixa-preta é feita de materiais muito resistentes, um deles é o titânio. Ela quase sempre fica localizada na cauda da aeronave, que costuma ser ser a última parte a sofrer o impacto da queda.
Localizar a caixa-preta não é importante apenas para saber o que aconteceu nos casos de acidente. Ela é fundamental para que se possam corrigir falhas e prevenir situações semelhantes em outros voos.
Na opinião de muitos especialistas, as informações contidas na caixa preta ajudam a fazer com que o avião seja um dos meios de transporte mais seguros.

Pedro Teixeira Lacava
Divisão de Engenharia Aeroespacial, Instituto Tecnológico de Aeronáutica.

Revista Ciência Hoje das Crianças, dezembro de 2015.

Coo funciona o laser?

O laser está presente não apenas nas aventuras dos filmes de super-heróis e nas pesquisas científicas, mas em objetos do nosso dia a dia. Canetas que disparam pontos de luz para apresentações, aparelhos de CD e DVD, instrumentos cirúrgicos, leitores de códigos de barra... Tudo isso depende de raios laser!
Embora seja uma fonte de luz cada vez mais comum, o laser tem algumas características que o diferenciam da maior parte das outras fontes de luz, como o Sol, as velas ou as lâmpadas. Vamos entender melhor!
Quando colocamos uma barra de ferro no fogo, por exemplo,a barra esquenta, e com isso seus átomos - as minúsculas unidades formadoras de todas as coisas -  ganham energia. No entanto esta energia é rapidamente perdida na forma de luz, num processo chamado emissão espontânea. É por causa dele que vemos a barra aquecida ficar incandescente e emitir uma luz avermelhada, como se estivesse em brasa.
A maior parte dos átomos da barra está, quase o tempo todo, num estado de menor energia, porque estão sempre emitindo como luz a energia ganha pelo calor. Acontece, porém, que os átomos do material que constitui o laser são mantidos artificialmente a maior parte do tempo num estado de maior energia. Quando um deles emite luz espontaneamente, a onda luminosa se propaga pelo material, afetando outros átomos que estão num estado de maior energia e induzindo a emitir o mesmo tipo de luz, um efeito que se chama emissão estimulada. De fato, a palavra LASER é uma sigla  em inglês que quer que quer dizer"amplificação da luz por emissão estimulada de radiação".
A amplificação (aumento da intensidade) da luz acontece porque o material do laser fica espremido entre dois espelhos. De um lado um espelho comum, e do outro um espelho especial, que não reflete toda luz, mas quase toda. Um a pequena parte passa. É o feixe que vemos sair do laser! A luz refletida pelos espelhos fica indo e voltando dentro do material, estimulando mais e mais átomos a emitir luz do mesmo tipo, e a soma de muitos átomos emitindo o mesmo tipo de luz ao mesmo tempo é um feixe bem intenso e com um direção precisa, dada pelo jeito como os espelhos são colocados.
Como o laser está ligado em uma tomada (ou pilha), continuamos a dar energia aos átomos do material, que por isso retornam ao estado de maior energia depois de emitir luz. Com isso, o laser mantém um feixe contínuo e preciso de luz que inspira a ciência a criar novas tecnologias e a nossa imaginação a inventar moda!

Beto Pimentel, Colégio de Aplicação, UFRJ.

Revista Ciência Hoje das Crianças, ano 28, n 271, setembro de 2015.

Como funciona a usina solar?

Como sabemos, uma parcela da energia irradiada pelo Sol ilumina e aquece a Terra. Também sabemos que o Sol é essencial para a existência da vida e de fenômenos naturais no nosso planeta (vento, ciclo das águas, fotossíntese etc.). Mas, talvez, muita gente não saiba é que uma parte da energia irradiada do Sol para a Terra é transformada em eletricidade pelas usinas solares.

Você sabe como esse tipo de usina funciona? Os principais elementos de uma usina solar são os painéis fotovoltaicos e os inversores. (Fotovoltaico: que gera eletricidade quando iluminado. (Foto – luz; Voltaico – relativo a fenômenos que envolvem eletricidade).

Os painéis ou módulos fotovoltaicos captam a radiação solar e a transformam em eletricidade. Contudo, a energia solar captada varia com a intensidade da radiação do Sol durante o dia, depende da situação climática em dias de chuvas e não existe durante a noite. Sendo ao meio-dia o horário de maior nível (pico) de captação da energia solar.

Os inversores, por sua vez, são equipamentos que recebem a eletricidade dos painéis fotovoltaicos na forma continua e a convertem em alternada para interligar a usina com a rede de distribuição de energia elétrica.

Devido ao aumento das despesas com a conta da energia elétrica e o retorno socioambiental e financeiro com a energia solar - por ser limpa, renovável, abundante e gratuita - hoje é mais comum encontrarmos “miniusinas” solares em casas, escolas, estádios de futebol, estabelecimentos comerciais etc. Você já viu alguma usina dessa por aí? Não! Então comece a prestar atenção nos telhados alheios.

Painel fotovoltaico X Coletor solar

Apesar de visualmente parecidos, o painel fotovoltaico é feito com materiais capazes de captar e transformar parte da radiação solar incidente em eletricidade, enquanto que o coletor solar é feito com materiais capazes de captar e converter parte da radiação solar incidente em energia térmica (aquecimento).

Fábio Luís Alves Pena

Coordenação de Eletromecânica

IFBA, Campus Simões Filho

Quais as consequências, para os passageiros, da despressurização da cabine de um avião a jato?

https://encontrodejovenscientistas.files.wordpress.com/2013/08/rjc7_versc3a3o-final-web.pdf

Por que certas roupas desbotam ao Sol? E por que as roupas brancas ficam mais brancas quando expostas à radiação Solar?

O desbotamento de algumas roupas, após exposição ao Sol, ocorre porque alguns corantes têxteis sofrem fotodegradação devido à ação da radiação ultravioleta presente na luz solar. Por causa de diferenças na composição química, alguns corantes resistem mais do que outros à ação da luz. Este grau de resistência é uma medida denominada solidez, que é capacidade de um material têxtil reter sua cor durante sua fabricação e vida útil. Não apenas a radiação ultravioleta é capaz de degradar corantes.Os materiais têxteis coloridos são submetidos à ação de agentes, como lavagem, luz, fricção, suor, passagem a ferro etc. Esses agentes, em maior ou em menor grau, podem provocar a degradação química do corante dentro da fibra que se converte em compostos incolores ou em cores diferentes das originais.
A sensação de que roupa branca fica mais branca sob a luz do Sol ocorre por causa do fenômeno da fluorescência - quando as moléculas liberam energia em forma de radiação luminosa, uma vez que foram excitadas pela absorção de radiação eletromagnética. Esse fenômeno ocorre em tecidos que foram tratados com alvejantes óticos, substâncias que absorvem radiação UV e emitem luz branca azulada. Esse efeito de fluorescência faz com que o tecido reflita mais luz na faixa visível do que a quantidade com a qual foi iluminado. A remissão/emissão pode passar de 100%. Como a luz do Sol é rica em radiação ultravioleta, O tecido parece ficar mais branco e mais claro enquanto está exposto a ela. (Ronaldo Luiz de Souza - Departamento de Engenharia Têxtil, Centro de Tecnologia da Indústria Química e Têxtil - CETIQT; Serviço Nacional de Aprendizagem industrial - SENAI).

Revista Ciência Hoje, Jan/Fev de 2016.