História e epistemologia da Física/A Ciência no Final do sec XX: diferenças entre revisões

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Linha 1:
== Newton ==
 
Lei da Gravitação Universal ®
*explica as órbitas
*dela deduz-se as Leis de Kepler
 
Leis da Mecânica: paradigma da física matemática
 
Máquina Universo
 
Universo físico  Universo vivo
 
 
== Cosmologia ==
 
 
=== Galáxias ===
 
uma única galáxia: Via Láctea
 
Hubble (anos 20): ® há objectos fora da nossa galáxia!
 
nebulosas
 
nebulosas que são outras galáxias
 
O Homem não está no centro do Universo!
 
 
=== Evolução das estrelas ===
 
diagrama de Hertzsprung-Russell
 
as estrelas têm uma ‘vida útil’
 
nosso Sol vai apagar-se em 5 bilhões de anos!
 
 
=== Lei de Hubble ===
 
desvio p/ o vermelho: efeito Doppler-Fizeau
 
Hubble (1929): desvio proporcional à distância (v=H0D)
* Universo em expansão!
*O Universo teve um início!
*Terá um fim?
 
 
=== Astrofísica ===
 
no início o Universo teria ocupado um volume ínfimo!
 
aumento da temperatura com a contracção
 
Universo inicial extremamente quente
 
Big-bang
 
O Universo está esfriando!
 
 
=== Modelo Big Bang ===
 
10-43s: temperatura de 10320ºC
 
inflação: em 10-33s de 10-24cm a 1048km
 
emissão de radiação de corpo negro em forma de fótons do espectro de raios gama
 
radiação fóssil (provinda do início do Universo) isotrópica, homogênea, constante
 
 
=== Formação dos elementos ===
 
Fusão nuclear  elementos leves
 
elementos pesados?  supernovas
 
Nós viemos das estrelas!
 
 
== Partículas Elementares ==
 
*1897: e<sup>−</sup>
*1919: p<sup>+</sup>
*1932: n
*1932: e<sup>+</sup>
*1937: μ<sup>−</sup>, μ<sup>+</sup>
*1947: π<sup>0</sup>, π<sup>+</sup> & π<sup>−</sup>
*1947: K<sup>−</sup>, K<sup>0</sup>, K<sup>+</sup>, K<sup>0</sup>
*1955: p<sup>−</sup>
*1955: ν<sub>e</sub>
*1956: ν<sub>e</sub>
*1962: ν<sub>μ</sub>, ν<sub>μ</sub>
*1974: J/ψ
*1975: τ<sup>−</sup>, τ<sup>+</sup>
*1977: Υ<sup>0</sup>
*1983: W<sup>+</sup>, W<sup>−</sup>, Z<sup>0</sup>
*2000: ν<sub>τ</sub>, ν<sub>τ</sub>
*…
 
 
=== Modelo do octeto ===
 
Murray Gell-Mann: ''Eightfold Way''
 
 
=== Teoria de grupos ===
 
mas 81=33
 
existe algo mais fundamental
 
quarks
 
 
=== ‘Tabela’ das Partículas ===
 
tabela dos elementos: 2D
 
“tabela” das partículas: 3D!
 
 
== Supersimetria ==
 
Por que tantas partículas?
 
Supersimetria: bósons e férmions possuem 'superparceiros' com spin metade maior ou menor (conjugados)
 
*nunca foi observada: talvez LHC (2008)
*álgebra não-comutativa!
*acabou dobrando o número de partículas!
 
*elétron ↔ selétron
*múon ↔ smúon
*tau ↔ stau
*neutrino ↔ sneutrino
*glúon ↔ gluino
*W ↔ wino
*Z ↔ zino
*fóton ↔ photino
*H ↔ higgsino
 
== Teoria de cordas ==
 
 
=== Teoria Quântica de Campos ===
 
=== Teoria de cordas ===
 
“Teoria da Grande Unificação”
 
quantização da gravitação: infinitos não-renormalizáveis
 
possível solução: partículas são ‘cordas’ c/ ~10-34 m
 
modos de vibração=partículas
 
espaço de 11 dimensões
 
 
=== Níveis de percepção ===
 
 
== Teoria M ==
 
 
=== Cinco candidatas ===
 
 
=== Teoria M ===
 
M de ...
*mestre,
*matemática,
*mãe,
*mistério,
*membrana,
*mágica,
*matriz,
*ou de ...
**m...
 
 
== Teoria do Caos ==
 
=== Roleta ===
 
 
sabendo θ<sub>0</sub> e v<sub>0</sub> da bolinha e da roda
 
pode ser modelizada matematicamente:
*qual a 1ª casa
*qual a 2ª casa,
*etc., até parar
 
mas só se θ0 e v0 com precisão infinita!
 
 
=== História ===
 
Teoria das Perturbações: pequenas perturbações  pequenos efeitos
 
problema de muitos corpos  sistema Solar (Poincaré)
 
Teoria das Perturbações não se aplicava
 
Sistema Solar é caótico!!!
 
 
=== Caos ===
 
Caos não é desordem!
 
*Desordem: indeterminado e imprevisível
*Ordem: determinado e previsível
*Caos: determinado mas imprevisível!!
 
Caos: estado intermediário entre desordem e ordem
 
Caos: determinista e imprevisível
 
 
=== Termodinâmica ===
 
organismo vivo: trocas energéticas
 
2ª Lei da Termodinâmica
 
formação de estruturas: redução local da entropia
 
 
=== Caos e vida ===
 
organismo vivo: sistema aberto
 
troca informação e matéria com o exterior
 
mantém sua individualidade
 
 
=== Lorenz e o efeito borboleta ===
 
Dependência sensível das condições iniciais:
*Por um prego, perdeu-se a ferradura;
*Por uma ferradura, perdeu-se o cavalo;
*Por um cavalo, perdeu-se o cavaleiro;
*Por um cavaleiro, perdeu-se a batalha;
*Por uma batalha, perdeu-se o reino!
 
 
=== ''Smoking / No Smoking'', Resnais ===
 
oito histórias
 
as mesmas situações e os mesmos personagens
 
três mulheres (uma só atriz) e três homens (um só ator)
 
as possibilidades do acaso e as conseqüências dos menores atos:
*parar para conversar ou não?
*acender um cigarro ou não?
*abrir uma porta ou não?
 
 
=== O Efeito Borboleta ===
 
regressão ao tempo e corpo de criança
 
tenta mudar o passado
 
cria novos problemas
 
“mudando uma coisa, muda tudo”
 
 
=== Um Homem de Família ===
 
uma escolha entre o amor e a carreira
 
o homem escolheu a carreira
 
como seria se tivesse escolhido o amor?
 
 
=== De Caso com o Acaso ===
 
A:
*pega o metrô,
*conhece James,
*flagra o namorado com outra e
*reencontra James
 
B:
*perde o metrô,
*é assaltada,
*não conhece James e
*não flagra o namorado com outra
 
 
=== Sistemas reais não-lineares ===
 
*Pêndulo caótico
*Trapézio espacial
*Pêndulo esférico
*a mancha vermelha de Júpiter
*a corrente do Golfo
*El Niño?
 
 
=== Caos na Natureza ===
 
*populações são caóticas
*saúde humana é caótica
*guerras são caóticas
*etc.
 
 
=== Equação logística ===
 
x=r*x(1-x)
 
p/ r=2,7, p.ex, x tende a um ponto de equilíbrio
 
Para r>3, oscilações e caos
*0,02
*0,0529
*0,1353
*0,3159
*0,5835
*0,6562
*0,6092
*0,6428
*0,6199
*0,6362
*0,6249
*...
*0,6296
 
 
=== bifurcação ===
 
 
=== Pêndulo composto ===
 
Diagrama em espaço de fase: px
 
 
=== diagrama de fase ===
 
 
=== Pêndulo magnético ===
 
 
ponto azul: pêndulo terminará no ímã ‘azul’, etc.
 
 
=== Conjunto de Mandelbrot ===
 
a mais simples função não-linear
 
definida recursivamente como f(x)=x2+c
*para c = -1,1; -1,3, ou -1,38, é função matemática normal, determinística
*para c = -1,9, é função caótica
 
=== Conjunto de Mandelbrot ===
 
=== Conjunto de Mandelbrot ===
 
=== Conjunto de Mandelbrot ===
 
=== Conjunto de Mandelbrot ===
 
=== Conjunto de Mandelbrot ===
 
=== Conjunto de Mandelbrot ===
 
=== Conjunto de Mandelbrot ===
 
=== Conjunto de Mandelbrot ===
 
=== Conjunto de Mandelbrot ===
 
=== Conjunto de Mandelbrot ===
 
=== Conjunto de Mandelbrot ===
 
=== Conjunto de Mandelbrot ===
 
=== Conjunto de Mandelbrot ===
 
=== Conjunto de Mandelbrot ===
 
=== Conjunto de Mandelbrot ===
 
=== Conjunto de Mandelbrot ===
 
=== Conjunto de Mandelbrot ===
Julia and Mandelbrot Set Explorer: http://aleph0.clarku.edu/~djoyce/julia/explorer.html
 
== Fractais ==
 
=== Padrões recursivos ===
 
 
*Portanto, observam os naturalistas, uma pulga
*suporta outras pulgas menores que nela picam
*e estas têm pulgas ainda menores para as picarem
*e assim até o infinito
 
 
=== Auto-semelhança ===
 
=== Auto-semelhança ===
 
=== Auto-semelhança ===
 
 
=== Floco de neve de Koch ===
 
=== Auto-semelhança ===
 
Um quadrado pode ser dividido em N2 pedaços autosemelhantes reduzidos N vezes
 
 
=== Dimensão fractal ===
 
d = log nº peças / log fator de escala
 
Segmento de reta
*D = log N / log N = 1 
 
Quadrado:
*D = log N2 / log N = 2 
 
Cubo:
*D = log N3 / log N = 3 
 
=== Triângulo de Sierpinski ===
 
=== Triângulo de Sierpinski ===
 
dimensão fractal:
*d = log 3 / log 2
* = 0,477... / 0,301...
* ≈ 1,5850 !!!
 
ou
*d = log 9 / log 4
* = log 32 / log 22
* = log 3 / log 2
* ≈ 1,5850
 
=== Tapete de Sierpinski ===
 
 
=== Tapete de Sierpinski ===
 
dimensão fractal:
*d = log 8 / log 3
*≈ 1,8928
 
 
=== Fractais na Natureza ===
 
couve-flor
*d ≈ 2,33
 
=== Fractais na Natureza ===
 
superfície do pulmão
*d ≈ 2,97
 
=== Fractais na Natureza ===
qual o comprimento da linha costeira?
 
qual a dimensão fractal da costa brasileira?
 
costa britânica ≈ 1,25
 
 
=== Paisagem fractal ===
 
=== Paisagem fractal ===
 
== Software art ==
 
 
=== ''Combined blowup2'', Thomas Briggs ===
 
 
=== ''Eletric Sheep'' ===
GLEICK, James. Caos : A Construção de uma nova Ciência. Campus, 1989.
WITTEN, Edward. Magic, Mystery and Matrix, Notices of the AMS, October 1998, 1124-1129. Disponível em <http://www.sns.ias.edu/~witten/papers/mmm.pdf>. Acesso em: 19 jun. 2008
ABDALLA, Elcio. Teoria quântica da gravitação: cordas e teoria M. Rev. Bras. Ens. Fis. , São Paulo, v. 27, n. 1, 2005 . Disponível em: <http://www.scielo.br/pdf/rbef/v27n1/a17v27n1.pdf>. Acesso em: 19 jun. 2008.
Referências
http://pt.wikipedia.org/wiki/Cosmologia
http://pt.wikipedia.org/wiki/Teoria_das_cordas
http://pt.wikipedia.org/wiki/Teoria-M
http://www.youtube.com/v/o9LV9vaGxJQ
http://pt.wikipedia.org/wiki/Teoria_do_Caos
http://pt.wikipedia.org/wiki/Fractal
 
 
{{Tarefa|Incuir linha de tempo}}