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[Musica]
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Meu nome ж Prof. Michio Kaku.
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Sou professor de fьsica teзrica na City University da Universidade de New York
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e me especializei em Teoria das Cordas
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Sou fьsico e algumas pessoas me perguntam:
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O que a fьsica fez por mim nos Щltimos tempos? Quer dizer, vai melhorar minha TV a cores?
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Consigo melhor conexсo de internet com a fьsica?"
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E a resposta ж sim.
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Veja, a fьsica constitui um dos alicerces para a matжria e energia.
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Os fьsicos inventaram o raio laser, o transistor
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Ajudamos a criar o primeiro computador, a construir a internet,
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Criamos a rede mundial de computadores.
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Alжm disso, ajudamos na invenусo da TV, do rрdio, do radar, e do microondas,
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como tambжm da ressonРncia magnжtica, tomзgrafos, raio-x.
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Em outras palavras, quase tudo que pode ser visto em sua sala
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tudo que hр em um hospital moderno, de uma certa forma, tem origem na fьsica.
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Interessei-me pela fьsica quando era crianуa
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Quando tinha 8 anos, um grande cientista acabara de falecer
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Aidna me lembro de meu professor do primрrio entrar na sala e anunciar que
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o maior cientista de nossa era tinha falecido
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E naquele dia, todo os jornais publicaram uma foto de sua mesa
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a mesa de Albert Einstein.
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E no tьtulo dizia - nunca me esquecerei
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"O manuscrito inacabado do extraordinрrio trabalho do maior cientista de nosso tempo."
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E eu me perguntava: "Por que ele nсo terminou? O que hр de tсo difьcil?
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╔ uma tarefa de escola, nсo ж? Por que nсo pedir ajuda para a mсe? Por que nсo pode resolver o problema?"
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Entсo com oito anos de idade, decidi descobrir que problema era aquele
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Anos depois, percebi que se tratava de uma teoria sobre tudo: Teoria do Campo Unificado.
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Uma equaусo que resumiria todas as forуas fьsicas que hр no universo.
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Uma equaусo como e = mc^2. Esta equaусo tem meia polegada,
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e revela o segredo das estrelas.
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Por que as estrelas brilham? Por que a galрxia ж iluminada?
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Por que temos energia no planeta Terra?
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Mas aconteceu outra coisa comigo quando tinha cerca de oito anos.
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Fiquei viciado nos programas de TV exibidos aos sрbados pela manhс. Mais precisamente, em Flash Gordon.
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Eu estava vidrado. Toda manhс de sрbado assistia filmes de aliens vindo do espaуo:
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Naves espaciais, armas a laser, escudos invisiveis, cidades ao cжu - era tudo que eu queria.
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Mas apзs alguns anos, comecei a reparar.
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Em primeiro lugar, notei que eu nсo tinha cabelos loiros e olhos azuis,
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Nсo tinha mЩsculos como os de Flash Gordon, mas um cientista fazia o seriado funcionar.
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Em especial, um fьsico.
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Era ele que tinha descoberto a arma a laser, as espaуonaves.
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Era ele que tinha criado o escudo invisьvel.
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E percebi algo mais: para compreender o futuro
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ж preciso entender a fьsica.
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A fьsica estр presente nos alicerces de tudo, parafernalia, na magia,
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todas as maravilhas da era tecnologica, todas remontam
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ao trabalho de um fьsico.
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A maior parte da ficусo cientьfica estр, de fato, intimamente ligada as leis da fьsica,
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talvez possьvel daqui hр cem anos.
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Existem algumas impossibilidades que levarсo mil anos ou mais.
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que incluem viagem no tempo, dobra espacial, grandes dimensшes,
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Portais que cruzam o espaуo e tempo, stargates, buracos de verme.
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Se tivжssemos que encontrar nossos bisavзs no comeуo do sжculo XX
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verьamos sitiantes daquela жpoca.
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Em mжdia, eles nсo viviam mais que 40 anos.
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A comunicaусo de longa distРncia no comeуo do sжc.XX era berrar para seu vizinho,
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e contudo, se eles lhes vissem agora
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com iPads, iPods, GPS e raios lasers,
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Que achariam de vocЖs?
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Possivelmente lhes veriam como um mago ou feiticeiro.
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Entretanto, se pudжssemos encontrar nossos netos em 2100,
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Qual seria nossa opiniсo sobre eles?
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Eles seriam deuses como na mitologia grega.
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Zeus podia controlar objetos ao seu redor com o pensamento
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materializar objetos com o poder da mente
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e existem benefьcios em ser um deus grego
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Venus tinha um corpo perfeito, inatingьvel pelo tempo
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comeуamos a desvendar a genжtica do processo de envelhecimento a nьvel molecular
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E havia o deus Apolo, que tinha uma charrete que podia percorrer os cжus
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Finalmente atж o ano 2100, teremos um carro que voa, que sempre desejamos em nossa garagem
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Teremos os poderes dos deuses
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Parafraseando Arthur C. Clarke,
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Qualquer tecnologia suficientemente avanуada nсo ж discernivel da divindade
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[Music]
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Vamos comeуar nossa estзria
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A histзria da fьsica na civilizaусo moderna
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Antes de Isaac Newton e Galileu
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Estamos abrigados pelos mistжrios da superstiусo
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As pessoas acreditavam em toda espжcie de espьritos e demЗnios.
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O que faziam os planetas moverem?
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Por que as coisas se interagem? Era um mistжrio.
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De volta a Idade Mжdia, por exemplo,
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as pessoas liam os trabalhos de Aristзteles, e Aristзteles formulou uma pergunta
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"Por que os objetos se movem em direусo a terra?"
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Ele dizia "Os objetos tem vontade - vontade de se unirem a terra."
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E por que os objetos diminuem a velocidade quando colocados em movimento?
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"Objetos em movimento diminuem a velocidade porque se cansam."
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Esses sсo os trabalhos de Aristзteles, que permaneceram com grande influencia por quase 2,000 anos atж o comeуo da era moderna com Galileu e Isaac Newton.
90
[Musica]
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Quando os povos antigos olhavam para o cжu, estava repleto de mistжrio e admiraусo.
92
E em 1066, a data mais importante do calendario britРnico,
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houve um cometa que navegaria sobre o campo de batalha de Hastings
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Assustou as tropas do Rei Harold, e um jovem da Normandia
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invadiu a Inglaterra e derrotou o Rei Harold na Batalha de Hastings,
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criando a moderna monarquia BritРnica
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But the question is, where did the comet come from? Mas a pergunta ж de onde surgiu esse cometa?
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Que cometa era aquele que misteriosamente pavimentou o caminho para a chegada da monarquia BritРnica?
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Acreditem ou nсo, este mesmo cometa
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que iniciou a monarquia BritРnica
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passou por Londres mais uma vez em 1682.
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Desta vez, tudo mundo fazia a mesma pergunta: de onde vem os cometas?
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Eles indicam a morte do rei?
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Por que temos mensageiros do paraьso no cжu?
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Bem, um homem ousou descobrir o segredo dos cometas,
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foi Isaac Newton.
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Na verdade, quando Newton tinha 23 anos, ele descobriu por acaso a forуa da gravidade.
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De acordo com a histзria, ele estava andando em sua propriedade em Wilsthorpe e viu uma maуa cair.
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E Isaac Newton olhou para a lua.
110
E ele fez a pergunta chave que auxiliou a desvendar o segredo do firmamento
111
Se uma maус cai, poderia a lua tambem cair?
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E a resposta ж sim.
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E aquela resposta destruiu milhares de anos de mistжrio e especulaусo sobre o movimento dos cжus
114
A lua estр em queda livre tal como a maус
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A lua estр em queda constante em direусo a terra.
116
Nсo atinge a Terra porque ela gira ao redor do planeta, que ж redondo
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Ela se move de acordo com uma forуa - a forуa da gravidade.
118
Entсo Newton logo tentou desenvolver os modelos matemрticos
119
E ele percebeu que a matemрtica da жpoca nсo era suficiente para descrever o movimento
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de uma lua em queda.
121
O que Isaac Newton fez?
122
Aos 23 anos, ele nсo somente se deparou com a forуa da gravidade,
123
como tambжm criou o Cрlculo.
124
Na verdade, ele criou o Cрlculo na velocidade com que se aprende quando se ж calouro na faculdade.
125
E por que ele criou o Cрlculo?
126
Para calcular o movimento de uma lua em queda.
127
Com a matemрtica da жpoca era impossьvel calcular
128
as trajetзrias dos objetos que se movem sob um campo de forуa quadrрtico invertido
129
E foi isso que Isaac Newton fez. Ele estudou o movimento da lua,
130
e percebeu que ao compreender a lua,
131
tambжm entenderia o movimento dos planetas no sistema solar.
132
E Isaac Newton inventou um novo telescзpio.
133
Era um telescзpio refletor, que lhe permitiu rastrear o movimento do cometa
134
Acontece que tudo mundo falava sobre o cometa, incluindo um inglЖs bastante rico chamado Edmund Halley.
135
Edmund Halley, era um comerciante rico, que decidiu fazer uma viagem a Cambridge
136
para conversar com o cientista inglЖs mais renomado: Sir Isaac Newton
137
Bem, Edmund Halley perguntou: quais sсo suas impressшes sobre este cometa?
138
"Ninguжm entende de cometas, eles sсo um mistжrio"
139
"Fascinam as pessoas hр sжculos, milЖnios - o que pensa disso?"
140
Newton deve ter dito algo como, que vou parafrasear
141
"Isso ж fрcil. Este cometa se move em uma trajetзria elьptica perfeita. Ele segue um campo cuja forуa ж inversamente proporcional ao quadrado"
142
"Consigo rastreр-lo todo dia com meu telescзpio refletor e o trajeto daquele cometa
143
segue meu modelo matemрtico de forma exata"
144
╔ claro que nсo sabemos qual foi a reaусo de Edmund Halley
145
Ele deve ter dito algo como: "Pelo amor de Deus, homem, por que nсo publica o trabalho mais importante
146
na histзria da ciЖncia?
147
Se estiver correto, vocЖ decodificou o segredo das estrelas, o segredo dos cжus
148
Ninguжm entende de onde vЖm os cometas"
149
E Newton respondeu: "Bem. ╔ muito caro. Nсo sou um homem rico"
150
"Sairia muito caro resumir todo o cрlculo que inventei e descrever todo o movimento das estrelas"
151
E Halley deve ter dito: Sr. Newton, eu sou um homem rico.
152
"Fiz minha fortuna no comжrcio. Pagarei pela publicaусo do maior trabalho cientьfico em qualquer lьngua"
153
E foi publicado "Principia", contendo os princьpios matemрticos que guiam o universo
154
Acredite ou nсo, talvez seja um dos trabalhos mais importantes
155
jр escrito por alguжm desde que evoluьmos da Africa hр 100 mil anos
156
Percebe que esse livro pшe em funcionamento a fьsica do universo
157
As forуas que controlam o movimento dos planetas, que podem ser calculadas, e que definem
158
o movimento das balas, foguetes, pedras - tudo que se move de acordo com as Leis do Movimento
159
e do Cрlculo de Sir Isaac Newton.
160
De fato, mesmo hoje quando lanуamos nossos sondas espaciais, nсo usamos as equaушes de Einstein
161
Elas se aplicam apenas quando se atinge a velocidade da luz ou prзximo de um buraco negro.
162
Usamos a Lei da Gravidade de Newton.
163
Sсo tсo precisas que quando lanуamos uma sonda para alжm dos anжis de Saturno,
164
utilizamos as mesmas equaушes que Newton desenvolveu no sec. XVII
165
Por este motivo fomos capazes de desvendar os segredos do sistema solar
166
Uma cortesia da Lei de movimento de Isaac Newton.
167
Newston nсo apenas colocou em funcionamento a habilidade de calcular os planetas
168
como tambжm pЗs em prрtica a mecРnica
169
As mрquinas de hoje operam sobre leis bem definidas
170
Newton formulou trЖs leis de movimento: a primeira lei determina que os objetos tendem a permanecer em movimento para sempre
171
a menos que uma forуa externa atue sobre eles.
172
Pode-ser observar em um rink de patinaусo
173
Ao arremessar um disco no gelo ele continua em movimento a menos que uma forуa externa interfira
174
╔ diferente da Lei de Movimento de Aristзteles
175
Aristзteles dizia: objetos em movimento param porque se cansam
176
A segunda Lei de Movimento diz que Forуa ж o produto da massa pela aceleraусo
177
E essa equaусo tornou possьvel a Revoluусo Industrial.
178
Motores a vapor, locomotivas, fрbricas, mрquinas. Tudo isso possьvel graуas a mecРnica
179
posta em prрtica pela segunda Lei do Movimento de Newton: forуa ж igual a massa x aceleraуao
180
E Newton fez a terceira Lei do Movimento: para cada aусo hр uma reaусo de mesma intensidade em sentido oposto
181
Essa ж a lei da propulsсo de foguetes
182
Por isso foi possьvel lanуar foguetes pelo espaуo
183
A liусo aprendida aqui ж que os cientistas elucidaram a primeira forуa do universo, gravidade
184
que pЗs em funcionamento a revoluусo industrial - que derrubou reis e rainhas na Europa
185
que deslocou o Feudalismo, prenunciando a era moderna
186
Tudo devido a um jovem de 23 anos que olhou para cima e perguntou: a lua tambжm cai?
187
Quando eu era crianуa e vivia na California costumava ver fotos do Empire States
188
E me perguntava: como podem construir um prжdio tсo alto sem saber que pode cair?
189
E por que nсo cai? Nсo fizeram modelos em escala desse negзcio
190
Nсo havia como testar se um edifьcio tсo alto como o Empires States poderia cair
191
Como eles sabiam de antemсo que um prжdio nсo iria cair?
192
E a resposta ж a Lei do Movimento de Newton
193
Hoje eu ensino a Lei de Movimento de Newton e ж possьvel calcular
194
as forуas em cada tijolo existente no Empire State
195
usando a segunda lei de movimento: forуa ж massa x aceleraусo
196
Quando Newton desvendou a forуa da gravidade, esta era a primeira forуa
197
Vamos examinar a segunda forуa
198
Uma superior que interfere em nossas vidas
199
A forуa eletromagnжtica
200
Desde os tempos em que os humanos observam as lРmpadas no alto, ou se amedrontam pelo som do trovсo
201
eles se perguntam: Serр que os deuses lanуam raios ou trovшes? Estсo zangados conosco?
202
Os cientistas perceberam que os relРmpagos e os trovшes podem ser duplicados na Terra
203
que podemos criar pequenos raios usando a eletricidade
204
Mas nсo foi atж o sжc. XIX que comeуamos finalmente a revelar a segunda forуa que rege o universo
205
a forуa eletromagnжtica
206
Michael Faraday deu palestras em Londres que fascinavam a todos, de adultos a crianуas
207
e ele demonstrou a incriveis propriedades da eletricidade
208
Alguns faziam uma simples questсo: se estivermos em um carro ou aviсo e somos atingidos por um raio
209
por que nсo ficamos eletrocutados e morremos?
210
Faraday respondeu a pergunta
211
Ele criou uma gaiola
212
Ele andava dentro de sua gaiola de aуo, eletrifida, e nсo se eletrocutava
213
Foi batizada de Gaiola de Faraday e toda vez que alguжm entra em uma estrutura de metal fica protegido pelo objeto
214
O que Michael Faraday fez foi ajudar a desvendar a segunda grande revoluусo
215
com o que denominamos Lei de Faraday
216
Um fio em movimento dentro de um campo magnжtico tem seus eletrons deslocados, criando uma currente elжtrica
217
Esta simples idжia, desencadeou a revoluусo na eletricidade, por este motivo temos geradores hidrelжtricos
218
barragens que podem produzir uma quantidade enorme de energia, por esta razсo que sсo construьdas usinas nucleares
219
ж por isso que temos eletricidade nessa sala agora
220
em uma escala pequena, vocЖ usa em sua bicicleta
221
Ao colocar uma lРmpada em sua bicicleta, o giro da roda rotaciona um imс
222
Este imс empurra os elжtrons em um fio e por isso que a eletricidade acende a lРmpada de sua bicicleta
223
Em outras palavras, eletricidade e magnetismo foram unidos em uma forуa Щnica
224
Uma vez pensamos que a eletricidade e o magnetismo fossem separados
225
Agora sabemos que se trata da mesma forуa
226
se um meio magnжtico pode gerar um campo elжtrico,
227
isso significa que um campo elжtrico em movimento pode criar um campo magnжtico
228
E se um pode gerar o outro, por que nсo oscilar e criar uma onda?
229
de tal forma que campos elжtricos gerariam campos magnжticos que criariam campos elжtricos infinitamente
230
para criar uma onda?
231
Bem, por volta da guerra civil americana, um fьsico matemрtico, James Clerk Mawell
232
calculou a velocidade dessa onda com os modelos de Faraday
233
Em uma dos grandes avanуos de todo tempo, James Clerk Maxwell calculou a velocidade dessa onda
234
e descobriu que era igual a da luz
235
E ele fez essa incrьvel descoberta
236
Isso ж luz
237
Isso ж o que a luz representa
238
Nсo viaja por acaso a velocidade da eletricidade, ж a prзpria luz
239
E as fзrmulas foram escritas por James Clerk Maxwell
240
Infelizmente, o prзprio Michael Faraday nсo teve uma educaусo formal
241
Ele nсo pode descrever em modelos matemрticos seu prзprio trabalho
242
James Clerk Maxwell era um fьsico teзrico, assim como eu
243
Ele descreveu a matemрtica dos campos elжtricos oscilantes e campos magnжticos
244
sсo chamadas de equaушes de Maxwell
245
Essas fзrmulas tem que ser decoradas por todo fьsico na pзs-graduaусo
246
Ninguжm consegue um doutorado sem memorizar essas fзrmulas
247
Todo engenheiro que lida com radio e radar tem que decorar essas fзrmulas
248
Se vocЖs forem a Berkeley onde eu obtive meu doutorado, pode-se comprar uma camiseta com dizeres
249
No comeуo Deus disse que a divergЖncia de quatro dimensшes de um campo tensorial anti-simжtrico de segunda ordem = 0, e houve a luz
250
Senhores e senhores, essa ж a equaусo da luz
251
As consequЖncias da revoluусo eletromagnжtica influenciaram todos
252
Essa ж uma foto da Terra tirada do espaуo
253
Olhem para essa foto!
254
A Europa estр iluminada. Pode-se ver os produtos de nossos esforуos para criar eletricidade
255
para energizar nossas vidas em uma foto - ver a Terra do espaуo
256
Vamos falar sobre como o trabalho de Faraday e Maxwell influenciam nossas vidas tambжm
257
Essa ж a internet. Ela ж um subproduto do campo eletromagnжtico
258
Pode-se ver que onde hр internet, hр prosperidade
259
Existe ciЖncia, entretenimento e atividade econЗmica
260
Onde nсo hр internet, temos a pobreza
261
No futuro, a internet serр miniaturizada e colocada em nossos зculos
262
Seus зculos reconhecerсo os rostos das pessoas e exibirсo suas biografias ao lado da imagem enquanto conversam
263
E entсo eles falarсo chinЖs consigo, e seus зculos traduzirсo para o inglЖs
264
e exibirсo as legendas embaixo da imagem
265
No futuro, vocЖ saberр com quem estarр falando mesmo sem falar com eles
266
Isso significa que em um coquetel, se estiver procurando emprego e nсo souber a quem se dirigir
267
No futuro, vocЖ saberр em quem deve grudar
268
No futuro, os chips custarсo apenas um centavo porque pode-se produzir transistor cada vez menores
269
VocЖ terр forуa eletromagnжtica dentro de seu corpo
270
Isto ж uma pьlula. Tem um chip em seu interior
271
O chip ж menor que uma aspirina
272
Tem tambжm uma cРmera e um imс
273
Ao engulir, o imс direciona a cРmera, tira fotos de seu estЗmago, intestinos
274
porque todos sabemos o temor de todo homem de meia-idade: conoscopia
275
Isto dр outro significado a expressсo "Intel inside"
276
Vamos falar sobre as grandes forуas que regem o universo
277
Falamos sobre a gravidade, que nos permite calcular o movimento dos planetas
278
A mecРnica criada por Newton proporcionou a Revoluусo Industrial
279
Faraday descreveu a forуa eletromagnжtica, que nos deu as maravilhas da eletricidade
280
Vamos discutir agora a era nuclear, as estrelas e o sol
281
As pessoas se fascinam pelo sol
282
Apollo era o Deus que percorria os cжus eu sua charrete flamejante
283
quando se calcula por quanto tempo o carvсo e o petroleo queimarсo como o sol
284
percebe-se que em algumas centenas de anos, o sol queimarр ???to a crisp
285
o que poderia durar por bilhшes de anos
286
Deve haver uma nova forуa
287
uma forуa nuclear
288
Einstein e outros ajudaram a desvendar o segredo das estrelas
289
A forуa nuclear vem em duas formas: forte e fraca
290
A forуa fraca rege a decomposiусo da radioatividade
291
A forуa nuclear forte ж uma das mais poderosas em todo o universo
292
╔ tсo forte que mantжm os prзtons juntos desde o surgimento do mundo
293
A fзrmula que permite a liberaусo da energia ж a famosa equaусo de Einstein
294
E=mc^2
295
O que Einstein mostrou ж que quando mais rрpido nos movemos mais pesados ficamos
296
Sua massa nсo ж uma constante
297
Quando se move muito rрpido, mais pesado fica - algo que mensuramos todos os dias no laboratзrio
298
Isso significa que a energia do movimento transformada em massa - porque vc fica mais pesado
299
Ouуa com atenусo. Quanto mais rрpido se move, mais pesado ficamos
300
que significa que a energia cinжtica E se converte em massa M, e a relaусo
301
entre E e M ж muito simples - leva apenas um segundo para escrever no papel
302
╔ exatamente e= mc^2
303
A forуa do nЩcleo ajudou a explicar o segredo do sol, mas tambжm criou uma caixa de Pandora
304
porque dentro do nucleo do рtomo existem partьculas
305
E ao esmagar essas partьculas, o que conseguimos?
306
Mais partьculas. E ao esmagр-las, o que temos?
307
Mais partьculas. Na verdade, ficamos banhados de partьculas subatoЗmicas, centenas, milhares
308
todas vez que esmagamos рtomos
309
Nзs esmagamos рtomos usando esmagadores chamados acelerador de partьculas
310
Eu construi meu prзprio acelerador quando estava no colegial
311
No colegial perguntei a minha mсe: "Mсe, posso construir
312
um acelerador na garagem de 2,3 MM de eletrovolts?
313
Ela respondeu: Claro que sim. E nсo se esqueуa de jogar fora o lixo
314
Fui para a Westinghouse e pedi 200kg de aуo
315
E pedi 22 milhas de fio de cobre porque queria criar
316
um campo magnжtico de 10k gauss e 6 kW para energizar meu esmagador de partьculas
317
Com 22 milhas de fios, como pude enrolar?
318
Fizemos no campo de futebol da escola
319
Eu coloquei 22 milhas de fio no poste do goal, dei para minha mсe, e ela correu atж a linha de 50 jardas
320
desfazendo o carreter de fio
321
Ela entregou para meu pai, que correu para o outro poste
322
e enrolamos 22 milhas de fios de cobre no campo de futebol
323
No final, meu esmagador de partьculas estava pronto
324
Consumiu 6kW de potЖncia - isto ж cada watt de energia que minha casa poderia consumir
325
Tapei meus ouvidos, fechei os olhos, liguei a energia e ouvi esse estampido enorme
326
assim que 6kW de energia oscilava no meu capacitor
327
E entсo ouvi uns estouros uma vez que explodi todos os interruptores da casa
328
A casa inteira ficou as escuras
329
Pobre de minha mсe. Todas vez que voltava para casa, ela via as luzes piscarem e apagarem
330
E ela se perguntava: "por que nсo tenho um filho que joga baseball ou basquete?
331
Por que ele nсo encontra uma namorada japonesa?"
332
Por que tem de construir essas mрquinas na garagem?
333
Bem. Essas mрquinas que construi chamaram a atenусo de um fьsico, Edward Teller, pai da bomba de hidrogЖnio
334
Ele conseguiu uma bolsa de estudos em Harvard, e minha carreira ?got a head start
335
Ele sabia muito bem o que eu fazia
336
Nсo precisei lhe explicar que estava testando anti-matжria
337
Estava criando anti-eletrons na garagem de minha mсe e usando esmagadores de рtomo para criar anti-matжria
338
Antimatжria ж o oposto de matжria. Tem carga oposta
339
Um elжtron tem carga negativa
340
O positron ou anti-elжtron tem carga positiva
341
Isso significa que se pode criar anti-molжculas e anti-рtomos
342
O anti-hidrogЖnio foi feito na CERN no arredores de Genebra, Suiуa e tambжm no Fermilab prзximo de Chicago
343
onde eles circularam anti-elжtrons em volta de anti-prзtons
344
E no Laborрtorio de Brookhaven em Long Island, recentemente foi detectado o anti-hжlio
345
Temos dois anti-prзtons com dois anti-neutrons para criar anti-hжlio
346
Para cada pedaуo de matжria, hр uma contraparte que ж feita de anti-matжria
347
Quando ambos colidem, a propзsito, liberar a maior quantidade de energia no universo
348
╔ conversсo integral de matжria em energia conforme equaусo de Einstein: e=mc^2
349
Dentro do nЩcleo do рtomo, temos partьculas feito de partьculas quando elas sсo destruьdas
350
Nos anos 50, estрvamos nadando em partьculas subatЗmicas
351
Na verdade, J.Robert Oppenheimer o pai da bomba atЗmica uma vez declarou que
352
o Premio Nobel de fьsica deveria ir para o fьsico que nсo descobrisse uma nova partьcula
353
╔ assim que muitas partьculas foram descobertas
354
Vamos falar sobre a particula ?zoo
355
Nesse exato momento, os fьsicos tЖm desvendado centenas, milhares de partьculas subatЗmicas
356
e foram capazes de juntр-las como se fosse um quebra-cabeуa
357
╔ o que se chama Modelo Padrсo
358
Tem 36 quarks, 19 parРmetros livres, 3 geraушes de quarks, sem lзgica
359
mas ж a coisa mais prзxima da realidade que nзs fьsicos conseguimos construir
360
Bilhшes de dзlares, 20 Nobels foram concedidos para a criaусo do Modelo Padrсo
361
e ж a teoria mais horrenda conhecida pela ciЖncia, mas funciona
362
Falta-lhe um pedaусo, que ж o famoso Boson de Higgs
363
Espera-se encontrр-lo. Queremos criar uma versсo melhor desta teoria
364
E achamos que ж a Teoria das Cordas
365
A Teoria das Cordas se baseia na simples idжia que todas as quatro forуas do universo
366
Gravidade, campo eletromagnжtico, e as forуas nucleares - possam ser consideradas como mЩsica
367
MЩsica produzida por minЩsculos anжis de borracha
368
Se eu tivesse um supermicroscзpio e pudesse olhar para o centro de um elжtron, o que veria?
369
Veria um anel de borracha vibrando, que se tocado vira um neutrino
370
E se tocado de novo, torna-se um quark
371
Toco de novo e se torna uma partьcula de Yang-Mills
372
Na verdade, se vibrar-lo por diversas vezes obteria milhares de partьculas subatЗmicas
373
que foram catalogadas pacientemente pelos fьsicos
374
A Teoria das Cordas ж uma teoria de tudo
375
A Teoria das Cordas, por sua vez, pode ser resumida em uma equaусo de uma polegada
376
Chama-se Teoria dos Campos de Cordas e como podemos testр-la?
377
Estamos construindo o maior equipamento que a ciЖncia jр construiu na histзria da humanidade
378
ao redor de Genebra, Suiуa
379
╔ o Grande Colisor de Hadrons
380
Assim, achamos que o Boson de Higgs pode ser criado pelo Grande Colisor de Hadrons
381
Um grande tЩnel de 17 milhas de circunferЖncia com dois raios de prзtons circulando em direуos opostas
382
que se chocam, criando uma nuvem de partьculas e entre elas
383
esperamos encontrar o Boson de Higgs, mas nсo apenas isso
384
Esperamos econtrar partьculas alжm do Boson de Higgs
385
O prзximo conjunto de partьculas alжm do Boson de Higgs sсo as sparticles
386
A prзxima etapa desse quebra-cabeуa sсo os sparticles, super partьculas
387
que nсo passam de grandes vibraушes, notes musicas mais altas de uma corda que vibra
388
O que mais poderьamos fazer?
389
Podemos desevendar os segredos do Big Bang
390
As fзrmulas de Einstein falham no momento do big bang e no centro de um buraco negro
391
Os dois lugares mais interessantes do universos estсo alжm o alcance das fзrmulas de Einstein
392
Precisamos de uma teoria mais elaborada e ж aqui que a Teoria das Cordas aparece
393
A Teoria das Cordas nos leva antes do big bang, antes do surgimento do universo
394
E o que a Teoria das Cordas defende
395
Que existe uma plenitude de universos
396
De onde vem o big bang?
397
As fзrmulas de Einstein nos dр um quadro atraente em que somos parecidos com insetos em uma bolha de sabсo
398
uma bolha gigante que se expande, e que ficamos presos como moscas em uma armadilha da qual nсo podemos escapar
399
Isso se chama Teoria do Big Bang
400
A Teoria das cordas diz que deve haver outras bolhas lр fora
401
Em um meta-universo de bolhas em que dois universos se colidem
402
e podem formar outro universo
403
Quando um universo se divide em dois, pode criar dois universos e isso pensamos que seja o big bang
404
O big bang ж causado ou pela colisсo ou divisсo de universos
405
Se houver outras dimensшes, se houver outros universos, podemos ir de um para o outro?
406
Bem, ж claro que isso ж muito difьcil
407
Contudo, Alice no paьs das Maravilhas nos deu essa possibilidade
408
talvez um dia, possamos criar uma fenda entre universos.
409
Isso ж um buraco de verme.
410
Pense que tenha pegado uma folha de papel e desenhado dois pontos
411
A menor distРncia entre eles ж uma linha reta
412
Mas se dobrarmos a folha, entсo talvez tenhamos criado um atalho
413
um atalho no espaуo/tempo ж chamado de buraco de verme
414
╔ uma soluусo genuьna para a fзrmula de Einstein
415
Podemos observar isso na Teoria de cordas
416
A questсo ж saber quсo prрtico ж passar por essas coisas?
417
Nсo sabemos. Na verdade, hр um debate entre os fьsicos hoje
418
Steven Hawking. Muitos fьsicos estсo se juntando ao jogo
419
e tentando verificar se ж fisicamente possьvel viajar por toda a extensсo de um buraco de verme
420
Se puder, entсo ж possьvel usр-la como uma mрquina do tempo
421
Uma vez que a Teoria de Cordas ж uma teoria sobre tudo, tambжm serр uma teoria do tempo
422
e as mрquinas do tempo sсo compatьveis com as fзrmulas de Einstein
423
Mas construir uma ж muito difьcil
424
╔ preciso muito mais energia do que aquele carro "De volta para o futuro" com plutonio
425
Alguns trilhшes de anos, o universo vai ficar muito frio
426
Acho que o universo vai passar por um grande resfriamento
427
Todas as estrelas se apagarсo. Vсo parar de piscar
428
O universo serр tсo grande e frio
429
Naquela altura, toda vida inteligente no universo morrerр
430
As leis da fьsica sсo uma garantia de cessar toda vida inteligente
431
Somente hр um jeito de escapar da morte do universo
432
E ж deixar o universo
433
Bem, vocЖ estр entrando no reino da ficусo cientьfica, mas pelo menos temos equaушes
434
a equaусo da Teoria das Cordas, que nos permite calcular se ж possьvel atravessar um buraco de verme
435
para ir a outro universo mais quente, e talvez comeуar tudo de novo
436
Se fossemos resumir a marcha da fьsica nos Щltimos dez mil anos
437
Seria a extraусo das leis da natureza em quatro forуas fundamentais:
438
Gravidade, eletricidade, magnestimo e as duas forуas nucleares
439
E a dЩvida ж: haveria uma quinta forуa
440
uma forуa alжm das forуas que podemos medir no laboratзrio?
441
E acredite ou nсo, hр fьsicos que examinaram cuidadosamente por uma quinta forуa
442
Algumas pessoas pensam que talvez seja um fenЗmeno psьquico
443
Talvez seja a telepatia, pode ser algo chamado poder psьquico, poder da mente, consciЖncia
444
Bem, sou um fьsico. Acreditamos em testar teorias para certificar de que
445
sejam irrefutрveis e replicрveis
446
╔ preciso ter certeza de que, quando requisitada, sua teoria funcione permanentemente sem exceусo
447
e se ela falhar em algum momento, estр errada
448
Em outras palavras, a teoria de Einstein deve funcionar a cada instante sem exceусo
449
Se alguma vez, a teoria estiver comprovadamente errada, toda a teoria estarр
450
Atж agora, podemos reproduzir as quatro teorias da fьsica
451
mas a quinta teoria nсo pode ser replicada - jр examinamos
452
Algumas pessoas acham que uma quinta forуa possa ser minЩscula, nсo como o nЩcleo do рtomo
453
mas cerca de alguns pжs
454
E nсo encontramos nada
455
Nos Щltimos dez anos, os fьsicos encontraram uma nova fonte de energia
456
maior do que a prзpria galрxia - energia escura
457
Pense que no universo de hoje, 73% ж constituьdo de matжria e energia
458
73% estр na forma de energia escura - a energia do nada
459
╔ isso o que faz destruir galaxias cada vez mais longe
460
Esta ж a energia do prзprio big bang
461
As crianуas perguntam: se o universo explodiu, o que o fez explodir?
462
E a resposta ж: energia escura
463
73% da energia do universo ж a energia escura
464
23% ж matжria escura. A matжria escura ж invisьvel
465
Se eu tivesse aqui em minha mсo, eu iria imediatamente atrрs dela
466
Ela mantжm a galрxia junta - 23% do universo ж feito de matжria escura
467
As estrelas, compostas de hжlio e hidrogЖnio, representam 4% do universo
468
E nзs? Somos compostos por oxigЖnio, carbono, nitrogЖnio, tungstЖnio, ferro
469
Representamos 0,03% do universo
470
Em outras palavras, somos a exceусo
471
O universo ж feito principalmente por energia escura e matжria escura
472
sobrepondo-se as estrelas e galрxias na verdade
473
E o que ж a matжria escura, que compшe 23% do universo?
474
Ninguжm sabe. A Teoria das Coras nos dр uma pista, mas nсo existe resposta definitiva
475
Entсo, em outras palavras para vocЖ jovem aspirante a fьsico
476
Pode estar questionando: Por que iria estudar fьsica?
477
VocЖs jр tem um candidado a Teoria dos Campos Unificados, nсo tem?
478
Perceba que todo livro de fьsica estр errado
479
Todo livro de fьsica neste planeta ensina que o universo ж composto por рtomos, certo?
480
Eis aqui, o universo ж feito principalmente de рtomos
481
Estр errado!
482
Nos Щltimos dez anos, chegamos ao entendimento de que a maior parte do universo ж escuro
483
E hр uma prateleira cheia de PrЖmios Nobel para os jovens
484
que descobrirem o segredo da matжria e energia escuras
485
Aqui vai um conselho ao jovem fьsico, talvez que esteja saindo do colegial
486
VocЖ tem ambiушes de ser como Einstein, trabalhar com Teoria das Cordas e coisas parecidas
487
E entсo vocЖ se depara com a fьsica ensinada aos calouros
488
Serei franco e direto
489
Nos fьsicos reprovamos a maior parte dos estudantes que estudam fьsica elementar
490
E somos de alguma forma apoiados pelo departamento de engenharia
491
Nсo queremos formar engenheiros que construem pontes que se partem
492
Arranha-cжus que se colapsam
493
Hр um fato bрsico - vocЖ tem que aprender a lei da mecРnica
494
Antes que possa trabalhar com as leis de Einstein, ж preciso estudar as leis do atrito, alavancas, polias, engrenagens
495
Como consequЖncia, temos uma alta taxa de reprovaусo na fьsica elementar
496
Se vocЖ for um jovem fьsico, que terminou o colegial, e estр com brilho nos olhos
497
e se depara com a fьsica do primeiro ano, cuidado
498
Se passar por momentos difьceis, ж assim mesmo
499
Comecei minha carreira como fьsico experimental, entсo fui para Harvard e conversei com meu orientador
500
um dos mais brilhantes fьsicos experimentais, Prof. Pound
501
Ele me disse que era hora de parar
502
E que minhas habilidades eram mais adequadas ao que eu mais gostava
503
que ж teoria, matemрtica, e o mundo de grandes dimensшes
504
E percebi que ele estava certo
505
O que mais me intriga na fьsica e na ciЖncia
506
ж encontrar seus fundamentos bрsicos ao invжs de tentar requentar a teoria ou tornр-la mais atraente
507
Por que nсo descobrir o motivo e o que faz as coisas funcionarem? ╔ isso com que trabalho
508
Sou um fьsico teзrico
509
Muito obrigado
510
[Musica]