MACRO - MICRO

MACRO – MICRO. (Primeira fase).

Este artigo é direcionado aos apreciadores da mecânica quântica, e da energia nuclear, aqueles que gostam de enxergar o invisível, além e aquém do absolutamente visível e mensurável.

Não sou Físico Nuclear, por isso, baseio este artigo nos conceitos, experiências e estudos de cientistas deste ramo científico. Este artigo é apenas uma pesquisa básica com a intenção de levar um pouco de conhecimento aos leitores.

Vamos viajar para os menores e maiores aspectos e proporções científicas que o homem já teve acesso através das descobertas da Ciência. Partindo do MACRO chegamos Planck e vice-versa.

Nas menores proporções quânticas há estruturas incrivelmente minúsculas até chegar no PLANCK que é o limiar do conhecimento humano.

Os mistérios do Universo são infinitos, mas ínfima parte pode ser sondada pelo ser humano que vive neste fragmento de grão de areia do espaço sideral chamada Terra.

Antes, vejamos uma explicação sobre mecânica quântica e energia nuclear ou atômica.

 Mecânica Quântica vs Energia Atômica:

- Mecânica Quântica: é a teoria física que descreve o comportamento de partículas subatômicas (elétrons, fótons...) em escalas muito pequenas. Explica fenômenos como superposição e entrelaçamento.

- Energia Atômica (ou Nuclear): é a energia liberada por reações nucleares (fissionamento ou fusão de átomos). Exemplo: usinas nucleares, bombas atômicas e energia solar.

NOTA: FUSÃO é união de átomos, como acontece no Sol.                                                                                                           FISSÃO é separação de átomos, como acontece na bomba atômica.

Duas únicas bombas atômicas mataram 340 mil pessoas no Japão na Segunda Guerra Mundial em questão de segundos. Um dos maiores crimes que a humanidade já presenciou. Hoje, as bombas atômicas são milhares de vezes mais potentes que as que destruíram Hiroshima e Nagasaki. Este é o efeito da fissão nuclear.

Relação: a mecânica quântica é a base teórica que explica como as reações nucleares (energia atômica) funcionam.

Vejamos tudo isso de outra maneira:                                                                                                      Mecânica Quântica:                                                                                                                                        - Imagine que, no mundo super pequeno (tipo átomos e partículas), as coisas funcionam de um jeito "estranho".                                                                                                                                                 - Partículas podem estar em dois lugares ao mesmo tempo (como se fossem "fantasmas") porque elas se movem à velocidade próxima à da luz dentro do átomo.

COMPARAÇÃO SIMPLES: Uma hélice de um ventilador com três pás rodando em alta velocidade. Não conseguiremos perceber em que ponto se encontram as pás 1, 2 ou 3 da hélice porque se movem mais rápido que os olhos podem detectar, no instante em que a pá n°1 está na posição x, imediatamente estará na posição y, v, z..., contudo, as partículas atômicas dentro do átomo se movem centenas de milhares de vezes mais rápidas que a hélice de um ventilador tornando impossível a detecção da posição da partícula.

- MECÂNICA QUÂNTICA é a ciência que estuda esse mundo minúsculo e ajuda a entender tecnologias como computadores quânticos e lasers.                                                                              

ENERGIA NUCLEAR: É a energia que vem do núcleo dos átomos quando eles se dividem (fissionamento) ou se juntam (fusão).

- Exemplo: usinas nucleares usam fissionamento para gerar eletricidade; o Sol usa fusão para brilhar.

Aqui cabe uma observação: no Sol não há fogo porque não há oxigênio que é o gás necessário para que haja combustão. O brilho, a energia e o calor do Sol são formados pela fusão de gases no seu interior: - Hidrogênio (H): (que é o combustível principal) e Hélio (He): que é o produto da fusão do hidrogênio.

O Sol funde hidrogênio em hélio, a poderosa energia que sustenta a vida na Terra, mas também pode destruí-la.

Voltemos às proporções.

Basearemos as proporções a partir do milímetro (mm).

A ponta do lápis da esquerda, em tamanho comum, possui mais o menos 1 milímetro de diâmetro. Divida a ponta do lápis em mil vezes, e obtenha a medida de um micro (μm).

Agora, divida a ponta do lápis em 10 milhões de vezes e teremos o tamanho de 1 átomo. Incrível, não? Significa que 1 átomo é 10 milhões de vezes menor que 1 milímetro.

Desenho do funcionamento das partículas dentro do átomo.

MICRO (μm) são parâmetros de medidas e volumes que só poderosos microscópios conseguem ver. É a milionésima parte de uma unidade (unidade = m) e a milésima parte do milímetro, (símbolo (μm), corresponde à unidade > multiplicada por 10^⁻­6 (1.000000-6)(elevado a menos 6) um milhão de vezes menor que 1 metro e mil vezes menor que um milímetro.  ­

NANO (nm) medida de partícula subatômica menor que o átomo que significa um bilionésimo de uma unidade (10^-9). Exemplo: Um nanômetro = 0.000000001 metros (um bilhão de vezes menor que um metro e um milhão de vezes menor que um milímetro).

Nestas proporções entram os Elétrons, prótons e nêutrons.

Nêutrons são partículas nucleares, sem carga elétrica, de massa proporcional à do próton.

Prótons são partículas nucleares energizadas pelos elétrons, tudo isso funcionando dentro do átomo.

PICO (pm) medidas ainda menor, que significa um trilionésimo de uma unidade (10^-12) (um trilhão de vezes menor que 1 milímetro) (leia o número 1 acompanhado de 12 zeros à sua esquerda -> 000000000000,1.

As partículas no núcleo do átomo são milhões, bilhões, trilhões, quatrilhões e quintilhões de vezes menores que o próprio átomo. Imensurável para o cognitivo humano.

Os cientista comparam o átomo ao Universo, pois os dois funcionam da mesma maneira, só que um é micro o outro é macro.

FEMTO (f) é um quatrilhão de vezes menor que um milímetro.

ATTO (a) é um quintilhão de vezes menor que um milímetro.

PLANCK (Ll) são 100 nonilhões de vezes menor que um milímetro e esta medida é o limiar da medição de estruturas físicas, significa que nada além dos PLANCK faz sentido para a Ciência.

É uma medida tão assustadoramente subatômica para o entendimento cognitivo que fica extremamente difícil elaborar um comparativo estrutural comparativo para a percepção da mente humana.

Em um comparativo astronômico tomamos a Via Láctea, nossa galáxia que mede 100.000 anos-luz de diâmetro, que somam 946 trilhões de km, nessa distância cabem 9.460.000.000.000.000.000.000.000.000 (9 octilhões, 460 septilhões de PLANCKs enfileirados um atrás do outro). Para um entendimento mais compacto veja uma foto da Via Látea formada de 300 bilhões de sóis, planetas e astros, e imagine esse número de Plancks formando uma fila de extremo a extremo da galáxia.

Não sei se algum cientista consegue compactar tal ideia. Eu tenho dificuldade de imaginá-la.

(Elétrons, prótons e nêutrons) giram próximo à velocidade da luz dentro do átomo e são tão pequenos que apenas sensores rádioeletromagnéticos e técnicas de alta evolução conseguem detecta-los e, ainda, com ajuda de cálculos matemáticos científicos criados para tal finalidade.                                                                                                                                                           

Sua percepção só é sentida com microscópios de tunelamento e microscópios de força atômica. Estes instrumentos são usados em pesquisa de superfícies e nanotecnologia. Um exemplo famoso é a IBM que escreve “IBM” com átomos de xenônios usando um STM (microscópio de tunelamento).

Para finalizar a seção de hoje, veja a tabela de distâncias.

NOTA: A tabela a seguir confere medidas de distância que são diferentes de medidas de volume.                                                                                                                                                      Exemplo: medindo o comprimento, um micrômetro é 1.000 vezes menor que 1 mm.                         Medindo o volume, um micrômetro cúbico é 1 bilhão de vezes menor que 1 mm³.

1 mm = 1.000 (mil) vezes maior que 1 micrômetro.                                                                                                1 mm = 1.000.000 (1 milhão) de vezes maior que 1 nanômetro.

1 mm = 1.000.000.000 (1 bilhão) de vezes maior que 1 picômetro.

1 mm = 1.000.000.000.000 (1 trilhão) de vezes maior que 1 femto.

1 mm = 1.000.000.000.000.000 (1quatrilhão) e vezes maior que atto.

1 mm = 1.000.000.000.000.000.000 (1 quintilhão) de vezes maior que um zepto.

1 mm = 1.ooo.ooo.ooo.ooo.ooo.ooo.ooo (1 sextilhão) de vezes maior que um yoctômetro (yocto)                                                                                                                                                                           1 mm = 100.000.000.000.000.000.000.000 (100 sextilhões) de vezes maior que 1 planck

Planck é a menor medida teórica conhecida pela Ciência quântica atômica. Vale ressaltar que a medida em Planck significa 20 ordens de magnitude menor que o próton, menor que qualquer coisa visível (até em escala atômica) portanto, não pode ser medida na prática, apenas teorizada.

LEGENDA DOS VALORES DA ESCALA ATÔMICA (Menores que milímetro).

Micro - Micrômetro (μm)   Nano - Nanômetro (nm)   Pico  Picômetro (pm)   Femto – Femtômetro (f)    Atto – Attômetro (a)    Zepto – Zeptômetro (zm)    Yocto – Yoctômetro (ym)   Planck – Plancktometro (lP)> letra L minúsculo P maiúsculo.

TABELA DE VALORES: mm^ μm = mil ( milímetro maior que micro = mil vezes).

^nm= 1 milhão    ^pm = 1 bilhão    ^f = 1 trilhão    ^a = 1 quatrilhão    ^zm = 1 quintilhão                      ^ym = 1 sextilhão     ^lP = 100 sextilhões.                                                                                                              

Não se assuste com toda essa nomenclatura e escala de valores. À medida do “andar da carruagem”, tudo vai se esclarecendo passo a passo.                                                                                  

E, não se esqueça de que todos nós somos feitos de átomos, assim como todas as estrelas do universo, por isso somos poeira do Universo. 

OBRIGADO! Um abraço de Celso!

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