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The Imitation Game do séc. XXI

Supercomputador que imita o cérebro humano é ligado

O maior supercomputador neuromórfico do mundo – projetado e construído para funcionar da mesma maneira que um cérebro – está sendo ligado pela primeira vez, com nada menos do que um milhão de núcleos processadores.

O supercomputador, chamado Spinnaker, será capaz de completar mais de 200 milhões de ações por segundo graças a nada menos do que um milhão de núcleos processadores, cada um deles tendo 100 milhões de componentes.

Spinnaker é um acrônimo para Spiking Neural Network Architecture, algo como arquitetura de rede neural por picos de tensão, em referência aos “disparos” elétricos das sinapses, que fazem a comunicação entre os neurônios.

O projeto é a parte de hardware (Plataforma de Computação Neuromórfica) do Projeto Cérebro Humano.

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Professor ciências tem pensado cientificamente?

Estava lendo um capítulo de um livro nessa semana, sobre o Ensino de Ciências da Natureza no Ensino Médio, e em certa parte o autor fez a seguinte citação:

Para o espírito científico, todo conhecimento é resposta a uma pergunta. Se não há pergunta, não pode haver conhecimento científico. Nada é evidente. Nada é gratuito. Tudo é construído (BACHELARD, 1996)

Achei interessantíssimo esse pensamento. Eu, como professor de ciências, tenho reconhecido essa natureza intrínseca do conhecimento científico nas minhas aulas? Será que estou ensinando ciências de uma maneira eficiente, ou no mínimo, justa para meus alunos?

Sabe, durante a graduação a gente acaba se apaixonando pela ciência que escolhemos (ao menos comigo foi assim!) e aparentemente, após alguns anos de labuta dura em salas de aula, acabamos por entrar em um modo de “Economia de Energia”, por assim dizer, e fazemos o nosso trabalho daquele jeito que eu sei que vai “dar certo”, mesmo que ao final do ano eu tenha 50% ou mais de alunos em processo de recuperação. Isso não pode estar certo!

Hoje, nessa retomada do blog, gostaria de deixar essa reflexão pra você professor de ciências que está lendo esse pequeno artigo: Nada é evidente…tudo é construído. O modo de se fazer ciência é, em si mesmo, o modo mais completo para se aprender ciência. Não estou dizendo para você iniciar um programa de formação de físicos, químicos ou biólogos de 15-16 anos, mas que seria interessante se começássemos a planejar nossas aulas com situações que gerassem perguntas nas cabecinhas que estão à nossa frente ao invés de esperarmos que eles nos acompanhem em resoluções de 10 exercícios que enchem os quadros e que eles só copiam.

Vamos pensar, vamos mudar

Educação para o futuro, com Átila Iamarino

Físicos medem o Tempo sem relógio

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Como Albert Einstein explicou em 1905, quando os fótons da luz atingem determinados materiais, esses materiais emitem elétrons. Esse fenômeno, chamado fotoemissão, está na base do funcionamento de um sem-número de tecnologias, incluindo células solares, LEDs, sensores de câmeras digitais etc.

Mas, quando se trata de usá-lo para pesquisas científicas de ponta – nas técnicas de espectroscopia, por exemplo – há um detalhe que ainda precisa de melhor explicação.

Os físicos vinham considerando que o elétron é emitido imediatamente após a chegada do fóton, mas, conforme a medição do tempo ficou mais precisa, começou a parecer que há de fato um retardo na emissão do elétron. E, com o nível de precisão da espectroscopia aumentando, esse retardo passou a ser importante.

Agora, Mauro Fanciulli e seus colegas da Escola Politécnica Federal de Lausanne, na Suíça, conseguiram medir o retardo ultracurto da fotoemissão de elétrons – e fizeram isso sem usar um relógio, já que as técnicas a laser complicam muito o experimento.

Tempo sem relógio

Fanciulli descobriu que, durante a fotoemissão, a polarização do spin dos elétrons emitidos pode ser relacionada com o tempo que leva para eles serem emitidos – um tempo na casa dos attossegundos. Mais importante, o retardo foi documentado sem a necessidade de aparato de resolução ou medição do tempo – essencialmente, sem a necessidade de um relógio.

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Para fazer isso, equipe mediu o spin dos elétrons fotoemitidos a partir de um cristal de cobre usando um tipo de espectroscopia de fotoemissão chamada SARPES (Spin- and Angle-Resolved PhotoEmission Spectroscopy).

As informações sobre a escala de tempo da fotoemissão estão incluídas na função de onda dos elétrons emitidos – esta função é uma descrição quântica da probabilidade de onde um determinado elétron pode ser encontrado em um dado momento. Usando a técnica SAPRES, a equipe conseguiu medir o spin dos elétrons, que por sua vez lhes permitiu acessar suas propriedades de função de onda.

Embora a medição envolva avaliar transições de fase expressas na função de onda, o processo pode ser entendido como uma comparação do spin dos elétrons no material e o spin do elétron fotoemitido, o que revela uma alteração no ângulo de spin, que por sua vez pode ser usado como um “proxy” para o tempo decorrido entre a chegada do fóton e a emissão do elétron – uma medição de tempo sem relógio, por meio do ângulo da rotação do elétron. E, de fato, os dados mostram que há um período finito de tempo no processo de fotoemissão.

Natureza do tempo

“Com lasers, você pode medir diretamente o tempo de retardo entre os diferentes processos, mas é difícil determinar quando um processo começa – o tempo zero,” detalha Fanciulli. “Mas, em nosso experimento, nós medimos o tempo indiretamente, então não temos esse problema – nós podemos acessar uma das escalas de tempo mais curtas já medidas. As duas técnicas, spin e lasers, são complementares, e juntas elas podem produzir um domínio inteiramente novo de informação.”

“O trabalho é uma prova de conceito que pode desencadear novas pesquisas fundamentais e aplicadas,” disse o professor Hugo Dil, coordenador da equipe. “Ele lida com a natureza fundamental do próprio tempo e ajudará a entender os detalhes do processo de fotoemissão, mas também poderá ser usado em espectroscopia de fotoemissão sobre materiais de interesse”.

Alguns desses materiais incluem o grafeno e os supercondutores de alta temperatura, nos quais a equipe já se prepara para testar a nova técnica.

Hubble capta imagem rara de morte de estrela

Hubble capta imagem rara de morte de estrela

O telescópio espacial Hubble flagrou o momento da morte de uma estrela, um fenômeno que os astrônomos raramente conseguem ver. A imagem mostra uma estrela, uma gigante vermelha, em seu estágio final vida, no qual ela libera nuvens de gás e poeira para se transformar em uma nebulosa planetária.

O fenômeno acontece a 5 mil anos-luz da Terra, na constelação de Puppis (ou Popa), não afetando nosso planeta.

A imagem mostra a Nebulosa Cabalash também é chamada de Nebulosa do Ovo Podre por conter muito enxofre – quando combinado com outros, o elemento produz um mau cheiro característico, que lembra o de um ovo estragado.

Num piscar de olhos

Os jatos de gás – que aparecem em amarelo – e a poeira cósmica são liberados em direções opostas a uma velocidade de um milhão de quilômetros por hora.

Os astrônomos dificilmente conseguem capturar essa fase da evolução das estrelas porque ela se dá “num piscar de olhos, em termos astronômicos”, segundo a ESA.

O remanescente deverá se tornar uma nebulosa de pleno direito daqui a cerca de mil anos.

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