O Efeito Fotoelétrico e a Luz de Silício

31 de agosto de 2009

O efeito fotoelétrico é o nome dado à observação de que quando um pedaço de metal é iluminado com luz, uma pequena corrente elétrica flui através do metal. A luz passa sua energia aos elétrons, nos átomos do metal, permitindo a eles se moverem dentro do mesmo, produzindo a corrente. Contudo, nem todas as cores de luz afetam os metais dessa maneira. Não importa quão brilhante uma luz vermelha seja, mesmo assim ela não produzirá nenhuma corrente elétrica em um metal; contudo uma luz azul, mesmo bem tênue, resultará numa corrente fluindo no metal. O problema com esse resultado intrigante no que concerne a essas duas cores é que ele não pode ser explicado se a luz é vista do ponto de vista de uma onda. Ondas grandes têm grandes quantidades de energias enquanto ondas pequenas têm pouca. Portanto, se a luz tem um caráter ondulatório, seu brilho afeta a quantidade de energia no sentido de que quanto mais brilhante a luz, maior a onda e mais energia ela terá. Dessa forma, as diferentes cores da luz são definidas pela quantidade de energia que elas possuem.

Einstein percebeu que a única maneira de se explicar o efeito fotoelétrico era dizer que a luz, em vez de ser uma onda, como era geralmente aceito até então, é, na verdade, feita de muitos pacotes pequenos de energia chamados fótons, que se comportam como partículas. Não foi a primeira pessoa a usar a idéia de fótons, mas foi o primeiro a usar os fótons como ponto de partida para uma explicação, em vez de um conveniente “chute” para explicar alguns resultados esquisitos, como o fez Max Planck em 1901, para explicar a análise da intensidade da luz em função do comprimento de onda da radiação, proveniente de uma cavidade incandescente. Exemplos de utilização desse efeito fotoelétrico são as portas de elevadores, alarmes de segurança de bancos, segurança de peças de valores em exposições e museus.

Há muito tempo, cientistas tentam construir lasers de silício. Esse avanço permitiria a criação de instrumentos ópticos e eletrônicos em chips mais baratos. Lasers de silício são mais viáveis economicamente, pois trabalham com fótons em vez de elétrons para transferir grandes quantidades de dados com rapidez. Dois grupos de pesquisa recentemente afirmaram ter conseguido fazer o silício emitir laser de forma contínua – um deles sendo da Universidade da Califórnia em Los Angeles.

No silício os elétrons excitados vibram, gerando calor. Apesar de sua resistência em servir como meio para laser, a façanha foi obtida. Em um bom material do gênero, os elétrons deslocados com a energia liberam-na em forma de fótons de luz.  O físico Bahram Jalali, que liderou a equipe da UCLA nessa pesquisa (Universidade da Califórnia em Los Angeles), disse que houve muitas tentativas, mas ninguém foi capaz de fazer o laser de silício antes.

O problema foi resolvido usando de forma inteligente algumas das muitas vibrações que impediam que o silício fosse utilizado em lasers. Em particular, concentrou-se no efeito Raman, processo no qual o comprimento da onda de luz encomprida depois de se dispersar em vibrações atômicas. Combinaram a luz dispersa com a energia de outro laser, de forma a criar um feedback construtivo, fazendo a rede de luz se amplificar.

 O poder de um laser Raman de silício geralmente atinge o limite à medida que os fótons colidem esporadicamente com os átomos de silício e liberam elétrons. Colocaram luz de um outro laser em um guia (ou um túnel de luz) e surgiu o laser Raman. A nuvem de elétrons livres absorve e dispersa a luz, e assim o retorno se reduz à medida em que o aparelho é pressionado. Então, a saída foi posicionar dois eletrodos em cada lado do guia, formando um tipo de diodo. Pois colocar uma voltagem ao lado do diodo sorve os elétrons livres como um aspirador de pó, e mantém a luz flutuando..

Pesquisas como essas, levam a aplicações úteis. Esse tipo de tecnologia poderia detectar pequenas quantidades de elementos químicos no ambiente, interferir nos sensores de mísseis de detecção de calor ou permitir comunicações ópticas de alta freqüência. Ainda poderia, com seu aprimoramento, servir como suporte para aparelhos fotônicos de alta capacidade construídos quase totalmente de silício barato em semicondutores existentes e fábricas de microusinagem. Conjunto a essas perspectivas de avanço concorre a de que essa tecnologia leve um dia a computadores totalmente ópticos (sistemas digitais super–rápidos nos quais fótons, e não elétrons, sirvam como 0s e 1s). Esse tipo de trabalho pode ser considerado um achado científico e psicológico, pois muitos duvidavam que seria possível.

Mariana Rodrigues

Artigo de Análise Crítica

31 de agosto de 2009

Aluno: Flávio Nakasato Cação, 3º C, Matutino

Revista: Filosofia, Ciência & Vida; Editora Escala, Nº 15

Texto analisado: A vontade má em Hegel, de Décio Osmar Bombassaro; PG. 58-71

 

A espinha dorsal de qualquer civilização humana é a moral. Sim, pois sem ela, por definição, não há o que se possa chamar de “civilização”; apenas de, no máximo, “agrupamento de antropóides”. A moral, portanto, pode ser entendida como o conjunto de regras sociais que norteiam uma civilização. Entender o papel do mal na dicotomia em que se fundamenta a moral é a que se propõe, especialmente sob a óptica da filosofia hegeliana, o artigo de Décio Bombassaro.

Na visão dos místicos, a origem do mal está essencialmente na matéria, e nela ele se desenvolve e termina por conspurcar ela própria e o meio que a cerca. Desse modo, grande parte da história do misticismo, especialmente o de cunho religioso, desenvolve-se numa constante negação carnal e busca da virtude, esta, não por acaso, encontrada no divino, símbolo máximo da perfeição, e para o qual fluem aqueles espectros já desvinculados de suas massas disformes e terrenas.

O bem é a insígnia de Deus; atribui-se a ele, então, a infinitude da divindade. O mal, todavia, tem seus contornos limitados pela matéria, sendo assim, como ela, finito. O homem, em seu livre-arbítrio, pode escolher entre unir-se ao primeiro ou ao segundo. Tendo a possibilidade de escolha, a origem do mal passa a ser a liberdade, esta definida como a possibilidade do homem de, a princípio, infringir as regras que o subjugam. Ao menos esta última conclusão é compartilhada, de uma forma ou de outra, por filósofos como Schelling e Hegel.

Considerando a idéia de uma entidade cuja potência e benevolência são infinitas e a partir da qual sucede todo o universo, surge a necessidade de resposta a um paradoxo fundamental para manter a teoria consistente. Admitir o dualismo entre bem e mal, implica em admitir-se a existência do último. Portanto, para evitar uma contradição com a proposição “tudo parte de Deus” somos obrigados a concluir que o mal tem sua raiz no divino. O paradoxo reside no fato de Deus conter em si a perfeita benevolência e, ao mesmo tempo, o germe do mal.

Schelling responde a esse dilema com uma argumentação bastante abstrata: o mal está em Deus e é inseparável dele, tal como o bem; Deus, contudo, não é mau, no sentido usual da expressão. Isso acontece por que não há divisão entre os dois princípios em Deus, do mesmo modo como não há diferença entre amarelo e vermelho na ausência de luz. A maldade de que tratamos desde o início apenas surge com o advento do homem, e, portanto, da vontade, sua capacidade natural e fruto de sua liberdade. Ou, como escreve Bombassaro: “A possibilidade do pecado tem, pois, sua origem em Deus, porém, só tem realidade efetiva no homem”.

Hegel, ao contrário, desenvolve uma concepção muito distinta do próprio mal. Nela, o mal é identificado pelas suas marcas no movimento histórico, a negatividade na história humana. Na verdade, trata-se de um conceito particular num todo muito mais amplo e obscuro da filosofia hegeliana: o Espírito.

A história na filosofia de Hegel é compreendida como um movimento no Absoluto, que seria o análogo de Deus na teologia, com a diferença de ser não apenas o Motor Primeiro do universo, mas o próprio tecido no qual ela se desenvolve. Assim, Hegel enxerga o processo histórico sob um ponto de vista dialético: uma sucessão de teses, antíteses e sínteses, que se constituem, de fato, como um constante embate no sentido de superar contradições.

Nesse contexto de totalidade, o Espírito seria a síntese do processo dialético entre a Idéia, tese que representa a Razão Universal, e a Natureza, antítese criada pela Idéia. O Espírito, portanto, é um híbrido entre o pensamento e a matéria, onde a primeiro toma consciência de si por meio da segunda. Quanto à história mais especificamente, Bombassaro explica: “O espírito não é nada mais do que o ato pelo qual o homem faz sua história, a criação continuada do homem pelo homem”.

A realidade, portanto, não é tomada como mera manifestação ou representação do Espírito, como ocorre de modo similar nas religiões, mas como o próprio Espírito, que contém em si a Razão. Assim, “o que é racional é real; e o que é real é racional”, sintetiza o próprio Hegel.

Nessa concepção de realidade, o mal advém da constante oposição do homem enquanto ser individual e dele enquanto ser social; ou, na visão hegeliana, da distinção fundamental entre o Espírito Subjetivo, a tese proveniente da esfera emotiva do ser, e o Espírito Objetivo, a antítese oriunda da vontade coletiva, da sociedade. A síntese desse raciocínio dialético é representada pelo Espírito Absoluto, a realização máxima do Espírito como um todo. Desse modo, por exemplo, o Estado é a síntese, a superação, da oposição privado-público existente no homem.

A liberdade, como característica comum e natural aos homens, passa a ser então a expressão do Espírito Subjetivo para rebelar-se contra o Espírito Absoluto, sendo, por fim, a própria expressão do mal. A liberdade é, pois, a negatividade onipresente na história, a antítese que suscita o bem e a partir da qual se maquina o progresso humano na complexa teia histórica.

         A cristalização que a filosofia hegeliana dava ao poder estatal vigente, por vezes opressor, e seu típico obscurantismo que parecia flertar com o misticismo por certo não passariam sem sofrer fortes críticas. Schopenhauer a criticava principalmente pela legitimidade que ela dava ao Estado injusto. Feuerbach o fazia por sua face excêntrica e completamente abstrata, que partia do intangível para alcançar o cognoscível; para ele, uma inversão de sentido. De qualquer modo, não se pode negar a enorme influência que a visão hegeliana, por sua originalidade, amplitude e destreza, teve nas filosofias posteriores e, de fato, na própria estruturação da história, e da qual o conceito do mal aparece como apenas uma parte num todo muito mais amplo e complexo.

COTA PARA UNIVERSIDADES

18 de agosto de 2009

Ao se falar de raça e etnia, muitas pessoas ainda apresentam idéias distorcidas e associam os dois conceitos. Mas sob o ponto de vista biológico, não há raças humanas e sim uma única raça: a humana. Raça faz alusão aos fatores morfológicos distintivos dos grupos humanos (cor da pele, compleição física, estatura, traços faciais, etc.), que foram desenvolvidos em seu processo de adaptação a determinado espaço geográfico e ecossistema (clima, altitude, flora, fauna, etc.) durante muitas gerações. Já uma etnia ou grupo étnico é um sentido amplo da comunidade humana em relação a suas afinidades lingüísticas, culturais e genéticas. Geralmente, essas comunidades étnicas possuem uma estrutura social e política e um território.

As idéias equivocadas de milhões de pessoas ao redor do mundo têm provocado efeitos nefastos com guerras e conflitos constantes. A literatura ilustra brilhantemente o tema, pois há muitas obras renomadas que o tratam em seus mais variados aspectos, retratando as migrações de povos, a interação e o antagonismo entre e também a busca pelo reconhecimento da igualdade de direitos e da liberdade.

Ainda há muito que se evoluir no que diz respeito à nossa raça humana e aos inúmeros grupos étnicos, mas também já é possível vislumbrar sinais concretos de evolução no campo dessas idéias. Para citar um único exemplo marcante, podemos falar da eleição de um negro à presidência dos Estados Unidos, que hoje é o líder da potência mundial que já foi palco de tantos conflitos étnicos.

No Brasil a discussão está sendo alimentada pela votação, no Senado Federal, de projeto de lei que prevê expansão do sistema de cotas para as Universidades Federais. De um lado, os militantes de movimentos “negros”, favoráveis a inclusão e expansão do sistema de cotas raciais, considerado como instrumento essencial ao acesso ao ensino superior de qualidade, bem como a correção de injustiças, segregações e desigualdades históricas. De outro, àqueles favoráveis ao sistema de cotas sociais, que favorece aos alunos carentes, vindos das escolas públicas que, a exemplo do modelo adotado pela USP, são contemplados com pontuação extra no vestibular. O contexto da discussão recai, mais uma vez, no sistema educacional público, de má qualidade, que não prepara os alunos para Universidades de qualidade.  (Adaptado de www.sejaetico.com.br)

Você é a favor ou contra as cotas para afro-brasileiros nas Universidades? Dê a sua opinião.

VERGONHA NO SENADO FEDERAL

26 de junho de 2009

Nunca antes na história deste país o Senado Federal se mostrou tão vulnerável, uma vez ele foi atropelado por uma crise ética que paralisou a casa e deixou como saldo a pior imagem para uma instituição pública.

 

A mistura de ineficiência e desmando político-administrativo revelam que o Senado virou uma verdadeira “Casa da mãe Joana”. Como diria Boris Casoy: “Isto é uma vergonha”.

 

Entre tantos desmandos, gostaríamos que você manifestasse sua opinião sobre as mais de 650 decisões mantidas sob sigilo através dos intitulados “atos secretos” e a recente divulgação de duas contas paralelas que juntas acumulam recursos de R$ 3.7 milhões.

 

Não fique alheio aos acontecimentos do seu país.

 

VOCÊ É A FAVOR OU CONTRA A CASSAÇÃO DO SENADOR JOSÉ SARNEY?

 

PARTICIPE!

Olá, seja bem-vindo!

20 de abril de 2009

 

A Direção, coordenação e professores do Colégio Latino Americano resolveram abrir mais um canal de comunicação com seus alunos, familiares e com a comunidade. A partir de agora temos um espaço para debater idéias e expressar opiniões, sobre os mais variados assuntos que serão colocados em pauta.

 

Você poderá expressar suas idéias, de forma clara e objetiva ou se preferir faça sugestões de temas que gostaria de ler ou ter mais informações.

 

Inauguraremos também uma seção no blog, intitulada Fórum da Semana, no qual você dará sua opinião sobre um tema polêmico, proposto pelos professores ou sugerido por vocês.

 

A intenção, ao iniciarmos esse projeto, é fazer com que você utilize toda a tecnologia que tem a seu dispor para estimular o gosto pela leitura, pelo debate saudável e democrático e pela articulação de suas idéias e é claro manter-se “antenado” em assuntos que fazem a diferença no nosso dia a dia.

 

Participe enviando sugestões de temas, propondo debates ou simplesmente lendo os artigos publicados no blog. Com certeza será uma experiência enriquecedora.