Ídolos geniais: Arquimedes de Siracusa

Iniciando a primeira série de Universalis Scientia: Ídolos geniais. 
Para conhecer melhor as mentes que deixaram seu legado em prol do conhecimento até atualmente. E começaremos falando de Arquimedes.

“Brincar é condição fundamental para ser sério.”

Arquimedes de Siracusa nasceu por volta de 287 a.C. na região de Sicília (na época era uma colônia da Grécia). Pouco se sabe sobre sua vida, sua biografia foi escrita por seu amigo Heráclides e que segundo João Tzetzes, teria vivido 75 anos. Arquimedes era filho de um astrônomo, Fídias.

Talvez tenha estudado em Alexandria (Egito) e possivelmente familiarizado com dois gênios: Conon de Samos e Eratóstenes. Arquimedes foi considerado o maior matemático da Antiguidade, mas também era físico, engenheiro, inventor e astrônomo.

“Deem-me um apoio e moverei o mundo.”

•Princípio do empuxo

Entre suas invenções e descobertas destaca-se o princípio do empuxo, por sua história. Arquimedes era parente do Rei Hierão II, governante de Siracusa;  e o rei havia um enigma em mãos. Segundo Plutarco, o rei mandou um ouvires fazer uma coroa, porém temendo que o mesmo pudesse ter substituído o ouro da coroa por prata, o rei pediu para que Arquimedes descobrisse se a coroa era feita de ouro puro.

Depois de muito pensar, Arquimedes, durante o banho, observou que a água se elevava-se quando seu corpo afundava na água. Tão empolgado com a descoberta, correu nu pelas ruas gritando “Eureka!” (significa “encontrei” em grego). Descobrindo assim, o princípio do empuxo e resolvendo o enigma do rei Hierão II.

•Siracusia e a bomba de parafuso

Foi outro pedido do rei para Arquimedes: desenvolver um navio. Então o gênio inventou o Siracusia, um navio de luxo que provavelmente era a maior embarcação da época, conseguindo transportar cerca de 600 pessoas, era enfeitado por jardins , possuía seu próprio gymnasion (antigamente era uma estrutura usada como vestiário, banheiro e sala de treinamento, posteriormente também se tornou salas de discussão e logo instituições de aprendizagem) e um templo dedicado à deusa Afrodite.

Uma vez que um navio desse tamanho deixaria passar uma quantidade considerável de água através do casco, Arquimedes desenvolveu a bomba de parafuso (o parafuso que recebeu seu nome: “o parafuso de Arquimedes”), tal invenção ainda é utilizada e, segundo Vitrúvio, foi uma importante melhoria para originar os Jardins Suspensos da Babilônia.

•Garra de Arquimedes

A fim de defender Siracusa, que era uma cidade portuária. Arquimedes desenvolveu uma espécie de garra sustentada por um guindaste antigo, que era suspensa até acima da embarcação inimiga e que se deixava cair, não suficiente, a invenção ainda tinha braços que eram abertos após perfurar o navio e balançava e retirava o mesmo da água.

•Raio de calor

Bem parecido com um forno solar, mas esse criado para gerar chamas em um navio inimigo. A invenção consistia-se em uma série de espelhos posicionados no alto das montanhas (lembrando que as terras europeias banhadas pelo mar Mediterrâneo são bastante montanhosas) e todos espelhos miravam em apenas um alvo em comum, elevando a temperatura do alvo; e como os navios da época eram revestidos por tinta de betume, ficava simples causar um incêndio em poucos segundos.

•Outras invenções

Arquimedes não inventou a alavanca, porém afirmou ser possível movimentar qualquer objeto pesado com o uso de alavancas e roldanas, dizia para o rei: “Deem-me um apoio e moverei o mundo.”

Esse gênio não apenas contribuiu para engenharia e física como também para a matemática como, por exemplo, utilizar o método da exaustão para aproximar o valor de π, a espiral e superfícies de revolução. E muitas outras invenções e descobertas.

"Aquele que sabe falar sabe também fazê-lo"

Arquimedes morreu por volta de 212 a.C., durante a Segunda Guerra Púnica. Existem várias versões de como ele morreu, mas ele foi encontrado pelo exército romano e morto por um soldado por engano, logo que o General Marcelo, quem comandava a invasão, o queria vivo para conhecer melhor o gênio.

A barreira da neurociência

A barreira hematoencefálica, órgão reverenciado por uns e evitado por outros médicos, agora passa a ser alvo de estudos, a fim de revolucionar o tratamento de doenças, como o câncer e o mal de Alzheimer.

Experiência de Paul Ehrlich:

Trata-se de uma experiência realizada, no final do século XIX, cuja base se deu no aplicamento de corantes no organismo de camundongos.

Paul, a partir desse experimento, acabou descobrindo a cura da sífilis e lhe rendeu o Prêmio Nobel de Medicina. Entretanto, ele encontrou um enigma que ainda persiste. Quando o mesmo injetou corante na corrente sanguínea de camundongos, que passou por todos os órgãos do roedor, exceto o cérebro. Todo o organismo tornou-se púrpuro-azulado escuro (evidente por microscópio), mas o cérebro permaneceu branco-amarelado pálido.

Quando um dos alunos de Ehrlich injetou corante diretamente no cérebro, apenas o órgão tornou-se azul e os outros órgãos permaneciam normais. Concluiu-se então que devia existir uma barreira entre o cérebro e o sangue, Blut-Hirn-Schranke, em alemão.

Encontro com a barreira:

Foram necessários para encontrar a barreira oculta um meio século e um microscópio cinco mil vezes mais potente. As paredes dos vasos sanguíneos são revestidas por células endoteliais; é certo que elas forram o interior de toda vasculatura do organismo, porém são muito mais compactas nos vasos cerebrais que em outras partes do corpo, o que explica porque nem os corantes de Ehrlich, nem a maioria dos medicamentos disponíveis, conseguiram atingir o cérebro a partir da corrente sanguínea.

Qual a função da barreira hematoencefálica?

Agora se sabe que as células dos dois lados: do sangue e do cérebro estão, constantemente,  comunicando-se e se influenciam mutuamente. Várias passagens moleculares incorporadas na membrana endotelial regulam o tráfego, bloqueando algumas substâncias enquanto controlam outras.

Cientistas adotaram o termo “unidade neurovascular” para descrever melhor o que se vê: um órgão vital, que consiste em vários tipos de células diferentes, inclusive as que rodeiam os vasos e desempenham seu papel crucial no desenvolvimento, envelhecimento e doença.

Novos descobrimentos da barreira:

A cientista Maiken Nedergaard está estudando essa “parede” entre o cérebro e o resto do organismo.  Com a visão por meio de “dois fótons” no microscópio dela, é infinitamente mais fascinante que até mesmo Ehrlich poderia ter imaginado. Com a obtenção de maior conhecimento sobre essa barreira, neurocientistas já planejam controlar a mesma para que se consiga transportar células para o cérebro e bloqueá-lo para agentes estranhos.

As células endoteliais são revestidas de pericito e astrócito, células que podem facilitar a comunicação e são cercados de micróglias, células que ajudam a reparar danos.

Quando a barreira é danificada, os micróglias rapidamente fecham a barreira e restaura as células endoteliais – funcionam como uma equipe de emergência, são a primeira linha de defesa. Quando essa célula não funciona direito, ocorre a neurodegeneração.  Com a compreensão dessas funções, os cientistas estão tratando a esclerose múltipla (EM) como uma doença na barreira hematoencefálica, o que antes era considerado uma doença do sistema imune.

Com testes em camundongos, foi possível bloquear e expulsar proteínas que estão associadas com o mal de Alzheimer, porém os testes em seres humanos está longe de acontecer.

Métodos de atravessar a “muralha”:

•Soluções hiperosmóticas

Algumas soluções conseguem sugar a umidade de tecidos circundantes, como exemplo o manitol. Quando os médicos injetam essa solução numa artéria que chega até o cérebro, ela absorve a água das células endoteliais, deixando-as murchar. Então, as zônulas de oclusão se abrem, deixando que as drogas passem.

Esse método foi utilizado pelo médico Edward A. Neuwelt, neurocirurgião e diretor do Programa de Barreira hematoencefálica, em uma paciente, Joanie Latterty, que sofria linfoma (câncer que começa no sistema linfático e se espalha para o cérebro); dando possíveis mais 13-14 anos de vida a paciente que havia de morrer um mês previsto.

•Microcateterismo

Médicos introduzem um minúsculo cateter nos vasos sanguíneos para o cérebro e usam manitol para abrir uma pequena parte da barreira próxima ao local que desejam tratar. Depois injetam drogas através do mesmo cateter.

Esse método já é usado para administrar agentes anticoagulantes após um AVC.

•Microbolhas

Injeta-se no paciente uma solução de soro contendo bolhas gasosas microscópicas. Assim que atingem o cérebro, um feixe de ultrassom focalizado faz vibrá-las em um local específico, provocando a abertura da barreira hematoencefálica e permitindo a passagem de drogas.

•”Cavalo de Tróia”

Método, nomeado por cientistas, que sugere uma droga atrelada a outra, como um vagão, ao fim de um composto que desliza naturalmente através da barreira.

Fonte: revista Scientific American Brasil – edição de julho de 2013

As Fundamentais

As partículas elementares, ou fundamentais, são as estruturas indivisíveis do Universo e essas dão origem a tudo o que possa existir. Compreender essas partículas é entender e poder discutir a fundo a composição da matéria.

A partícula indivisível:

Antigamente, Demócrito e seu professor Leucipo deram origem à teoria de que tudo no mundo era composto por uma matéria indivisível. Desta forma, denominaram-a como “átomo”. Até fins do século XIX, essa teoria era sustentada; porém então descobriram que o átomo era composto por elétrons, prótons e nêutrons. Sabemos, hoje, que há algo mais: as partículas subatômicas.

O modelo Padrão das partículas elementares:

Pouco se sabe dessas partículas e apenas com estudos muito avançados de física quântica é possível ter uma noção geral dessas "energias". Encontramos um link sobre esse determinado assunto no site da Sociedade Brasileira de Física (SBF), porém estava indisponível. Apenas conseguimos um esquema simplificado para o Modelo Padrão:

Nesse esquema não é feita nenhuma alusão ao fato de que para cada partícula existe uma antipartícula, não se considera que os quarks têm a propriedade com que se apresenta em três variedades (de modo que seria 18 o número de quarks) e que a interação forte pode se apresentar como fundamental ou residual (que seria mediada por mésons). Além disso, sugere que a interação gravitacional está perfeitamente integrada ao Modelo Padrão, o que ainda não ocorreu e talvez nem venha a ocorrer.

A partícula Bóson de Higgs (a “partícula de Deus”):

Obóson de Higgs foi predito primeiramente em 1964 pelo físico britânico Peter Higgs trabalhando as ideias de Philip Anderson. Teoricamente surgida logo após ao Big Bang de escala maciça hipotética predita para validar o modelo padrão atual de partícula. Representa a chave para explicar a origem da massa das outras partículas elementares. Além disso, é responsável por permitir que outras partículas possuam diferentes massas

 Em 4 de julho de 2012, a Organização Européia para a Pesquisa Nuclear (CERN) anunciou depois de cinquenta anos de investigação, descobriram uma partícula nova que pode ser o bóson de Higgs. Em 14 de março de 2013, confirma-se que a "Partícula de Deus" foi encontrada.

Grande Colisor de Hádrons (LHC):

É o maior acelerador de partículas do mundo. Está em funcionamento desde 10 de Setembro de 2010; se encontra a 175 metros abaixo do solo, na fronteira entre França e Suíça. Sua construção tem finalidade de chocar partículas e recolher seus dados. 
O que chama atenção nas pesquisas é o acelerador estar sendo usado para recriar instantes posteriores ao Big Bang, para informações chaves para a origem do Universo e a confirmação da teoria física do Bóson de Higgs.  Alguns cientistas acreditam que este equipamento pode provocar uma catástrofe de dimensões globais, pensam, por exemplo, que o LHC pode dar origem a um buraco negro que destruiria a Terra.

Vinagre com gás lacrimogêneo

Ainda sobre as manifestações ocorridas nesses últimos tempos no Brasil, surge uma questão muito interessante de ser discutida: A utilização de vinagre para minimizar o efeito do gás lacrimogêneo atirado pela polícia militar. Será que funciona mesmo?

Alguns manifestantes espalharam a informação que o gás de efeito moral, liberado no confronto pela polícia nos movimentos revolucionários, podia perder seu efeito no organismo do indivíduo que estivesse no local utilizando de uma máscara molhada de vinagre; o que deu até mesmo chamar o manifesto de “V de vinagre” ou “Revolução do vinagre”.

Porém, que passou essa informação ao povo cometeu um sério engano  ̶ obviamente, não pesquisou a fundo sobre os efeitos do gás e do tempero de saladas no organismo.

Mas de onde surgiu essa ideia?

Ouve-se dizer que em antigos panfletos distribuídos nos Estados Unidos da América contra possíveis ataques terroristas deve-se proteger o organismo exatamente assim, utilizado desse ingrediente famoso na salada; na verdade, já é uma informação ultrapassada. Então o brasileiro adquiriu dessas informações e apenas traduziu para o português e distribuiu para as redes sociais.

Os efeitos do gás lacrimogêneo no organismo:

A bomba de efeito moral, como é conhecida, não é letal em ambientes abertos e apenas provoca os neurônios sensoriais causando uma série de reações. Possui principalmente quatro componentes em sua composição que devem ser questionados:

•Cloroacetofenona (CN):

•Clorobenzilideno (CS):

•Dibenzoxazepina (CR):

•Capsaicina

Os efeitos do vinagre no organismo:

O vinagre possui ácido acético; e um dos seus efeitos no organismo quando o respiramos é expandir os brônquios do pulmão, fazendo assim inspirar maior quantidade de ar (justamente o contrário do que o organismo faz para impedir a exalação do gás, o corpo não quer que entre o gás de efeito moral nos pulmões), sendo assim, impróprio o uso desse componente nas manifestações.

Portanto, há alguma forma correta de se proteger?

A utilização da máscara de carvão ativado, a mesma máscara usada pela polícia nessas ocasiões.

Para saber com detalhes os efeitos do gás lacrimogêneo e do vinagre, assista este vídeo com o professor Paulo Jubilut:

http://www.youtube.com/watch?v=vkUYLbaQtFA

O que é PEC?

Se você está acompanhando as manifestações que estão ocorrendo por todo território brasileiro, deve estar ouvindo muito falar na palavra PEC. Seria isso uma sigla? Um código? No que isso vai mudar minha vida? Entre outras perguntas.

Por conta disso, vamos analisá-la e ver o porquê da sua importância.

O que é PEC?

Significa Proposta de Emenda à Constituição.

Se você analisar a história, verá que a mais atual Constituição brasileira é de 1988 e a mesma não se adéqua às modernidades de hoje em dia; então para não se ficar criando novas constituições foi criada a PEC que apenas “atualiza” a Constituição.

Essa é uma das propostas que exige mais tempo  ̶ por se tratar de modificações na Constituição Federal  ̶  no seu preparo, elaboração e votação, necessitando do quórum (número requerido de assistentes a uma sessão de qualquer corpo de deliberação ou parlamentar para que seja possível adaptar uma decisão válida.) quase máximo e dois turnos de votação em cada uma das Casas legislativas, Câmara dos Deputados e Senado Federal. 

Trecho retirado da Constituição:

Subseção II (Da Emenda à Constituição) Art. 60. A Constituição poderá ser emendada mediante proposta: I - de um terço, no mínimo, dos membros da Câmara dos Deputados ou do Senado Federal; II - do Presidente da República; III - de mais da metade das Assembleias Legislativas das unidades da Federação, manifestando-se, cada uma delas, pela maioria relativa de seus membros. § 1º - A Constituição não poderá ser emendada na vigência de intervenção federal, de estado de defesa ou de estado de sítio. § 2º - A proposta será discutida e votada em cada Casa do Congresso Nacional, em dois turnos, considerando-se aprovada se obtiver, em ambos, três quintos dos votos dos respectivos membros. § 3º - A emenda à Constituição será promulgada pelas Mesas da Câmara dos Deputados e do Senado Federal, com o respectivo número de ordem. § 4º - Não será objeto de deliberação a proposta de emenda tendente a abolir: I - a forma federativa de Estado; II - o voto direto, secreto, universal e periódico; III - a separação dos Poderes; IV - os direitos e garantias individuais. § 5º - A matéria constante de proposta de emenda rejeitada ou havida por prejudicada não pode ser objeto de nova proposta na mesma sessão legislativa.

Fonte: http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/constituicao/constituicao.htm

E qual a PEC que está revoltando os brasileiros recentemente?

É a PEC 33 e a PEC 37.

A PEC 33, caso aprovada, irá atingir o Supremo Tribunal Federal (STF)  ̶  em outras palavras, ela atinge o Poder Judiciário  ̶  essa proposta visa modificar a relação entre os três Poderes (Executivo, Legislativo e Judiciário), que até então eram um pouco independentes entre eles, propondo o controle do Congresso (Poder Legislativo) sobre às ações do STF, ou seja, os deputados e senadores terão direito de vetar, aplicar ou modificar as decisões dos ministros, limitando o Poder Judiciário.

A PEC 37, caso aprovada, irá atingir o Ministério Público que possui o poder de investigação (o Ministério Público é o órgão que investiga casos de corrupção, desvio de verbas, crimes contra a união, entre outros.). A emenda visa retirar esse poder de investigação do Ministério.