A Física é ciência responsável por investigar os fenômenos fundamentais da natureza, detalhando sua estrutura, compreendendo sua complexidade e aplicando todo este conhecimento no desenvolvimento de novas tecnologias.

Seria impossível pensarmos no que temos hoje sem a contribuição de físicos do passado, que através de investigações desvendaram fenômenos ópticos, elétricos e magnéticos, dentre outros, possibilitando a existência de quase tudo que hoje facilita as nossas vidas.

Basta olharmos à nossa volta! As mais variadas formas de geraçao de energia, eficientes meios de comunicação, meios de transporte absurdamente confortáveis – o MUNDO gira em função da Física.

À partir do início do século XX, com a descoberta da mecânica quântica, foram abertos novos horizontes como a interpretação de fenômenos subatômicos e geração de novas frentes de pesquisa.

Devido à grande quantidade de conhecimentos acumulada nos últimos cem anos da pesquisa em Física, tornou-se necessária a divisão da mesma em Teórica e Experimental.

- Física Experimental: é a divisão que incumbe-se de estar em contato concreto com situações do dia-a-dia, resultantes de experiências ou sugeridas pelos físicos teóricos. Aqui ocorre o planejamento e execução de extruturas que permitem bons resultados de pesquisa, sendo que muitos deles geram tecnologias aplicáveis a várias áreas do desenvolvimento tenológico.

- Física Teórica: aqui temos fisicos que desenvolvem modelos que, mesmo abstratos, permitem em muito o desenvolvimento da Física. É bem comum dizermos que aqui temos o desenvolvimento de Teorias que serão, posteriormente testadas.

Faz-se necessária a capacidade de análise investigativa tanto de fenômenos já conhecidos e que precisam ser aprofundados, quanto de informações novas. Alguns experimentos são mais teóricos e de fácil acesso à maioria dos interessados, outros são quase inacessíveis, dada a estrutura exigida, como por exemplo no caso do LHC.
Exige-se que o físico que pretende seguir ao ramo das pesquisas tenha, além de conhecimentos sobre Física, alguns pré-requisitos:

1. capacidade de explorar a lógica e, ao mesmo tempo, desenvolver raciocínios nem sempre óbvios;

2. habilidades com matemática;

3. criatividade;

4. paciência e persistência.

O Físico tem, basicamente, dois caminhos a seguir:

• Licenciatura: relacionada ao ensino;

• Bacharelado: voltado para a pesquisa.

O físico atual não está limitado à sala de aula ou a um simples laboratório, encontrando hoje um vasto campo de atuação. Empresas de telecomunicações e de desenvolvimento de tecnologia de ponta para a área médica são grandes mercados em expansão para os físicos. O mercado financeiro também vem se mostrando muito promissor, visto que instituições bancárias de grande porte têm admitido físicos e matemáticos, dada sua alta capacidade de raciocínio e habilidade de resolução de situações em que se faz necessária a tomada de decisões complexas, às vezes em curto espaço de tempo.
O licenciado em Física encontra vasto campo de atuação em escolas, universidades e cursos preparatórios para vestibular, além de poder desenvolver pesquisas relacionadas à Educação.

Para finalizar, podemos afirmar que em segundos você encontrou este artigo, leu e adquiriu talvez um puco mais de conhecimento. Isto implica num processo complexo que não teríamos aqui tempo para descever, mas é tudo, simplesmente, devido ao que chamamos Física.

CURIOSIDADES DA FISICA

ILUSÃO DE ÓPTICA

O termo Ilusão de óptica aplica-se a todas ilusões que "enganam" o sistema visual humano fazendo-nos ver qualquer coisa que não está presente ou fazendo-nos vê-la de um modo erróneo. Algumas são de carácter fisiológico, outras de carácter cognitivo.

Olhe para os três pontinhos pretos verticais da imagem ... concentre-se por 30 segundos, depois olhe para o quadro branco por aproximadamente 10 segundos e veja o que acontece.

As ilusões de óptica podem surgir naturalmente ou serem criadas por astúcias visuais específicas que demonstram certas hipóteses sobre o funcionamento do sistema visual humano. Imagens que causam ilusão de óptica são largamente utilizados nas artes, por exemplo nas obras gráficas de M. C. Escher.

Uma explicação possível das muitas ilusões ópticas

A explicação possível das ilusões óticas é debatida extensamente. No entanto, os resultados da investigação mais recente indicam que as ilusões emergem simplesmente da assinatura do modo estatístico e empírico como todos os dados perceptivos visuais são gerados[1].

Os circuitos neuronais do nosso sistema visual evoluem, por aprendizagem neuronal, para um sistema que faz interpretações muito eficientes das cenas 3D usuais, com base na emergência no nosso cérebro de modelos simplificados que tornam muito rápida e eficiente essa interpretação mas causam muitas ilusões ópticas em situações fora do comum.

A nossa percepção do mundo é em grande parte auto-produzida. Os estímulos visuais não são estáveis: por exemplo, os comprimentos de onda da luz reflectida pelas superfícies mudam com as alterações na iluminação. Contudo o cérebro atribui-lhes uma cor constante. Uma mão a gesticular produz uma imagem sempre diferente e, no entanto, o cérebro classifica-a consistentemente como uma mão. O tamanho da imagem de um objecto na retina varia com a sua distância mas o cérebro consegue perceber qual é o seu «verdadeiro» tamanho. A tarefa do cérebro é extrair as características constantes e invariantes dos objectos a partir da enorme inundação de informação sempre mutável que recebe. O cérebro pode também deduzir a distância relativa entre dois objectos quando há sobreposição, interposição ou oclusão. E pode deduzir a forma de um objecto a partir das sombras. O que implica uma aprendizagem da perspectiva linear. No entanto, existem vários tipos de ilusões de distância e profundidade que surgem quando esses mecanismos de dedução inconsciente resultam em deduções errónea.

A imagem da retina é a fonte principal de dados que dirige a visão mas o que nós vemos é uma respresentação “virtual” 3D da cena em frente a nós. Não vemos uma imagem física do mundo, vemos objectos. E o mundo físico em si não está separado em objectos. Vemos o mundo de acordo com a maneira como o nosso cérebro o organiza. O processo de ver é um de «completar» o que está em frente a nós com aquilo que o nosso cérebro julga estar a ver. O que vemos não é a imagem na nossa retina - é uma imagem tridimensional criada no cérebro, com base na informação sobre as características que encontramos mas também com base nas nossas «opiniões» sobre o que estamos a ver.

O que vemos é sempre, em certa medida, uma ilusão. A nossa imagem mental do mundo só vagamente tem por base a realidade. Porque a visão é um processo em que a informação que vem dos nossos olhos converge com a que vem das nossas memórias. Os nomes, as cores, as formas usuais e a outra informação sobre as coisas que nós vemos surgem instantaneamente nos nossos circuitos neuronais e influenciam a representação da cena. As propriedades percebidas dos objectos, tais como o brilho, tamanho angular, e cor, são “determinadas” inconscientemente e não são propriedades físicas reais. As ilusões surgem quando os “julgamentos” implícitos na análise inconsciente da cena entram em conflito com a análise consciente e raciocinada sobre ela.

A interpretação do que vemos no mundo exterior é uma tarefa muito complexa. Já se descobriram mais de 30 áreas diferentes no cérebro usadas para o processamento da visão. Umas parecem corresponder ao movimento, outras à cor, outras à profundidade (distância) e mesmo à direcção de um contorno.

E o nosso sistema visual e o nosso cérebro tornam as coisas mais simples do que aquilo que elas são na realidade. E é essa simplificação, que nos permite uma apreensão mais rápida (ainda que imperfeita) da «realidade exterior», que dá origem às ilusões de óptica.

FISICA E COTIDIANO

Aurora Boreal e Austral

Introdução

As auroras boreal e austral são fenômenos visuais que ocorrem nas regiões polares de nosso planeta. Podem ser visualizadas, no período noturno ou final de tarde, a olho nu nas regiões onde ocorrem. São verdadeiros shows de luzes coloridas e brilhantes, que ocorrem em função do contato dos ventos solares com o campo magnético do planeta Terra.

Informações

Quando este fenômeno ocorre em regiões próximas ao pólo norte é chamado de aurora boreal e quando aconteceu no pólo sul é chamado de aurora austral. Estes fenômenos são mais comuns entre os meses de fevereiro, março, abril, setembro e outubro.

A aurora boreal pode aparecer em vários formatos: pontos luminosos, faixas no sentido horizontal ou circulares. Porém, aparecem sempre alinhados ao campo magnético terrestre. As cores podem variar muito como, por exemplo, vermelha, laranja, azul, verde e amarela. Muitas vezes aparecem em várias cores ao mesmo tempo.

Em momentos de tempestades solares, a Terra é atingida por grande quantidade de ventos solares. Nestes momentos as auroras são mais comuns. Porém, se por um lado somos agraciados com este lindo show de luzes da natureza, por outro somos prejudicados. Estes ventos solares interferem em meios de comunicação (sinais de televisão, radares, telefonia, satélites) e sistemas eletrônicos diversos.

Curiosidade:

- O nome aurora boreal foi dado pelo astrônomo Galileu Galilei em homenagem à deusa romana Aurora (do amanhecer) e seu filho Boreas.

- Além do planeta Terra, podemos encontrar este fenômeno em planetas como Júpiter, Saturno e Marte.

FISICA E COTIDIANO

Teoria do Caos

A teoria estabelece que uma pequena mudança ocorrida no início de um evento qualquer pode ter conseqüências desconhecidas no futuro. Isto é, se você realizar uma ação nesse exato momento, essa terá um resultado amanhã, embora desconhecido. O meteorologista norte-americano Edward Lorenz descobriu, no início da década de 1960, que acontecimentos simples tinham um comportamento tão desordenado quanto à vida. Ele chegou a essa conclusão após testar um programa de computador que simulava o movimento de massas de ar.

Em busca de uma resposta Lorenz teclou um dos números que alimentavam os cálculos da máquina com algumas casas decimais a menos, na expectativa de que o resultado tivesse poucas mudanças. No entanto, a pequena alteração transformou completamente o padrão das massas de ar. Segundo ele seria como se o bater das asas de uma borboleta no Brasil causasse, tempos depois, um tornado no Texas. Fundamentado em seus estudos, ele formulou equações que demonstravam o “efeito borboleta”. Origina-se assim a Teoria do Caos. Alguns cientistas concluíram também que a mesma imprevisibilidade aparecia em quase tudo, do número de vezes que o olho pisca até a cotação da Bolsa de Valores. Para reforçar essa teoria, na década de 1970 o matemático polonês Benoit Mandelbrot notou que as equações de Lorenz coincidiram com as que ele próprio havia feito quando desenvolveu os fractais (figuras geradas a partir de fórmulas que retratam matematicamente a geometria da natureza, como o relevo do colo, etc.). A junção do experimento de Lorenz com a matemática de Mandelbrot indica que a Teoria do Caos está na essência de tudo, dando forma ao universo.

Bomba de Antimatéria

O livro Anjos e Demônios, de Dan Brown, conta a incrível jornada Robert Langdon, para tentar salvar o Vaticano de uma explosão com uma nova arma, criada pelo CERN (Organização Europeia Para Investigação Nuclear), a Antimatéria.

Mas o que é a antimatéria?

A natureza é composta de partículas elementares, como os prótons, nêutrons, elétrons, que basicamente constituem a matéria. O nome antipartícula, no entanto, é reservado a partículas mais raras encontradas apenas nos raios cósmicos, nos decaimentos de substâncias radioativas e nos aceleradores de partículas.

A mecânica quântica explica que, no processo de criação de pares, um fóton de energia elevada - ao colidir com o núcleo - perde toda sua energia, dando origem a um par de partículas, o elétron e o pósitron.

Um pósitron é uma partícula que tem todas as características de um elétron, exceto o sinal de sua carga, que é o oposto do elétron.

O processo inverso também pode ser analisado, quando um par elétron-positron (matéria-antimatéria), estando essencialmente em repouso e próximos um do outro, se unem, são aniquilados. Esse processo recebe o nome de aniquilação de pares, dando origem a dois fótons que se movem em sentidos opostos.

A produção de dois fótons pode ser explicada devido ao fato de que, se os elementos (elétron-pósitron) estão inicialmente em repouso, seu momento inicial é igual a zero, porém, um único fóton não pode ser criado com momento igual a zero.

Podemos concluir então que, quando uma partícula de antimatéria se choca com uma partícula de matéria ocorre a aniquilação de ambos, originando radiação gama (γ), que libera uma grande quantidade de energia.

Segundo o livro Anjos e Demônios, ¼ de grama de antimatéria teria energia suficiente para destruir completamente a cidade do Vaticano. Se comparada com a bomba atômica lançada em Hiroshima, que possuía um núcleo de 10 kg de urânio 235 e produzia uma energia de 84x1012 J (20 kilotons), ¼ da bomba de antimatéra seria necessário para produzir 42x1012 J (10 kilotons) de energia. Uma explosão em tanto para uma quantidade tão pequena de partículas.

Segundo o CERN, são produzidos 107 antiprótons por segundo em seu acelerador de partículas. Eles afirmam também que 1g (um grama) de antiprótons equivale a, aproximadamente, 6x1016 partículas, e seriam necessários 6x1030s para produzir essa quantidade, ou seja, aproximadamente 2 bilhões de anos.

Portanto, se você conhece alguém que pretende criar uma bomba como esta, com ¼ de grama de antimatéria, diga a essa pessoa que ela terá que esperar pelo menos 500 milhões de anos.

RADIOATIVIDADE

Radiações Alfa, Beta e Gama


Existem três modalidades de radiações denominadas alfa, beta e gama que podem ser separadas por um campo magnético ou por um campo elétrico:

• Radiação alfa (α): também chamada de partículas alfa ou raios alfa, são partículas carregadas por dois prótons e dois nêutrons. Apresentam carga positiva +2 e massa 4.
• Radiação beta (β): raios beta ou partículas beta, são partículas negativas que se assemelham aos elétrons, apresenta carga negativa – 1 e massa 0.
• Radiação Gama (γ): ou raios gama. O comprimento de onda desta radiação varia de 0,5 Ǻ a 0,005 Ǻ (unidade de medida: angstron). As radiações gama são ondas eletromagnéticas, e possuem carga e massa nulas, emitem continuamente calor e têm a capacidade de ionizar o ar e torná-lo condutor de corrente elétrica.

Um núcleo radioativo emite radiação alfa ou beta, e a radiação gama está sempre presente. A partícula beta pode atingir uma velocidade de até 95% da velocidade da luz, já a partícula alfa é mais lenta e atinge uma velocidade de 20.000 km/s, e os raios gama atingem a velocidade das ondas eletromagnéticas (300.000 km/s).
Para melhor compreender a velocidade e a potência das partículas alfa, beta e gama frente à matéria, segue alguns exemplos do poder de penetração das radiações:

•  Apesar de serem bastante energéticas as partículas alfa são facilmente barradas por uma folha de papel;
• As partículas beta são mais penetrantes e menos energéticas que as partículas alfa, conseguem atravessar lâminas de chumbo de até 2 mm ou de alumínio de até 5 mm no ar, mas são barradas por uma placa de madeira de 2,5 cm de espessura;
• As partículas gama percorrem milhares de metros no ar, são mais perigosas, quando emitidas por muito tempo podem causar má formação nas células. Os raios gama conseguem atravessar chapas de aço de até 15 cm de espessura, mas são barradas por grossas placas de chumbo ou paredes de concreto.

Podemos concluir que as partículas alfa possuem uma massa e carga elétrica relativamente maior que as demais, entretanto, são facilmente barradas por uma folha de papel. Já as partículas gama não são tão energéticas, mas são extremamente penetrantes, podendo atravessar o corpo humano, são detidos somente por uma parede grossa de concreto ou por algum tipo de metal.

CURIOSIDADES DA FÍSICA

Acelerador de partículas será ligado novamente neste final de semana

O acelerador de partículas LHC, do Laboratório Europeu de Pesquisa Nuclear (Cern), passará por um novo teste neste final de semana, após 14 meses de consertos em consequência de um grave defeito poucos dias depois de entrar em funcionamento há 14 meses.
Conforme o porta-voz do Cern James Gillies, os cientistas injetarão entre sábado e domingo um feixe de prótons no acelerador para fazer com que o mesmo dê uma volta completa no túnel de 27 quilômetros de comprimento, situado a 100 metros de profundidade sob a fronteira suíço-francesa.

A circulação de partículas no gigantesco equipamento começará em um primeiro momento em baixa energia, com 450 GeV (gigaeletrons volts), e quando os cientistas injetarem feixes em direções opostas se produzirão, a essa velocidade, as primeiras colisões.

A partir então, o experimento consistirá em ir aumentando progressivamente a potência da circulação dos prótons, até chegar ao momento mais esperado e temido por alguns: as primeiras colisões de partículas a velocidade próxima a da luz, o que calculam que poderia ocorrer em janeiro.

Nesse momento, serão recriados os instantes posteriores ao Big Bang, o que dará informações chaves sobre a formação do universo e confirmará ou não a teoria da física, baseada no Bóson de Higgs.

A existência dessa partícula, que deve seu nome ao cientista que há 30 anos previu sua existência, se considera indispensável para explicar por que as partículas elementares têm massa e por que as massas são tão diferentes entre elas.

Mas nem todo mundo apoia a experiência. Um grupo contrário ao experimento apresentou hoje uma denúncia ao Conselho de Direitos Humanos sobre o "perigo" que a população está exposta com esse teste.

Alegam que com as colisões de alta energia, a matéria estará em um estado jamais observado antes, por isso que reiteraram o temor pelo surgimento de um buraco negro capaz de aspirar tudo o que estiver ao redor, provocando assim o fim do mundo.

O acelerador do Cern teve um custo de 4 bilhões de euros e sua construção ocorreu ao longo de 12 anos, e contou com a colaboração de 7 mil cientistas.

ASTRÔNOMIA

"Gêmea" da Terra será vista em dois anos, diz cientista

RAFAEL GARCIA
enviado especial da Folha de S.Paulo ao Rio

O astrônomo Michel Mayor, da Universidade de Genebra (Suíça), diz que a ciência nunca esteve tão perto de achar um planeta "gêmeo" da Terra fora do Sistema Solar. "Temos grande chance de fazer isso nos próximos dois anos", afirma.

Mayor está hoje no Rio para falar sobre o que aprendeu desde que achou o primeiro exoplaneta (planeta fora do Sistema Solar) conhecido, orbitando a estrela 51 Pegasi, em 1995.

Ele foi pioneiro no uso da técnica para medir o movimento de estrelas analisando distorções na frequência de sua luz -o chamado efeito Doppler. Quando um planeta gira em torno de seu sol, ele o faz "rebolar" um pouquinho, e a velocidade desse rebolado pode ser detectada assim.

Em entrevista num dos intervalos da assembleia da IAU (União Astronômica Internacional), Mayor disse o que espera ver nos próximos anos.

Leia a entrevista de Mayor para Folha:

FOLHA - O que o sr. veio apresentar no encontro aqui no Rio?

MICHEL MAYOR - Vim mostrar que aquilo que descobrimos nos últimos dois anos foi uma grande população de planetas de baixa massa. Isso significa massas poucas vezes maiores que a da Terra ou a massa de Netuno. Mais ou menos entre 5 e 20 vezes a massa da Terra. Essa população parece ser bastante frequente. Um terço das estrelas de tipo solar tem esse tipo de planeta perto delas.

As propriedades desse novo tipo de planeta são bem diferentes daquilo que vínhamos descobrindo há alguns anos, que são planetas gasosos gigantes. O recorde é um planeta com uma massa 1,9 vez a da Terra. Estamos perto de achar um de massa igual ao nosso.

FOLHA - Como o sr. faz para detectar a presença desses planetas? Existem várias maneiras, não?

MAYOR - A técnica que estou usando é a do efeito Doppler. Nós tentamos detectar mudanças nas velocidades de estrelas devido à influência gravitacional dos planetas. Mas, recentemente, nos últimos dois anos, grandes progressos foram feitos também por pessoas que estão procurando planetas em trânsito na frente de suas estrelas. É possível achá-los porque eles causam uma pequena queda na luminosidade.

Recentemente, houve uma descoberta interessante feita pelo satélite francês Corot, que achou planetas com poucas vezes a massa da Terra. Estou certo de que nos próximos dois anos temos uma chance bastante grande de detectar um planeta com massa tão pequena quanto a da Terra.

FOLHA - Isso vai acontecer com a técnica que o sr. usa ou com as técnicas usadas pelo Corot?

MAYOR - Com as duas. Nós estamos competindo, e as técnicas são complementares.

FOLHA - Alguns poucos estudos relataram ter conseguido ver planetas diretamente. Isso é uma técnica promissora também?

MAYOR - Sim, mas a luz direta é uma técnica bem diferente. Uma vez que o planeta esteja atrás da estrela, você tem uma pequena queda da luminosidade infravermelha. Isso é um tipo de detecção direta. Outra, direta, é a produção de imagem com óptica adaptativa avançada, uma técnica que corrige a turbulência da atmosfera. Aí você consegue ver pontos minúsculos perto da estrela.

FOLHA - Quantos planetas seu grupo detectou até agora desde 1995, quando achou o primeiro?

MAYOR - Grupos do mundo inteiro detectaram até agora cerca de 350 planetas. Eu e minha equipe podemos reivindicar a descoberta de 150 deles.

FOLHA - Agora que vocês conhecem tantos planetas, é possível dizer se o Sistema Solar é especial?

MAYOR - Temos de ser cautelosos com essa pergunta, porque a amostra de planetas que temos na verdade é ainda pequena. Mas, ao que parece, o Sistema Solar não é nem de longe um exemplo típico. Em todos os sistemas nos quais descobrimos planetas gigantes, eles têm órbitas muito excêntricas [ovaladas], enquanto no Sistema Solar elas são mais circulares.

Com relação aos planetas de baixa massa, descobrimos sistemas com diversos planetas com massa da escala de duas Terras, orbitando perto da estrela, o que não existe no Sistema Solar. Então, em muitos aspectos, o Sistema Solar é diferente daquilo que temos visto.

Mas ainda não podemos dar declarações definitivas. A visão que temos ainda é enviesada.

FOLHA - O que fez o número de planetas detectados aumentar tanto desde 1995? Foi o poder dos telescópios ou os astrônomos aprenderam a olhar para os lugares certos?

MAYOR - Os telescópios tiveram avanços importantes, mas não no poder de coletar luz, que está relacionado ao tamanho do telescópio, e sim na instrumentação. Por exemplo, a precisão típica que tínhamos 15 anos atrás, quando descobrimos o planeta 51 Pegasi b [medindo a velocidade de sua estrela-mãe] era de 51 metros por segundo. Hoje chegamos a uma precisão de 3 m/s.

FOLHA - A detecção de um planeta na zona "habitável", onde a água líquida está presente, será possível?

MAYOR - Sim, na verdade, três meses atrás, quando anunciamos a descoberta de um planeta novo em torno da estrela Gliese 581, nós corrigimos os parâmetros orbitais de um planeta a mais nesse sistema. É um planeta com sete vezes a massa da Terra, localizado na "zona habitável" na órbita da estrela.

FOLHA - Os instrumentos já têm capacidade de investigar a química desses planetas?

MAYOR - Já houve alguns avanços na análise da composição atmosférica. Mas estamos longe de ter capacidade de detectar a chamada "assinatura" química que a vida deixaria num exoplaneta igual à Terra.

FOLHA - Quinze anos atrás, quando o sr. achou o primeiro exoplaneta, já imaginava que hoje teríamos conseguido achar mais 350?

MAYOR - Absolutamente, não. Quando descobrimos aquele planeta, era apenas um. Não tínhamos como extrapolar dados para estimar quantos mais poderiam ser detectados. Um ano depois, quando apareceram alguns outros, começamos a pensar: "OK, temos chance de ver mais deles; não é um objeto tão raro". Ainda assim, ninguém imaginava que o campo de pesquisa cresceria tanto. Hoje, há alguns milhares de pessoas trabalhando nisso.

FOLHA - Quando o sr. descobriu 51 Pegasi b, estava procurando planetas deliberadamente ou houve um componente de sorte?

MAYOR - Nós construímos os instrumentos para conseguir captar com precisão as velocidades e, assim como outros astrônomos, tivemos de fazer pedidos de tempo de observação para o comitê que controlava os telescópios. Ainda hoje temos de fazer isso, e sempre está escrito nos requerimentos que a intenção é detectar planetas gigantes. Não foi sorte.

FOLHA - O que está acontecendo de importante sobre exoplanetas aqui no encontro do Rio?

MAYOR - Uma coisa importante é que três anos atrás nós não tínhamos nenhuma comissão sobre exoplanetas na IAU. Quinze anos atrás não existia nada mesmo e, há poucos anos, demo-nos conta de que o campo é muito importante. Hoje já existem inúmeras conferências internacionais sobre o assunto, talvez até demais.

FOLHA ONLINE

ASTRÔNOMIA

Cientistas europeus anunciam a descoberta de 32 exoplanetas

Astrônomos do Observatório Europeu do Sul (ESO, na sigla em inglês) anunciaram a descoberta de 32 novos exoplanetas orbitando em estrelas distantes, nesta segunda-feira (19).

O que é mais importante, segundo o jornal norte-americano "The Washington Post", é que os planetas foram encontrados em torno de uma variedade de estrelas, sugerindo que os planetas são comuns na nossa galáxia.

Os planetas gigantes, compostos de gases, foram encontrados orbitando em torno de estrelas "pobres em metal" (que carecem mais em elementos como hidrogênio e hélio do que outras), que até então eram considerados lugares inóspitos para a formação de planetas.

O primeiro exoplaneta foi encontrado em 1995. Com a descoberta do ESO, a contagem total de exoplanetas sobe para 400. O planeta cuja massa é mais baixa tem por volta de cinco vezes a massa da Terra. Os astrônomos esperam, algum dia, encontrar um planeta com massa e órbita semelhantes à da Terra --circundando uma estrela de modo que haja possibilidade de encontrar água em estado líquido na sua superfície.

Os astrônomos que anunciaram a descoberta de hoje usaram um espectrográfico para estudar possíveis planetas próximos às estrelas. O instrumento mede leves mudanças causadas na luz das estrelas devido à órbita de um planeta, que não pode ser observado diretamente.

Segundo o astrônomo Stephane Udry, da Universidade de Gênova, um novo instrumento está em desenvolvimento. Conhecido como Espectrográfico para Exoplanetas Rochosos e Observações Espectroscópicas Estáveis Echelle (Espresso, na sigla em inglês), "deve possibilitar a detecção de gêmeas da Terra em todos os tipos de estrelas solares, dentro de cinco ou dez anos".
"Pessoalmente, estou convencido de que planetas estão em todos os lugares", disse Udry.

Folha Online

Como ocorrem as estações do ano.

Um conceito errôneo se propagou no ensino básico a respeito das estações do ano, segundo esta tola teoria as estações do ano eram definidas pela distância que separa a Terra do Sol devido à sua órbita elíptica, estando a Terra mais longe seria inverno e mais próxima seria verão.

Este conceito furado é facilmente quebrado quando se pensa que, sendo a Terra uma só, em diferentes lugares do planeta as estações do ano não são as mesmas num determinado período.

Eu poderia ainda dizer que a excentricidade da Terra é tão baixa que se parece muito mais com uma circunferência do que propriamente com uma elípse abaulada como usualmente vemos nos desenhos dos livros.

Na realidade as estações do ano são definidas pelos diferentes ângulos de incidência dos raios solares. a Terra têm seu eixo de rotação inclinado em relação ao seu plano de translação, sendo assim num dado período os raios solares incidem ortogonalmente numa dada região (verão) e tangencialmente em outra região (inverno).

Repare que o verão brasileiro ocorre em concomitância com o inverno americano, ou seja, neste período a face sul fica diretamente voltada para o Sol enquanto a face norte fica escondida.

O paradoxo dos gêmeos, consequência da teoria da relatividade.

Na teoria da relatividade, cada observador tem sua própria medida de tempo, isso leva ao famoso paradoxo dos gêmeos.
Imagine que um dos gêmeos parte para uma viagem espacial durante a qual ele viaja próximo à velocidade da luz, enquanto seu irmão permanece na Terra. Por causa do movimento dele, o tempo flui mais devagar na espaçonave, conforme visto pelo irmão na Terra.

Assim o viajante ao retornar à Terra descobrirá que seu irmão envelheceu mais do que ele.

Embora isto pareça contrariar o senso comum, vários experimentos bem como a teoria da relatividade, indicam que nesse cenário o gêmeo viajante voltaria mais jovem.

Obviamente o experimento citado se torna impossível de ser realizado, pelo fato de que para existir realmente uma diferença temporal perceptível a velocidade do viajante deveria ser próxima à velocidade da luz e durante um tempo considerável.

A LUA

Todo satélite natural de um planeta recebe o nome de lua, um satélite é definido como sendo um corpo que orbita ao redor de um planeta. A Terra possui uma única lua, e a chamamos de Lua (com L maiúsculo).

* A Lua localiza-se a 384.399 Km da Terra.

* A Lua possui raio de 1.738 Km aproximadamente, cerca de 27% do raio terrestre.

* Superfície de 0,074 vezes a superfície terrestre.

* Volume de 0,020 vezes o volume da Terra e massa de 0,0123 vezes a massa terrestre.

Uma curiosidade sobre a Lua é que ela possui sempre a mesma face voltada para a Terra, isso não é uma coincidência e sim um efeito dissipativo que ocorreu durante muito tempo na Lua.

Antigamente a lua girava ao redor de sí, e podíamos observar isso da Terra, isso produzia caroços na lua devido ao efeito maré e consequentemente alterava seu momento de inércia, o resultado foi que com o passar dos anos a energia de rotação foi se dissipando e sua velocidade de rotação foi diminuindo. Até que um dia esta velocidade se anulou, os calombos sumiram e a perda de energia acabou.
O resultado foi o estado estacionário que temos hoje. Ao que tudo indica este mesmo processo ocorrerá com a Terra em relação ao sol, o que nos resta é saber se até lá ainda existirá sol.

Por que a nuvem de uma explosão atômica tem a forma de um cogumelo?

Ao contrário do que se pode acreditar, a famosa forma «nuvem em forma de cogumelo» não é específica das explosões nucleares. Na realidade, uma combustão volumosa provocada por explosivos químicos produziria precisamente o mesmo efeito.

Quando uma bomba nuclear explodi, distribui muito raios de X que ionizam e aquecem o ar circunvizinho. Disto resulta uma enorme bolha de ar incandescente. A «bola de fogo» sobe rapidamente gerando uma forte corrente de ar ascendente que chupa o material pulverizado pela explosão. Esta coluna de ar é chamada de «talo do cogumelo».

No caso das poderosas bombas H, a bola de fogo alcança o limite entre a troposfera e a estratosfera. A troposfera está situado aproximadamente a 15 km sobre o nível de mar. A esta altitude a bola de fogo se pôs fria razoavelmente e não tem mais energia suficientemente para se expandir na estratosfera. A expansão então ocorre para os lados, formando o «chapéu» do cogumelo.

CURIOSIDADES DA FISICA

Por que alguns oceanos são verdes e outros azuis?

Oceanos azuis, oceanos verdes. A água que bebemos é límpida e incolor. Mas, afinal, de que cor é a água? An resposta é surpreendente: a água é azul. Mas, como há tão pouca água no copo por onde bebemos, a cor é muito tênue para que a percebemos. Se enchermos um grande invólucro de vidro limpo com a mesma água, veremos que a sua tonalidade é verdadeiramente azul. A cor depende sobretudo do modo como as moléculas de água absorvem e refletem a luz. A luz branca, como a do Sol, é constituída pelo conjunto de cores do arco-íris, chamado espectro. As moléculas de água absorvem grande parte da banda do vermelho e verde do espectro que as atravessa. A parte azul é refletida. Por isso vemos o azul.

Mas nem toda a água é da mesma cor. Às vezes no meio dos oceanos a água é azul-escura, quase púrpura. Todavia, perto da terra - ao longo da costa - a cor da água vai do azul ao verde e ao amarelo-esverdeado. Porquê a diferença? A resposta tem a ver com aquilo que flutua na água e com a profundidade desta. Perto da costa, a água do oceano está cheia de pequenas plantas e de pequenos pedaços de material de material orgânico que são varridos da terra. Tal como as plantas verdes terrestres, estas plantinhas, chamadas fitoplâncton, contêm clorofila. A clorofila absorve quase toda a luz vermelha e azul e reflete quase toda a luz verde. Por isso, a água do oceano perto da costa apresenta-se verde.

CURIOSIDADES DA FISICA

O que aconteceria se de repente a Terra parasse de girar ao redor do seu eixo?

Ao parar a Terra inesperadamente, as casas, as pessoas, as árvores, os animais e tudo que não esteja ligado à Terra de forma inflexível, como a massa esfera terrestre, tudo sairá voando pela tangente com a velocidade de um projétil. A seguir tudo cairá novamente sobre a superfície na forma de milhares de pedaços. A origem dessa tragédia, que esperamos nunca acontecer, tem uma explicação simples, está na inércia dos corpos.

O ar, as casas, as pessoas, etc, e tudo aquilo que está sobre a superfície terrestre, giram junto com a Terra. Ao pararmos o planeta, esses corpos, por inércia, tendem a manter a sua trajetória com a mesma velocidade. Diante destas condições, criaria-se a desolação completa : uma forte ventania e desmoronamentos que varreriam a superfície do planeta.

CURIOSIDADES DA ASTRÔNOMIA

Estudos revelam existência de água em Marte e na Lua

Washington, 23 set (EFE).- A Lua e Marte, corpos do sistema solar que se acreditava eram absolutamente áridos, na realidade contêm água, segundo revelam estudos baseados em observações de instrumentos da Nasa divulgados hoje pela revista Science.No caso de Marte, os instrumentos e câmaras da sonda Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) indicam que em crateras de meteoritos entre o polo norte e o equador marciano poderia haver sob sua superfície água que é em 99% pura, assinalou um dos estudos."Sabíamos que havia água sob a superfície nas latitudes altas de Marte, mas esta se estende muito mais próxima do equador que o que se achava", indicou Shane Byrne, cientista da Universidade do Arizona.Byrne, encarregado da câmara de alta resolução instalada na sonda MRO, indicou que "o outro descobrimento surpreendente é a pureza do gelo exposto nas crateras causados pelo impacto dos meteoritos".O cientista explicou que devido a que a água se acumula sob a superfície se pensou que esta seria uma mistura de pó e líquido."Mas pudemos determinar, dado o tempo que demorou o gelo em desaparecer, que a mistura é de 1% de pó e 99% de gelo", indicou.Há 40 anos, quando os astronautas das missões Apolo da Nasa trouxeram pedras lunares as puseram em caixas que tinham filtragens.Isto levou aos cientistas acreditarem que o ar da Terra tinha contaminado os contêineres e a descartar a ideia que pudesse haver água no satélite natural.No entanto, Larry Taylor, da Universidade do Tennessee, assinalou no estudo que as últimas provas e experimentos científicos indicaram que essa suposição era errônea."Nos enganamos. Como havia filtragens nos contêineres supusemos que a água provinha do ar terrestre", assinalou.Taylor e sua equipe de cientistas usaram um instrumento da Nasa montado no satélite indiano Chandrayyan-1 para analisar a luz que reflete na superfície lunar a fim de determinar seus materiais.Esse instrumento detectou longitudes de onda que indicariam um enlace químico entre dois átomos de hidrogênio e um de oxigênio para formar a molécula de água (H20).Segundo o estudo, na Lua existiriam dois tipos de água: exogênica, proveniente de objetos externos como meteoritos ou cometas que fizeram impacto na superfície, ou endogênica, ou seja, proveniente de seu interior.Taylor e sua equipe assinalam que é muito possível que a água que se detectou na lua tenha uma origem endogênica."Os isótopos de oxigênio que existem na Lua são iguais aos da Terra, por isso seria difícil, se não impossível, estabelecer a diferença entre a água da Lua e a água da Terra", manifestou Taylor no estudo.

O BRILHO DOS DIAMANTES

Os primeiros relatos da fascinação do homem pelos diamantes foram encontrados em textos na Índia de cerca de 800 a.C. Eles descreviam a beleza e a pureza desses cristais, e a sua durabilidade ganhou significação mística e poderes supostamente mágicos.A estrutura do diamante é constituída de átomos de carbono puro dispostos nos quatro vértices de um tetraedro e um único no seu centro. Devido a essa disposição geométrica, o diamante é bastante compacto, possui alta densidade (3,5g/cm3) e é a substância natural mais dura que se conhece. Além disso, é condutor térmico, bom isolante elétrico e dificilmente reage com outras substâncias.A característica que distingue o diamante dos demais cristais é sem dúvida o seu inigualável brilho e a capacidade de decompor a luz branca nas cores do arco-íris: vermelho, alaranjado, amarelo, verde, azul, anil e violeta.
O diamante é uma forma alotrópica do carbono, de fórmula química C.
Cristaliza no sistema cúbico, geralmente em cristais com forma octaédrica (8 faces) ou hexaquisoctaédrica (48 faces), frequentemente com superfícies curvas, arredondadas, incolores ou coradas. Os diamantes de cor escura são pouco conhecidos e o seu valor como gema é menor devido ao seu aspecto pouco atrativo. Diferente do que se pensou durante anos, os diamantes não são eternos pois o carbono definha com o tempo, mas os diamantes duram mais que qualquer ser humano.
Sendo carbono puro, o diamante arde quando exposto a uma chama, transformando-se em dióxido de carbono. É solúvel em diversos ácidos e infusível, excepto a altas pressões.
O diamante é o mais resistente material de ocorrência natural que se conhece, com uma dureza de 10 (valor máximo da escala de Mohs). Isto significa que não pode ser riscado por nenhum outro mineral ou substância que possua uma dureza inferior a 10. No entanto, é muito frágil, esse fato deve-se à clivagem octaédrica perfeita segundo {111}. Estas duas características fizeram com que o diamante não fosse talhado durante muitos anos. As maiores jazidas do mundo são de África do Sul.Outras jazidas importantes situam-se na Rússia (segundo maior produtor) e na Austrália (terceiro maior produtor), entre outras de menor importância.
O brilho é adamantino, derivado do elevadíssimo índice de refracção (2,42). Recorde-se que todos os minerais com índice de refração maior ou igual a 1,9 possuem este brilho. No entanto, os cristais não cortados podem apresentar um brilho gorduroso. Pode apresentar fluorescência sob luz ultravioleta, originando colorações azul, rosa, amarela ou verde.

Será que Arquimedes conseguiria levantar a Terra?

Me dê um ponto de apoio e eu erguerei a Terra!, exclamou Arquímedes, o brilhante matemático e inventor da antigüidade, descobridor das leis da alavanca. "Em certa ocasião Arquímedes escreveu a Hierón, tirano de Siracusa, de quem era parente e amigo, que com uma pequena força poderia mover qualquer peso. Levado pelos seus argumentos, afirmou que existisse outra Terra, ele poderia move-la do seu lugar ". Arquímedes sabia que não existia nenhum peso que não poderia ser levantado por uma força pequena, desde que se use para isso uma alavanca. Basta aplicar a força pequena a um braço de alavanca muito comprido, enquanto o peso maior se dá no braço menor. Por isso afirmou que com um braço de alavanca extraordinariamente longo a força de suas mãos seria suficiente para elevar uma massa cujo peso fosse equivalente ao do nosso planeta. Mas se este grande matemático da antigüidade soubesse o quão grandiosa é a massa da Terra, o mais provável é que ele teria evitado de fazer a sua exclamação.Supondo que Arquimedes conseguisse um ponto de apoio, podemos também supor que ele conseguisse construir uma alavanca de comprimento suficiente. Quanto tempo ele levaria para erguer uma massa semelhante a da Terra de um único centímetro? Pelo menos... trinta trilhões anos! Um cálculo simples mostra que enquanto o braço menor subisse 1 cm, o final do braço maior descreveria no espaço interplanetário um arco enorme de 1 000 000 000 000 000 000 km. Este percurso cujo comprimento é quase inconcebível, é o que a mão de Arquímedes teria que percorrer para erguer a Terra de um único centímetro. Se Arquimedes tivesse empurrado a alavanca ao longo de toda a sua vida, não teria sido capaz de elevar a Terra nem mesmo o equivalente a espessura de um fio de seu cabelo.

Por que as folhas mudam de cor no Outono?

As folhas apresentam a vulgar cor verde devido à clorofila, um pigmento encontrado nas células das plantas. A clorofila absorve a luz solar e usa a energia desta para fabricar alimento para a planta. Mas no Outono as folhas das árvores perdem o seu verde-vivo. As folhas do choupo tornam-se douradas, o açúcar do bordo cora de vermelho. Essas mudanças de cor significa que estão ocorrendo transformações químicas nas folhas: algo está a acontecer à clorofila. À medida que o Verão vai cedendo o lugar ao Outono, cada árvore começa a preparar-se para o Inverno. Os nutrientes vão saindo lentamente das folhas para os ramos da árvore, tronco e raízes, onde são armazenados e protegidos de forma segura do severo frio que se seguirá. Quando chega a Primavera, a árvore serve-se desses nutrientes para formar novas folhas.À medida que os nutrientes se afastam, as folhas param de fabricar clorofila. A clorofila ainda existente nas folhas vai-se desintegrando gradualmente, o que permite a outros pigmentos fazerem-se notar. Em algumas árvores emergem pigmentos amarelados e alaranjados. Assim, as folhas do vidoeiro e da nogueira americana tornam-se de um amarelo-amanteigado à medida que a clorofila se desvanece. As folhas de outras árvores adquirem umas lindíssimas sombras avermelhadas.

Por que a chuva cai em gotas e não em jorro?

O vapor de água é uma parte do ar que rodeia a Terra, invisível mas sempre presente. Quando as nuvens se formam, é como se parte da água tivesse saído do seu esconderijo. Na realidade, o que acontece é que o vapor de água disperso se reúne em gotículas ou cristais de gelo que, caindo em grupo, formam uma nuvem bem visível.O vapor reúne-se em gotículas quando existem partículas no ar em torno das quais podem aglomerar-se. Por cima do oceano, por exemplo, o vapor de água pode embeber partículas de sal, formando gotas. Ou, quando a temperatura desce abaixo de 0º C, a água pode congelar em torno de partículas de poeira sopradas pelos ventos. Os cristais podem ainda se formar a partir de outras impurezas do ar, como o fumo.A chuva não é algo que está "dentro" das nuvens. A chuva é uma nuvem que se desfaz, perdendo partes de si mesma. Isto sucede quando os materiais que compõem a nuvem, gotículas de água ou cristais de gelo, se tornam demasiado pesados e caem em direção à Terra.Os meteorologistas afirmam que existem diversos modos de as gotas crescerem e se transformarem em chuva. O modo como as gotas da chuva se formam depende do tipo de nuvens, quentes ou frias, das quais caem. Nas nuvens quentes: à medida que uma gotícula cai através da nuvem, choca com outras gotículas, fundindo-se com elas e formando uma gotícula um pouco maior. Este processo continua à medida que a gota vai caindo; depressa se forma uma gota de tamanho razoável.Nas nuvens frias as gotas iniciam-se como cristais de gelo. As nuvens frias formam-se a uma altitude elevada e prolongam-se até zonas onde a temperatura está sempre abaixo de 0º C, o ponto de congelação da água. À medida que caem, o ar torna-se mais quente e os cristais derretem, transformando-se em gotas de chuva.

Experimento da dupla fenda de Young

O primeiro e o quinto experimentos entre os 10 mais da revista Physics World representam diferentes circunstâncias de um mesmo tipo de experimento, isto é, do experimento da dupla fenda de Young.
Sir Isaac Newton (1642-1727) defendia a hipótese de que a luz era constituída de corpúsculos. Os principais fenômenos óticos (reflexão e refração) podiam ser explicados com o uso da teoria corpuscular. Este modelo era combatido por Christiaan Huygens (1629-1695), que defendia a teoria ondulatória. No entanto, a autoridade científica de Newton fez prevalecer sua teoria por mais de um século. Por volta de 1801, uma bela experiência realizada por Thomas Young (1773-1829) resolveu a questão favoravelmente a Huygens. A experiência de Young provou que a luz era uma onda, porque os fenômenos da difração e da interferência, por ele descobertos, eram características exclusivamente ondulatórias. Veremos mais adiante, que a dualidade partícula-onda, proposta por de Broglie, sugeriu a possibilidade de ocorrência desses fenômenos para o caso de partículas.
A minha forma preferida de visualizar o comportamento ondulatório é através de ondas geradas numa cuba de ondas, um dispositivo bastante usado nos laboratórios universitários e em alguns colégios. Ondas circulares são geradas quando a ponta de um bastão toca na água em iguais intervalos de tempo, conforme ilustra a figura ao lado. O detetor pode ser uma rolha de cortiça. A intensidade da onda, ou a energia transferida pela onda, é proporcional à altura alcançada pela rolha. A figura mostra um arranjo com duas fendas. Vejamos o que acontece se a fenda inferior for fechada.

A distribuição de energia que chega no anteparo é dada pela curva vermelha. O formato desta curva varia conforme a largura da fenda, e o comprimento de onda (separação entre os círculos da figura). Se a largura diminuir, a onda "se espalha" ao passar pela fenda. É como se uma nova onda circular fosse "criada" na fenda.

Fechando a fenda superior e abrindo a inferior, a distribuição de energia mantém seu formato, mas desloca-se para a posição em frente à fenda inferior. Vejamos o que acontece quando as duas fendas permanecem abertas.

As curvas tracejadas (verde e vermelha) representam os resultados anteriores, enquanto a curva contínua (azul) representa o que se observa. Esta curva não apresenta uma relação simples com as anteriores. Por exemplo, não é simplesmente a soma nem a subtração das curvas anteriores. Diferentemente das curvas anteriores, esta curva obtida com as duas fendas abertas apresenta vários pontos onde a intensidade é nula. Entre estes pontos, a intensidade apresenta valores diferentes. Este foi o surpreendente resultado obtido por Young, quando ele fez este tipo de experiência usando a luz. O fenômeno responsável pelo resultado é denominado interferência, e a curva é usualmente denominada padrão de interferência.
Vejamos o que aconteceria com uma experiência similar realizada com partículas.
Podemos usar balas atiradas contra fendas feitas num anteparo impenetrável. Isto é, as balas só ultrapassam o anteparo através das fendas. O detetor pode ser uma lata com areia. O experimento é realizado assim: o detetor é colocado em determinada posição enquanto a espingarda fica disparando. Ao final de determinado intervalo de tempo, conta-se o número de balas coletadas pelo detetor. A distribuição de balas atingindo diferentes posições é obtida pela repetição desse procedimento, com o detetor sendo colocado nas diversas posições.
Com a fenda inferior bloqueada, a distribuição de balas atingindo o anteparo tem o formato da figura ao lado, centralizada no ponto em frente à fenda superior.

Com a fenda superior bloqueada, a distribuição tem o mesmo formato da anterior, mas passa a ser centralizada no ponto em frente à fenda inferior.

Com ambas as fendas abertas, a distribuição é a soma das anteriores.
Veja que este resultado é completamente diferente daqueles obtidos com ondas de água ou com luz. Isto é, as partículas não apresentam os fenômenos de difração e interferência. Portanto, como se trata de fenômeno exclusivamente ondulatório, Young concluiu que a luz é uma onda (conforme o modelo de Huygens) e não um conjunto de corpúsculos, conforme o modelo de Newton.

Em 1905, para explicar o efeito fotoelétrico Einstein usou uma idéia similar a de Newton, segundo a qual, ao invés de pensarmos na luz como uma onda, deveríamos imaginá-la constituída de corpúsculos, denominados fótons. Com o sucesso da explicação do efeito fotoelétrico, ficou provado que a luz tem um caráter dualístico. Dependendo das circunstâncias, poderia ser vista como onda (apresentando, p.ex. o fenômeno da interferência e da difração), ou como partícula (apresentando o efeito fotoelétrico).
Completando o ciclo da dualidade partícula-onda, Louis de Broglie sugeriu o contrário, isto é, que uma partícula poderia apresentar comportamento ondulatório. De modo análogo ao caso da luz, o caráter ondulatório de uma partícula deveria ser comprovada através de uma experiência de difração ou interferência. O trabalho de de Broglie foi publicado em 1923, e já em 1927, Davisson e Germer realizaram uma experiência na qual se observava a difração de um feixe de elétrons através de um cristal de níquel. Embora esta tenha sido a primeira experiência comprovando o caráter ondulatório de uma partícula, ela não é uma experiência do tipo dupla fenda como a que Young realizou com a luz. Este tipo de experiência só foi realizada com elétrons em 1961, por Claus Jönsson.

BIOGRAFIA - MAX PLANCK

Max Karl Ernst Ludwig Planck (Kiel, 23 de Abril de 1858 — Göttingen, 4 de Outubro de 1947) foi um físico alemão, considerado o pai da mecânica quântica.
Depois de estudar em Munique, Planck obteve seu doutorado em 1879 na capital Berlim, no qual acompanhou cursos de física ministrados por Hermann von Helmholtz e Gustav Kirchhoff além dos cursos de matemática de Karl Weierstrass. Nessa época, teve sua atenção vivamente despertada pelo estudo da termodinâmica. Voltou para Munique em 1880 a fim de lecionar na universidade local e prosseguir suas pesquisas nesse campo, não conseguindo grande sucesso. Apesar disso, laureou-se com uma tese sobre o segundo princípio da termodinâmica , seguindo para sua cidade natal Kiel em 1885. Ali casou-se com Marie Merck em 1886. Em 1889, Planck seguiu para a Universidade de Berlim e após dois anos foi nomeado professor de Física Teórica, substituindo Gustav Kirchhoff.
Em fins do século XVIII, uma das dificuldades da física consistia na interpretação das leis que governam a emissão de radiação por parte dos corpos negros. Tais corpos são dotados de alto coeficiente de absorção de radiações; por isso, parecem negros para a vista humana.
Em 1899, descobriu uma nova constante fundamental, chamada posteriormente em sua homenagem Constante de Planck, e que é usada, por exemplo, para calcular a energia do fóton. Um ano depois, descobriu a lei da radiação térmica, chamada Lei de Planck da Radiação. Essa foi a base da teoria quântica, que surgiu dez anos depois com a colaboração de Albert Einstein e Niels Bohr. De 1905 a 1909, Planck atuou como diretor-chefe da Deutsche Physikalische Gesellschaft (Sociedade Alemã de Física). Sua mulher morreu em 1909, e, um ano depois, Planck casou-se novamente com Marga von Hoesslin.
Em 1913, foi nomeado reitor da Universidade de Berlim.
Como consequência do nascimento da Física Quântica, foi premiado em 1918 com o Nobel de Física. De 1930 a 1937, Planck foi o presidente da Kaiser-Wilhelm-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften (KWG, Sociedade para o Avanço da Ciência do Imperador Guilherme).
Durante a Segunda Guerra Mundial, Planck tentou convencer Hitler a dar liberdade aos cientistas judeus. O filho de Planck, Erwin, foi executado no dia 20 de julho de 1944, acusado de traição relacionada a um atentado para matar Hitler.
Planck morreu em 4 de outubro de 1947 em Göttingen. A seguir o instituto KWG foi renomeado como Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften (MPG, Sociedade Max Planck para o Progresso da Ciência).
Participou da 1ª e da 5ª Conferência de Solvay.