Revista Aula Aberta - Scientific American

Revista Aula Aberta - Scientific American

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Aula Aberta 1 O prazer de ensinar ciências

Não existe um modelo perfeito de eleição. Conceitos estatísticos apontam o mais justo A magia por trás das bolhas do champanhe tem nome: dióxido de carbono física

Por que o vírus da nova gripe gerou uma pandemia

Por que o vírus Biologia

A magia por trás das química Não existe um modelo matemática

Como o motor a hidrogênio pode garantirComo o motor a hidrogênio pode garantir um futuro limPo ano i - no 1 - 2009 - R$ 6,90

Editor: Marcelo Alencar colAborAdor: Sérgio Quadros – diretor Editorial / Editora Moderna dirEtor-GErAl: Edimilson cardial dirEtorA do GrUPo coNHEciMENto: Ana claudia Ferrari

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Cavalos esféricos, entre outros bichos

Seus alunos são daqueles que comporiam baladas ou raps com títulos nada sutis, do tipo odeio Matemática, Não Suporto Física, Não Quero Nem Saber de Química ou coisa do gênero? convenhamos, professor, essas disciplinas nem sempre sensibilizam os adolescentes. Especialmente quando as lições são introduzidas assim: “considere um cavalo esférico” e prosseguem com um discurso que parece de outro mundo. os estudantes estão interessados em assuntos que façam sentido, expliquem coisas do cotidiano e ampliem seu horizonte de forma criativa e intrigante, até porque “cavalos esféricos”, por exemplo, não passam de uma expressão sem pé nem cabeça.

Em vez de usar essas abordagens repetitivas, considere outra possibilidade – como levar em conta a fonte de energia que faz com que os olhos se movimentem para acompanhar este texto. de onde vem tal energia?

A pergunta pode parecer apenas provocativa, num primeiro momento. Mas se você levar os estudantes a pensar apenas alguns segundos, eles se darão conta de que não é assim. Então considerarão que essa energia vem, entre outras coisas, do café da manhã que tomaram logo depois de acordar: leite, café, pão, geleia etc. Mas qual é a origem desses alimentos?

EditoriAl

SUMário

24 FíSicA

Um futuro limpo Por lawrence d. burns, J. byron Mccormick e christopher E. borroni-bird w.sciam.com.br Aula Aberta 1

redacaosciam@duettoeditorial.com.br o leite vem da vaca que se alimentou de capim, apenas para considerarmos um caso. E só foi possível o capim crescer por causa da fotossíntese (além da água e outros nutrientes naturais, evidentemente). E a fotossíntese? bem, ela só é possível porque o Sol libera uma enorme quantidade de energia, a fonte que sustenta praticamente todas as formas de vida na terra.

E de onde o Sol retira essa energia? A usina de força do Sol é a fusão nuclear, basicamente a transformação de hidrogênio em hélio que se dá no enorme reator localizado no coração dessa estrela. Ali, quatro átomos de hidrogênio se combinam para sintetizar um único átomo de hélio, elemento mais “pesado”, como dizem os físicos. E como quatro átomos de hidrogênio têm mais massa que um único átomo de hélio, a Natureza libera esse excesso de massa sob a forma de energia (a turma se lembra da equação de Einstein, E=mc2)?

Então, energia equivale à massa multiplicada pela velocidade da luz ao quadrado, uma ideia bastante interessante, entre outras razões, porque significa que massa e energia são a mesmíssima coisa, apenas disponíveis em estados diferentes.

Mas o que alimenta a fusão nuclear no coração quente do Sol? Quem faz isso é a gravidade e sua poderosa contração. E a gravidade? bem, ela é uma das quatro forças básicas da Natureza e se manifestou com o big bang, a explosão que deu origem ao Universo, de acordo com a teoria de mesmo nome. isso significa que o movimento dos olhos de cada aluno é uma energia que nasceu com o Universo. como você já os fez perceber, todas as descobertas podem ocorrer de maneira distinta daquela convencional, entediante. E é exatamente essa a proposta da publicação que está em suas mãos: literalmente, uma nova maneira de ensinar, pela exploração das coisas aparentemente banais.

Aula Aberta é o resultado de uma parceria inovadora entre as editoras duetto e Moderna, e apresenta textos extraídos da revista Scientific AmericAn BrASil – criteriosamente selecionados por autores de livros didáticos e educadores de renome – para serem trabalhados na escola. Quatro desses artigos vêm acompanhados de hipertextos explicativos para facilitar a compreensão dos estudantes e de planos de aula para você aplicar em classe.

Então, esqueça a ideia de “cavalos esféricos”. ou reconsidere essa noção e veja como você pode levar a turma bem mais longe. Mesmo montando um cavalo esférico. Ulisses Capozzoli, editor

12 FíSicA Transformações da energia

14 ENtrEviStA miguel nicolelis

20 AStroNoMiA

Planisférios e anuários abrem as portas do céu

36 QUíMicA O segredo das bolhas do champanhe

4 bioloGiA Influenza

52 MAtEMáticA O voto certo

62 enSAio manipuladores cerebrais

6 FroNtEirAS mediação e ciência curiosidades sobre combinação de alimentos, câncer em animais, origem do homem, gravidade, órbitas bizarras, extinção na era do Gelo e o voo dos beija-flores cAPA: concepção Simone oliveira; © Zhang bo/iStockhoto (carros); © Alex Nikada/ iStockphoto (paisagem)

notasnotasnotasnotasnotanotasnotasnotasnotasnota o aMaRGoR do café pode ser camuflado com leite, creme ou açúcar

Combinação de alimentos pode ser desastrosa

Entre os cinco sabores, o salgado, o doce e o umami (gosto de carne) são apetitosos, despertando nosso paladar para os nutrientes essenciais, enquanto o amargo e o azedo são aversivos, alertando sobre substâncias potencialmente perigosas à saúde. segundo tim Jacob, professor de biociências da Cardiff University, no País de Gales, misturar sabores que provocam aversão e apetência significa enviar informação conflitante ao cérebro. os sentidos tentam evitar o conflito enquanto enviam ao cérebro informação útil para preservar a vida. É esse sinal misturado que nos faz rejeitar alimentos deteriorados. Você não quer comer uma mistura de bom e ruim, quer? talvez essa divergência de paladar tenha dado origem à frase “adoçando a pílula”, pois pílulas são remédios e, em grandes quantidades, podem se tornar venenosas. Por isso as pílulas são amargas, mas podem se tornar mais palatáveis se cobertas com uma camada adocicada. Da mesma forma, o sabor do café pode ser melhorado para pessoas sensíveis ao amargo camuflando-se seu sabor forte com leite, creme ou açúcar.

Quando nos tornamos adultos aprendemos a desprezar esses avisos do cérebro e passamos a gostar de café, alho e queijos fortes. Mas você pode confundir seu paladar misturando um sabor anteriormente aversivo com um apetitoso. tenha cuidado com algumas misturas como picles e chocolate. no entanto, às vezes é possível tirar proveito dessa confusão mental: o doce e o azedo, por exemplo, combinam-se muito bem na culinária chinesa.

PalaDaR alGUns saboREs, QUE sEPaRaDaMEntE são DEliCiosos, QUanDo DEGUstaDos JUntos sE toRnaM insUPoRtáVEis

Câncer ameaça vida selvagem

Uma equipe da sociedade para a Conservação da Vida selvagem sugeriu que além das preo- cupações mais comuns relacionadas aos animais silvestres, como a perda do habitat, também se deve considerar o risco de desenvolvimento de câncer. “Muita gente provavelmente não percebe a semelhança entre os animais e as pessoas e, portanto, não vê que eles também estão sujeitos aos mesmos processos,” explica Denise Mcaloose, patologista-chefe da sociedade e principal autora do artigo publicado em 24 de junho na nature Reviews Cancer. “temos muito a aprender sobre as doenças que acometem os animais silvestres, seu impacto sobre as populações e como tudo isso se conecta com a saúde das pessoas e de todo o planeta.” algumas espécies estão especialmente ameaçadas. o demônio-da-tasmânia, por exemplo, sofre de um tumor facial contagioso que vem se espalhando rapidamente e que coloca em risco de extinção o maior marsupial carnívoro do mundo. a espécie tem um “impacto muito significativo sobre as populações e o ecossistema em geral,” relata a patologista. “se for extinta, não sabemos o que

PERiGo

CoM QUE fREQUênCia Essa DoEnça atinGE os aniMais silVEstREs? não sE sabE ao

CERto, Mas as EViDênCias VêM aUMEntanDovocê sabia? o diamante humano é uma forma de homenagear e eternizar os mortos. Em sua fabricação, as cinzas humanas são submetidas a um processo químico para separar o carbono das outras substâncias. Posteriormente, o carbono é purificado e submetido a altíssima pressão e temperatura para acelerar sua transformação em diamante, etapa que a natureza leva milhões de anos para realizar. © ivaskes / shutterstock

notasnotasnotasnotasnotasnotasnotasnonotasnotasnotasnotasnotasnotasnotasno

© ewan chesser / shutterstock

(à esq.), divulgação

(à dir.) acontecerá depois. Pode haver uma superpopulação de roedores.” os conservacionistas estão tentando salvar o animal por meio de reprodução em cativeiro.

Embora essa doença do demônio-da-tasmânia não esteja relacionada à atividade humana, outros cânceres que atingem a vida selvagem podem estar. “as toxinas no ambiente podem

Origem africana do homem é determinada com precisão

Pesquisadores de 1 países colaboraram no estudo de mais de 4 milhões de genótipos, cujo resultado foi publicado em 30 de abril na versão on-line da revista science. ao analisar sequências genéticas de 121 populações africanas, 60 populações não africanas e quatro populações afro-americanas, foi possível retroceder na ancestralidade africana a até 14 agrupamentos.

Charles Darwin foi o primeiro a propor a origem africana dos humanos, no seu livro the

Descent of Man, de 1871. atualmente é completamente aceita a idéia de que os humanos modernos passaram metade de seus 200 mil anos de existência na áfrica, tornando essa região de especial interesse para geneticistas, linguistas e antropólogos. o estudo confirma a hipótese dominante de que o continente ainda é o local de maior diversidade genética. atualmente a áfrica tem mais de 2 mil grupos etnolinguísticos e os pesquisadores conseguiram

GEnÉtiCa

PEsQUisa afiRMa QUE os hUManos sURGiRaM nUMa loCaliDaDE PERto Da fRontEiRa EntRE as atUais áfRiCa Do sUl E naMíbia o DEMÔnio-Da-tasMÂnia sofre de um tumor facial contagioso que vem se espalhando rapidamente e pode levar o marsupial à extinção causar câncer também nos animais selvagens, não somente em humanos,” observa Denise, apontando para a alta prevalência da doença, detectada por sua equipe, em tartarugas marinhas e baleias beluga que nadam em águas poluídas. a patologista observa que, embora os vírus possam ser a causa final, o ambiente provavelmente está “promovendo ou contribuindo para a ocorrência desses tumores”.

Uma melhora no monitoramento da vida selvagem pode ajudar os humanos. “os animais agem como sentinelas,” comenta. “Eles nos dão pistas de que alguma coisa pode estar afetando o ambiente. E, assim, poderíamos tomar medidas mitigadoras para melhorar a saúde tanto dos animais quanto das pessoas.” Por Lynne PeePLes

ChaRlEs DaRWin foi o primeiro a propor a origem africana dos humanos no livro The Descent of Man, de 1871

notasnotasnotasnotasnotasnotasnotasnnotasnotasnotasnotasnotasnotasnotasn detectar sua movimentação dentro e fora do continente, ao combinar padrões linguísticos e genéticos. Entre outras descobertas, está a ancestralidade comum entre pigmeus e grupos de língua khoisan (que usam estalidos para se comunicar), e uma ruptura média na herança genética de afro-americanos, nas populações estudadas (cerca de 71% de africanos do oeste subsaariano, 13% de europeus e 8% de outros grupos africanos). Com um mapa mais detalhado dos genes, os pesquisadores esperam compreen- der melhor aspectos da saúde e de doenças em muitas dessas populações. “nós nos concentramos em pesquisas que beneficiem os africanos,” observa sarah tishkoff, principal autora do estudo e geneticista da Escola de Medicina da University of Pennsylvania. Ela acrescenta que trabalhos futuros incluirão “estudos de fatores ambientais e de fatores genéticos de risco, em relação a enfermidades e respostas a medicamentos.” Por katherine harmon

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