O tamanho do universo - escala microscópica

Que o universo é inimaginavelmente grande a gente sabe, mas você sabia que ele é tão incrível quanto ao olharmos para o seu lado microscópico?

Por | @Evilmaax Ciência

No último post vimos um apanhado geral de como o universo é grande pra caramba. São trilhões de estrelas, algumas delas com centenas de milhares de vezes o tamanho da Terra ou do nosso sol. E o mais louco de tudo: Mesmo assim o espaço é mais "espaço vazio” do que populado com massa.

Mas o universo não é só coisas gigantes: a imensidão das coisas pequenas e microscópicas é tão fascinante quanto o das maravilhas macroscópicas. Por isso, nesse post vamos começar lá de baixo para ver o tamanho real do cosmos até subir ao máximo daquilo que temos conhecimento. A jornada será longa (uns 3 posts), mas vai valer a pena.

Antes de começar

Como você vai ver, abaixo trataremos de coisas muuuuuito pequenas, muuuuuito menores do que a escala microscópica. Por isso talvez você se questione como os cientistas sabem do comportamento de tais corpos. Por isso aqui cabe um adendo: O Princípio da incerteza de Heisenberg.

Com esse enunciado da mecânica quântica foi estipulado que as "partículas quânticas" (ou seja, aquelas muuuuuuito pequenas) não precisam obedecer as regras “normais” da física convencional, podendo assumir comportamentos aleatórios e alguns que, talvez, nem imaginemos. Por isso a Teoria das Cordas e os seus multiversos é possível.

Um último adendo: utilizaremos notação científica para descrever o tamanho das coisas. Por exemplo: a porta de um transistor tem 5x10-8, ou seja, são 8 zeros e depois o némero 5. Em termos práticos, a porta de um transistor mede 0,00000005 metro, ou, 5 nanômetros. Essa forma de representar números é muito utilizada para as escalas micro ou macroscópicas. Imagine termos de escrever o numeral completo do menor item da lista: são 35 zeros...

Pois bem, agora sim:

A escala microscópica do universo:

Espuma Quântica (1x10-35): Concebida há mais de 60 anos, a menor coisa do universo ainda não foi comprovada e não passa de uma teoria. Trata-se de nada mais nada menos do que o tecido básico do universo.

Corda (1x10-35): A famosa corda da Teoria das Cordas. Muito resumidamente esta teoria diz que tudo no universo está “conectado por cordas”, desfazendo a atual ideia da física de que tudo vem de pontinhos de matéria soltos no espaço (átomos que se agrupam para formar você, o monitor à sua frente ou o sol). Estrutura gigantesca utilizada para comprovar os neutrinosEstrutura gigantesca utilizada para comprovar os neutrinos

Neutrino (1x10-24): Neutrinos são a menor coisa do universo a ser confirmada pela ciência. Sem carga e viajando mais rápido do que a luz, bilhões deles estão atravessando seu corpo neste instante e você nem sabe disso. Falei mais sobre ele e sobre como ele foi comprovado cientificamente na parte introdutória deste artigo. 

Quark’s (1x10-22 a 1x110-18): 6 tipos de quark compõe a família dos quarks (up, down, strange, charm, bottom e top). Obviamente o strange quark é o mais incompreendido: menor que o up quark, mas ainda assim com 50 vezes mais massa. Estranho? Muito.

Prótons e nêutrons (1x10-15): Encontrados dentro do núcleo dos átomos, estas micropartículas são milhares de vezes menores do que suas “casas”. Em uma comparação rápida, um próton ou nêutron está para um átomo como uma bolinha de gude está para um campo de futebol. E vccê achando que um átomo era pequeno, não?

Núcleo do átomo de urânio (1.5x10-14): O urânio é o elemento natural mais complexo (de acordo com a tabela periódica). Assim ele também é aquele que tem o maior núcleo dentre os elementos que ocorrem naturalmente. O isótopo de Urânio-238 (o mais comum deles) tem uma meia-vida de 4.5 bilhões de anos, aproximadamente a idade da Terra.

Comprimento da onda de raios gama (1x10-12): Radiação eletromagnética de alta frequência, geralmente produzida por elementos radioativos ou processos subatômicos. Raios gama tem uma frequência enorme e apenas 1 picômetro de comprimento. Ela é usada para esterilizar equipamentos médicos e alimentos.

Átomo de hidrogênio (3.1x10-11): O átomo mais abundante de todo o universo tem somente 1 próton e 1 elétron. Nada mais. Parece que menos é mais, não?

Menor coisa visível em um microscópio eletrônico (5x10-11): Microscópios são uma mão na roda para a ciência desde que foram inventados, há centenas de anos. O eletrônico é o mais potente deles, mas até ele tem seu limite: 50 picômetros.

Molécula de água (2.8x10-10): A famosa molécula H2O. São 2 átomos de hidrogênio circulando 1 átomo de oxigênio. Sem essa ligação mágica não existiria vida no nosso planeta.

DNA (3x10-9): Pode parecer bizarro, mas cada célula do seu corpo contém 3 metros de ácido desoxirribonucleico, vulgo DNA. E mais: embora não passe de alguns nanômetros de comprimento ele contém em torno de 25 mil genes perfazendo os cerca de 3 bilhões de pares que formam você.Transistores estão tão pequenos ao ponto de caber 30 bilhões na ponta do seu dedoTransistores estão tão pequenos ao ponto de caber 30 bilhões na ponta do seu dedo

Porta do transistor (5x10-8): De acordo com a Lei de Moore que desde os anos 70 prevê com precisão o encolhimento das peças da eletrônica e aumento de sua capacidade de processamento, os transistores atuais (lançado em 5 de junho de 2017 pela IBM) estão na casa dos 5 nanômetros. Isso faz com que eles possam colocar 30 bilhões deles em um microchip.

Vírus HIV (9x10-8): Embora ainda muito longe de poder ser visível a olho nu, este é um dos vírus mais temidos do mundo e causa verdadeiras epidemias e ondas de pânico. Estima-se que pouco mais de 0.5% das pessoas do planeta Terra tenham o vírus.

Maior vírus conhecido (4.4x10-7): 4 vezes maior do que o vírus HIV, o Mimivirus, ou Megavirus (um nome mais apropriado) é o vírus com maior código genético conhecido.

Escherichia Coli (2x10-6): Você pode até não conhecê-lo, mas deve a esse cara um super obrigado. Ele é o responsável por fazer a vitamina K2 no seu intestino. E eles são rápidos no gatilho: 2 dias depois de nascermos eles já estão dentro de nós trabalhando a pleno vapor.

Cromossomos X e Y (4x10-6): Você sabia que praticamente todos os cromossomos são X? Cada um deles pode conter até centenas de milhas de genes e variar de 2 a 6 micrômetros de tamanho. O cromossomo Y só está presente nos homens. Dos 46 cromossomos masculinos, 1 deles será Y.

Glóbulos vermelhos (7x10-6): Cerca de 1 quarto de todas as células do seu corpo são glóbulos vermelhos do sangue. Elas não têm núcleo e dão uma volta completa em você a cada 20 segundos. Elas precisam mesmo ser rápidas, pois só vão viver cerca de 4 meses.

Células da pele (3.5x10-5): A camada mais externa de nossa pele (e também a única completamente visível) é feita, basicamente, de células mortas. Isso porque células mortas são mais fortes e resistentes e, assim, dão mais proteção a nós. Elas estão sempre caindo do nosso corpo e a poeira do dia a dia é composta de 95% delas.

Espessura do cabelo humano (1x10-4): Fininhos, muito fininhos. Por isso que você tem cerca de 50 a 200 mil em sua cabeça neste instante (a não ser que você seja careca, claro). Nem parece, não é mesmo?

Menor objeto visível a olho nu (1x10-4):): 100 micrômetros, esse é o tamanho mínimo que nosso olho consegue distinguir. Em outras palavras, 100 micrômetros é o mesmo que 1 décimo de milímetro.

Pixel de LCD (3x10-4): Embora varie de tecnologia para tecnologia (entre outros fatores) 300 micrômetros é o tamanho médio de um pixel de LCD. E bem provável que você esteja olhando para centenas de milhares deles aí na tela do seu pc ou smartphone em que está lendo esse gracioso texto. Agora, se você chegar bem pertinho talvez veja que cada pixel é composto de 3 subpixels: 1 vermelho, 1 verde e 1 azul.

Amoeba (3x10-4): Calma, não estamos falando daquelas amoebas nojentas do YouTube, mas sim do ser unicelular que tem o dom de mudar sua forma ao espichar ou comprimir seus “tentáculos”. Elas podem crescer até o tamanho de 700 micrômetros, ou seja, quase 1 milímetro, o que é bastante para um ser composto de apenas 1 célula.A <strong>Thiomargarita </strong>ao lado de uma abelha A Thiomargarita ao lado de uma abelha

Maior bactéria conhecida (7.5x10-4): Com 750 micrômetros de tamanho, a Thiomargarita Namibiensis tem quase 1 milímetro, o que faz dela a rainha das bactérias. Então se você for nadar na costa da Namíbia aproveite que elas são visíveis a olho nu e dê uma procurada na água, pois é lá que elas vivem. 

Duckweed (2x10-3): Também chamada de Lemnoideae, parecem pequenas ervilhas que surgem boiando em lagos. Elas ficam lá indo de um lado para o outro, pois não tem raízes ou qualquer tipo de ligação a um lugar fixo. Mesmo assim elas geram flores, o que as torna a menor planta do planeta.

Formiga (4x10-3): Se você não gosta de formigas, tenho uma má notícia: Cerca de 15 ~ 25% idos animais terrestres são formigas. Isso significa que para cada pessoa do planeta existem 1 milhão desses animaizinhos sob a Terra.

Grão de arroz (5x10-3): Se você é uma pessoa que come uma porção de arroz por dia, durante sua vida inteira terá consumido cerca de 300 milhões de grãos de arroz no dia de sua morte. Isso é praticamente a população dos Estados Unidos, se eles fossem grãos de arroz, claro.

Minhoca (4x10-2): Nada de nojinho por aqui, o solo onde estão as minhocas são os solos que produzem os melhores alimentos, e é tudo graças a elas. Ahh, e aquela história de que uma minhoca cortada ao meio vira duas, é mentira. Apenas a parte que ficar com a boca sobreviverá, enquanto a outra morrerá de fome. O mito vem das planárias, parente das minhocas que tem esse poder de se dividir por fissão.

Musaranho (1x10-2): Animais bastante diferentes estes: Seu metabolismo é tão rápido que eles precisam comer cerca de 10% do seu peso corporal todo dia. Falando em metabolismo, o coração deles bate cerca de 1200 vezes por minuto. E mais uma: o cérebro deles compreende cerca de 10% do peso do animal, isso o coloca na posição de maior cérebro em relação ao peso corporal do mundo.

Chaleira de Russell (2.5x10-1): Segundo o filósofo Bertrand Russell existe uma chaleira de 25 centímetros orbitando o sol, em algum lugar entre Terra e Marte. Ninguém pode dizer que ele estava errado, pois a chaleira não seria visível. Ele usou essa analogia para provar a (não) existência de Deus.

Uma chaleira em órbita. Tão louco quanto um ser onipresente criador de tudoUma chaleira em órbita. Tão louco quanto um ser onipresente criador de tudo

Raflésia (1x100): Podendo pesar até 10 quilos e medir 1 metro, esta é a maior flor do mundo. O aroma exalado é de carne podre. Assim as moscas são atraídas para fazer a polinização da espécie.

Humano (1.7x100): Se você é um humano, então deve ter 1.70 metro, ou algo perto disso. Esse é o tamanho médio da nossa espécie (assumindo que você é um humano, claro). Já são mais de 7 bilhões de nós, o que significa que se você demorasse 1 segundo para conhecer cada pessoa levaria cerca de 32 anos para conhecer todo mundo (literalmente).

Chegamos no humano e aqui vamos parar um pouco. Na próxima parte vamos ver a escala das coisas acima dos humanos. Prepare-se, pois as coisas vão ficar pesadas, literalmente. Tem elefante, minhoca-gigante e muito mais.

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