10 fatos impressionantes sobre a luz

Por , em 31.08.2012

A luz é algo tão comum e ao mesmo tempo tão extraordinário, que a visão, o sentido que capta a luz, praticamente nos define. Somos animais visuais, encontramos nosso caminho no mundo não pelo olfato, não pelo tato, tampouco pelo som ou pelo paladar, mas pela visão. E tanto somos animais visuais, que colocamos luzes em todos os lugares que podemos, nos caminhos que percorremos e em nossos abrigos.

Mesmo estando tão presente, a luz tem seus mistérios e tem instigado a humanidade desde sempre. Há muitas perguntas sobre a luz, e algumas delas têm respostas surpreendentes. Confira dez fatos pouco conhecidos sobre a luz:

10 – A luz pode fazer espirrar

Entre 18% e 35% da população humana é afetada pelo reflexo do espirro fotoestimulado, uma condição genética herdável que faz com que a pessoa espirre quando exposta a luz brilhante.

A causa exata do reflexo ainda não é bem compreendida, mas as explicações são procuradas há milênios. Aristóteles, por exemplo, achava que se tratava do aquecimento que a luz do sol provocava sobre o nariz da pessoa, enquanto os cientistas modernos acreditam que o nervo craniano responsável pela sensação e controle motor da face (e que fica perto do nervo óptico) acaba recebendo sinais que eram destinados ao nervo óptico e avisa ao cérebro que há alguma coisa irritante no nariz e que precisa ser mandada para longe.

9 – Platão achava que a visão humana dependia da luz, mas não do jeito que você pensa

No quarto século antes de Cristo, Platão criou uma “teoria de extramissão” da luz, segundo a qual a percepção visual dependida de luz que emanava dos olhos e que “tateava os objetos com seus raios“.

Aristóteles, estudante de Platão, foi o primeiro a rejeitar esta teoria e a ideia de um “olho ativo”, defendendo uma teoria passiva, “intromissiva” da visão, segundo a qual os olhos recebem informações via raios de luz em oposição à gerar estes raios eles mesmos.

8 – Einstein não foi o primeiro a criar uma teoria da relatividade

Muita gente associa “velocidade da luz” com a teoria da relatividade de Einstein, mas o conceito de relatividade não é original do cientista. Proposições de relatividade começam com Galileu Galilei, que foi o primeiro a propor formalmente que não dá para dizer se uma sala está em repouso ou em movimento constante pela simples observação dos objetos na mesma.

O que Einstein fez foi levar o conceito de relatividade de Galileu adiante, combinando-o com o trabalho sobre gravidade de Newton, e as equações que tratam a eletricidade e magnetismo de James Clerk Maxwell (equações que, é importante mencionar, previram que as ondas do campo eletromagnético viajam a 299.792.458 m/s – a velocidade da luz).

7 – E=mc² já foi m=(4/3)E/c²

Einstein não foi a primeira pessoa a relacionar energia e massa. Entre 1881 e 1905, vários cientistas, dos quais se destacam J. J. Thomson e Friedrich Hasenohrl, derivaram várias equações relacionando a massa aparente da radiação com a sua energia, concluindo, por exemplo, que m=(4/3)E/c².

O que Einstein fez foi reconhecer a equivalência entre massa e energia, junto com a importância desta relevância à luz da relatividade, o que levou à equação famosa que todo mundo reconhece rapidamente.

6 – A luz das auroras é resultado do vento solar

Quando os ventos solares gerados por eventos como as erupções solares atingem a atmosfera terrestre, eles interagem com os átomos de oxigênio, fazendo com que emitam luzes verdes semelhantes às capturadas pela Estação Espacial Internacional, vista aqui.

As ondas de luz, chamadas de aurora boreal e aurora austral (ou luzes do norte e luzes do sul, respectivamente) são tipicamente verdes, mas alguns brilhos azuis e vermelhos podem ser emitidos de átomos de nitrogênio.

5 – Neutrinos não foram as primeiras coisas a aparentemente ultrapassar a luz

Incontáveis galáxias se afastando de nós com velocidades maiores que a da luz já foram detectadas pelo telescópio Hubble. Entretanto, isto ainda não viola a teoria da relatividade, por que é o espaço que está em expansão e carregando as galáxias na carona, e não as galáxias que estão acelerando por conta própria.

4 – A expansão significa que existem galáxias cuja luz jamais veremos

Até onde sabemos, o universo está expandindo a uma taxa que está aumentando. Por conta disto, há previsões de que muitas das galáxias do universo estão sendo carregadas pela expansão do espaço a uma aceleração que vai impedir que a luz delas chegue a nós, mesmo com um tempo infinito.

3 – A bioluminescência ilumina as profundezas oceânicas

Mais da metade do espectro da luz visível é absorvido a até um metro da superfície do oceano. A uma profundidade de 10 metros, menos de 20% da luz que penetrou na superfície ainda é visível. Aos 100 metros, esta porcentagem cai aos 0,5%.

A 1.000 metros de profundidade ou mais, não há mais nenhuma luz detectável. Esta região é chamada de “zona afótica”. O resultado é que a maior fonte de luz nos oceanos terrestres emana de animais que vivem nas profundidades. Há uma estimativa que 80 a 90% das criaturas de águas profundas é bioluminescente.

2 – Bioluminescência também em humanos

A bioluminescência não é só para águas-vivas e para o notório e assustador tamboril. Humanos também emitem luz.

Na verdade, todas as criaturas vivas emitem luz. A luz é resultado de reações bioquímicas metabólicas, apesar de não ser visível. Em 2009, uma equipe de pesquisadores japoneses relatou que o corpo humano literalmente brilha, depois de usar câmeras incrivelmente sensíveis (a luz é mil vezes mais fraca que o olho humano é capaz de perceber) para capturar a primeira evidência de bioluminescência humana.

Nas fotos, as imagens C, D, E, F e G não são imagens térmicas, mas imagens reais de fótons emitidas ao longo de um dia. A dependência do tempo para a emissão de fótons é ilustrada no gráfico em H. A última imagem, I, é uma imagem térmica que estamos acostumados a ver.

1 – Dá para enganar o cérebro e fazê-lo ver cores imaginárias (e impossíveis)

Nosso cérebro usa o que é conhecido como “canais opostos” para receber e processar a luz. Por um lado, estes canais opostos permitem processar informação visual de forma mais eficiente, por outro, eles impedem que se veja, por exemplo, objetos que estejam emitindo comprimentos de onda que podem ser interpretados como azul e amarelo, mesmo se uma cor “impossível” assim potencialmente possa existir.

Teoricamente, você pode se treinar para ver estas e outras cores “imaginárias” com alguns truques simples, como os que estão neste guia (em inglês).[io9]

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20 comentários

  • Yuri Herdt:

    Quer saber mais sobre a luz? Veja como ela interage com o meio ao se mover neste avanço tecnologico fantastico aonde consegue-se tirar 1 trilhão de fotos em 1 segundo e ver a luz se movendo em sua plena velocidade em camera lenta!!!(!!!!!)

    http://www.ted.com/talks/ramesh_raskar_a_camera_that_takes_one_trillion_frames_per_second.html

  • David Quirino:

    Embora tendo deixado para ler mais tarde, o artigo… por escassez de tempo, não posso deixar de postar um comentário sobre o mesmo:
    O que nunca vi alguém considerar, é que: O que reconhacemos como “Luz”, nada mais são que determinadas partículas (características) que, deslocando-se em nosso universo, com um diferencial de velocidade relativamente às nossas retinas, de, arredondadamente 300 000 Km/seg, dão-nos a capacidade de perceber nosso universo através do curioso sentido da visão. Se nos deslocassemos à velocidades superiores, ou inferiores à esses ( arredondados) 300 000 Km/seg em relação a essas partículas, não mais as veríamos, porém, é possível que determinadas partículas que se deslocam à velocidades maiores ou menores, e que mantivessem o mesmo diferencial de velocidade relativamente às nossas retinas, adquirissem, para nós, o que chamamos de propriedades fotônicas e pudéssemos então senti-las da mesma forma que sentimos a luz, na velocidade com que nos deslocamos no universo. Acredito que veríamos um universo diferente, já que estaríamos em condições de enxergar o que não vemos agora, enquanto o que agora enxergamos, deixaria de existir para o nosso sentido de visão. É, a Luz, algo mais complexo do que se pode imaginar, vide exemplo: …Se eu trocasse de olhos com você, que está lendo isso agora, não veríamos as cores como as estamos acostumados a ver… o que é vermelho para mim, com seus olhos eu poderia ver como grená; rôxo, ou laranja… que meu cérebro se lembraria de estar acostumado a ver… e, seria uma confusão dos diabos, pois cada organismo tem sua química peculiar e sente à sua maneira. Mas, isso é coisa para ser discutido em um livro, e não em um comentário rápido.
    Abraços do Nefas: David Quirino dos Santos.

  • jodeja:

    Acho que não existe é escuridão total, pois os gatos dilatam a pupila e conseguem enxergar mesmo no escuro. Os morcegos também, mas estes têm radar, né?

    • Cesar Grossmann:

      Até existe escuridão total, mas na natureza é complicado. Por exemplo, em uma caverna existem animais que produzem luz própria, mas não são todas as cavernas que os tem. Então em uma caverna você pode encontrar escuridão total.

      No ambiente externo sempre tem luz, seja das estrelas, seja da lua. Em alguns lugares ainda há a fosforescência de material em decomposição, etc.

  • Alberto Campos:

    Mateus Felipe Martins Da Costa Cota / 31.08.2012
    Vou tentar um jeito de contribuir para esclarecer sua duvida.
    Ainda com relação ao numero 5, não acredito que o afastamento de galáxias sejam superiores a velocidade da luz e que esta história do espaço tempo seja responsável por este efeito. Eu apresento, no blog: “Olhando o Universo”, mais de 15 evidencias da não expansão do universo e que não ha espaço para a energia escura. Para mim os cientistas estão comendo moscas.

    • Murilo Mazzolo:

      Nossa… boa teoria…

      Mas como você explica o fato das Galáxias estarem ficando mais distantes de nós, como notaram os Astrônomos? E o que você sugere que tenha no espaço entre as matérias?

      E se não me engano(não entendo nada disso.. LEIGO TOTAL cara), os cientistas explicam que uma das provas da expansão do Universo além do distanciamento dos Corpos Celestes, seja que a Luz de distantes Galáxias demora cada vez mais para chegar…

  • Andrew Feitosa:

    “A luz é algo tão comum e ao mesmo tempo tão extraordinário, que a visão, o sentido que capta a luz, praticamente nos define. Somos animais visuais, encontramos nosso caminho no mundo não pelo olfato, não pelo tato, tampouco pelo som ou pelo paladar, mas pela visão. E tanto somos animais visuais, que colocamos luzes em todos os lugares que podemos, nos caminhos que percorremos e em nossos abrigos.”

    Coitado do ceguinho que “ver” esse parágrafo, vai dar uma depressão nele danada, rsrs.

    • Murilo Mazzolo:

      Ou não…
      Pode significar que, tão bons sejam eles, que não precisam de algo que nós não viveríamos sem. Talvez se setiriam até melhores por viver e tão bem sobre essas condições e ainda serem melhores que muitos por ai em muitas tarefas. Alem deles terem os outros sentidos MUITO mais apurados que os outros!!! Eu acho isso… kkk

    • Cesar Grossmann:

      Na verdade não. A visão é tão importante que quando você perde ela, tem que compensar com os outros sentidos. O período de adaptação é complicado.

  • Pedro Bonequini:

    Gostei muito da matéria; o corpo humano emite luz !!!

    • jodeja:

      Concordo que o corpo físico humano emita luz, mas o corpo astral emite muito mais. Dizem até, que o nome astral é porque ele cintila como uma estrela para aqueles que podem vê-lo, será?

  • Murilo Mazzolo:

    Muito bom o Conteúdo em!!!
    Mas do Platão foi estranha, porque, mesmo naquela época poderia perceber que, os olhos não emitiam raios de luz nenhuma pra enxergarmos… se fosse assim, não precisariam da Luz do Sol, do reflexo da Lua e de Chamas(na quela época). Era só ficar no escuro e já desmentia a teoria dele!!! (Acho que EU que não entendi a teoria dele kkk)

    Mudando um pouco o assunto do texto, As ondas de Rádio e qualquer outra onda eletromagnética no vácuo viajam na Velocidade da Luz certo? Mas na terra ela sofre alguma alteração por conta da nossa Atmosfera? Tanto as ondas de Rádio quanto qualquer outra eletromagnética tem a velocidade “reduzida” aqui? É que já ouvi tanto falar de atrasos e perca de sinais de Rádio por conta de ventos fortes…

    • Cesar Grossmann:

      Murilo, eu também pensei a mesma coisa. É possível que ele tivesse “uma boa explicação” para a gente não ver “no escuro”.

      Esta história de sinais de rádio com atrasos e perdas por causa de ventos fortes é nova para mim. Basicamente, o rádio e a luz são fenômenos idênticos, só que com comprimentos de onda diferentes. Eu teria que estudar um pouco mais sobre o assunto para te dar uma resposta. Provavelmente vou fazer isto, só não prometo para hoje.

      De qualquer forma, sugiro procurar o pessoal que usa rádio amador (HAM), talvez eles possam indicar algum material básico de física e eletromagnetismo para quem quer aprofundar-se um pouco mais na física das ondas de rádio.

      Veja que o comprimento da onda define parte do comportamento da mesma.

    • Murilo Mazzolo:

      Essa de perdas de sinais de Rádio por conta de ventos, ouvia muito quando eu tinha Internet Via-Rádio em casa…
      E realmente, em dias de Tempestade e ventania além de mais lenta algumas vezes ela caia!!

      Mas agora to pensando e talvez seja pelas formações grandes de Nuvens que interrompe a viagem dos sinais?

      Valeu pelas dicas em! Obrigado.

    • Alexandre Milhomens:

      A cauda de um cometa orienta-se no sentido oposto ao do corpo ou do sol que o atrai, por causa da reação elétrica dos seus gases altamente expandidos e por causa da pressão real da luz e de outras energias que emanam do sol. Esse fenômeno constitui uma das provas positivas da realidade da luz e das energias a ela associadas: demonstra que a luz tem peso. A luz é uma substância real, não é simplesmente formada de ondas em um éter hipotético.

    • Murilo Mazzolo:

      No caso é que, quando eu tinha Internet Via-Radio, sempre que chovia muito com ventania, o sinal ficava fraco, a Net ficava mais lenta e tinha vezes que perdia o sinal, mas nunca disseram que era Poste ou antena que tinha caído…
      Além de que na chuva o radiosinho(kkk) de pilha fica com muita interferência no sinal!!!

    • Gargwlas Gargw Gargwlas:

      essa de perda de sinal esta mais relacionado a particulas no ar (poeira e etc) do que o vento em si.

      em chuva tambem perde-se a qualidade do sinal porque a agua reflete a onda.

    • Murilo Mazzolo:

      Agora entendi!!! Então, embora tenha essas “obstáculos” convencionais no caminho dos sinais de rádio, ele ainda viaja na Velocidade da Luz né?(só pra confirmar e acabar esse assunto! hehe)

  • Mateus Felipe Martins Da Costa Cota:

    Interessante esse número 5 teria jeito de fazer uma materia mais especifica sobre esse assunto?

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