Quantas Bolhas em Um Copo de Cerveja?

Depois de derramar cerveja em um copo, nuvens de pequenas bolhas aparecem e começam a subir, formando uma camada espumosa no topo. À medida em que as bolhas estouram, o gás carbônico liberado transmite o aroma e o sabor tão desejados da bebida. Mas quantas bolhas existem em um copo de cerveja? Ao examinar vários fatores, os pesquisadores que fazem este relatório da Sociedade Americana de Química – ACS Omega – calculam que entre 200.000 e 2 milhões dessas minúsculas esferas podem se formar em um copo de cerveja gentilmente despejada.

As curvas de bolhas da cerveja e do champagne. Nota-se que as bolhas da cerveja crescem em uma razão mais explosiva que as do champagne

Como sabemos, em todo o mundo a cerveja é uma das bebidas alcoólicas mais populares. As Lagers levemente aromatizadas, que são especialmente apreciadas, são produzidas através de um processo de fermentação fria, convertendo os açúcares dos grãos maltados em álcool e dióxido de carbono. Durante a embalagem comercial, mais carbonatação pode ser adicionada para obter um nível desejado de espuma. Se você ainda não sabe, é por isso que garrafas e latas de cerveja quando abertas liberam bolhas de micrômetros de diâmetro. Essas bolhas são elementos sensoriais importantes na degustação da cerveja, que nesse sentido é semelhante aos vinhos espumantes.

Gérard Liger-Belair havia descoberto anteriormente que cerca de 1 milhão de bolhas se formam em uma taça de champanhe, mas os cientistas ainda não sabiam o número criado e liberado pela cerveja antes de se acomodar no copo. Então, Liger-Belair e Clara Cilindre resolveram examinar a questão. A seguir o resumo e o link para o estudo integral.

Resumo

O número de bolhas susceptíveis de se formar em um copo de cerveja é o resultado da sutil interação entre CO2 dissolvido, pequenas partículas e imperfeições no vidro, que atuam como locais de nucleação e ascenção dinâmica das bolhas. Desenvolvimentos experimentais e teóricos sobre o equilíbrio termodinâmico do dióxido de carbono dissolvido e fase gasosa (CO2) foram considerados relevantes para o engarrafamento e serviço [do verbo ‘servir’] de uma cerveja Lager comercial, com 5% de álcool em volume e uma concentração de aproximadamente 5,5 g L-1 de CO2 dissolvido. Foi derivado o raio crítico e a subsequente concentração crítica de CO2 dissolvido necessária para desencadear nucleação heterogênea de bolhas de CO2 nas microfissuras do copo, logo após a cerveja ser servida. O número total subseqüente de bolhas de CO2 que provavelmente se formarão em um único copo de cerveja foi teoricamente abordado como uma função de vários parâmetros-chave em condições de degustação padrão. Os resultados apresentados aqui com a cerveja Lager foram comparados com conjuntos de dados anteriores medidos com champanhe comercial padrão (com álcool de 12,5% em volume e uma concentração de CO2 dissolvido próximo a 11 g L-1).

Link para o estudo original, um sério candidato ao prêmio IgNobel deste ano.

Covid-19: Um Sombrio ‘Futuro Possível’

Sou um entusiasta dos blogs (hello!) e fórums de discussão [Bulletin Boards]. Considero-os o verdadeiro repositório da informação de qualidade na Web. Os malefícios das redes sociais são recorrentes nos meus textos, sempre exortando as pessoas à expressão de seus próprios pensamentos fora das câmaras de eco das redes. Pioneiro da Web que sou, nada me é tão deprimente quanto o sufocamento da cultura dos blogs causado pelos facebooks da vida. Felizmente os verdadeiros blogs ainda pulsam com algum vigor alhures. Entre as ilhas de excelência na melancólica Web do século 21 está o blog de Bruce Schneier, eminente e influente especialista em segurança. O blog pode ser descrito como uma congregação de mentes brilhantes que discorrem com fluência e profundidade sobre segurança, privacidade e ciência da computação em geral.

Às sextas-feiras Schneier permite um ambiente mais relaxado [em seu Friday Squid Blog], em que temas mais gerais são discutidos. Durante o último ano e até agora, como não poderia ser diferente, a Covid-19 tem sido ali tema de grandes discussões, com insights instigantes sobre a natureza, curso e perspectivas para a doença. Dentre os membros do blog, o incrível Clive Robinson, que nos brinda com o texto de hoje, traz sempre uma perspectiva inteligente, sob um prisma muitas vezes original, sempre surpreendente e informativo. Às vezes também aterrador, como o futuro possível descrito neste post – que Clive gentilmente nos autoriza a reproduzir. Em minha opinião, os brasileiros precisam levar a ameaça a sério, e pensar profundamente sobre o que ela representa. A elocubração de Clive nos fornece mais um tanto de munição, na luta pela iluminação dos espíritos. Enjoy.

* * *

A respeito de :

“Imunidade de rebanho por vacinação / recuperação será alcançada no Reino Unido em 9 de abril de 2021.”

Eu moro no Reino Unido, e tenho várias doenças crônicas que me tornam “especial”, de acordo com o governo daqui, e tenho o atestado para provar… Eu colocaria esse atestado pendurado na parede em uma moldura, se eu tivesse permissão para sair e comprá-la – isso seria contravenção das “regras de bloqueio necessárias” que estão atualmente em prática …

Então, eu rolaria no chão de tanto rir dessa afirmação estúpida, se não fosse tão terrivelmente triste, de que não apenas muitas pessoas ainda sendo infectadas diariamente, mas que outras, infectadas cerca de um mês ou mais atrás, estão morrendo.

Essas mortes não estão mais nos acima de 70 anos; elas estão agora nos acima de 40, e se a [variante] Brasil P1 colocar um dedão [na Grã-Bretanha], como tem na Europa [continental], em breve serão os acima de 25.

O nível de prevalência é tal que a taxa de mutação é maior que a taxa de imunização… Em outras palavras, embora o Reino Unido tenha começado [a vacinar] muito mais cedo do que outras nações, nós estamos perdendo a corrida.

“Jabs nos braços e novas cepas nos pulmões”.

Quer dizer, o vírus de nenhuma maneira vai se tornar menos virulento com o tempo… O que diabos está acontecendo na Europa, onde a “desarmonia” na vacinação parece insuperável nas frentes politica, médica e econômica, eu não tenho ideia, mas não pode ser bom.

Eu ouço que a Brasil P1 foi encontrada na Europa… também foi encontrada na Índia, que às vezes é chamada de “farmácia do mundo” em alusão às drogas que faz. Bem, eles sabem que estão perdendo a corrida da imunização, e é por isso que eu espero que eles de fato ajam de acordo com a sua declaração, já há um ano, de que “as drogas da Índia são para a Índia”, e que as vacinas que eles têm fabricado, com problemas localizados de produção, podem não ser enviadas ao exterior, mas acabar em braços indianos. Para ser honesto, quem realmente pode culpá-los?

Voltaremos à agricultura de subsistência?

Quanto à “política de imunidade de rebanho”, sabíamos que seria um fracasso, como a Suécia, e agora o Brasil, provaram além de qualquer dúvida. Ainda assim alguns continuam com essa estória por várias razões… Quanto à “imunidade de rebanho natural” (Natural Herd Immunity – NHI), a resposta evolucionária para baixo na virulência, absolutamente essencial [para explicar a hipótese], obviamente não está acontecendo, devido à natureza do ciclo de infecção, portanto nada de NHI.

Pior, agora você pode ter um “double tap“[1], com uma mutação te infectando não apenas uma segunda vez, mas muito mais severamente na segunda vez, como o Brasil demonstrou. Ainda pior, mudando também as faixas etárias afetadas, além das vacinas…

Bem, ao contrário dos outros que acham que Covid estará aqui para sempre, e eu estive alertando o mesmo há quase um ano… Agora estou começando a considerar em meus momentos mais sombrios que a doença realmente não vai durar, porque nós vamos perder a corrida. Isto é, a menos que seres humanos suficientes nasçam com imunidade natural, é uma jornada ladeira abaixo para a humanidade.

A humanidade vivendo em bolsões…

Primeiro haverá uma queda substancial na idade média de morte, que irá provavelmente acabar abaixo de 45 anos no mundo ocidental e talvez 20 em áreas do terceiro mundo. Assim, a taxa de natalidade cairá significativamente, tornando o sistema de saúde algo quase impossível dentro de uma geração ou duas. A taxa de mortalidade viral, por sua vez, aumentará ainda mais.

Se a imunidade inata, ou natural, não acontecer, a humanidade cairá de volta para os números que supostamente eram atingidos sempre que grandes catástrofes planetárias aconteciam. Haverá bolsões [humanos] em lugares isolados onde o vírus não conseguir se estabelecer. Só então o virus vai se extinguir, antes dos humanos, mas não muito antes…

Claro que seria relativamente simples evitar que isso aconteça… Você só teria que ser absolutamente implacável sobre a área a ser isolada. Com efeito, um “atirar para matar” ou uma política semelhante, para as pessoas que tentassem cruzar fronteiras ilegalmente, e restrições tão severas que as fronteiras seriam efetivamente fechadas. O comércio continuaria a atravessar fronteiras, automatizado, mas os humanos não: se chegar aqui, você fica no mar, contra o vento e dá meia-volta sem entrar. As mercadorias seriam higienizadas de maneiras que já falei no passado.

Você pode apostar seus trocados que tal medida já está sendo considerada / falada em países como Nova Zelândia e Austrália. Eles descobriram da maneira mais dolorosa que a quarentena na entrada ao país nunca será confiável, especialmente à medida que o vírus se torna mais virulento e a patogenicidade aumenta.

Na Europa, sabemos por amarga experiência e muitas mortes, quão difícil é manter fora as pessoas que acham que não têm nada a perder e tudo a ganhar tentando atravessar uma fronteira. Isso é um risco 50/50 de morte ou lesão grave debilitante para eles; um risco mais do que aceitável para conseguir o que eles vêem como uma vida melhor (os saltadores de trem do túnel do Canal de Sangat, barcos da morte no mediterrâneo, etc). Alguns dizem que com uma disposição mental assim a única maneira de impedi-los é o “pare o cabra à bala” e isso muito antes de as mutações da Covid-19 aumentarem o risco da entrada ilegal para “potencialmente fatal” para toda a população da região.

Então, temos que ganhar a imunidade, não apenas no ocidente, mas em todos os lugares, antes que a mutação ganhe o mundo. Mas a estúpida política e os egoístas privilegiados, como hoje é tão comum, tornarão uma situação ruim ainda muito pior, só porque eles podem…

[1] A expressão “double tap” descreve a técnica de disparar dois tiros em rápida sequencia para desativar um adversário.

LInk para post original em inglês em Schneier on Security.

Covid-19: Variantes das Variantes Podem Levar ao Escape de Imunidade

A disseminação descontrolada das variantes mais contagiosas de coronavírus no Brasil parece ter criado versões ainda mais perigosas do vírus que causa a Covid-19. Uma equipe de pesquisadores da Fiocruz documentou as mudanças. Suas descobertas foram registradas em uma pré-impressão no site virological.org, antes da revisão pelos pares. Apresentamos abaixo o resumo em português.

Resumo

Mutações tanto no domínio de ligação ao receptor (RBD) quanto no domínio amino (n) -terminal (NTD) da(s) glicoproteína(s) das espículas do SARS-Cov-2, podem alterar sua antigenicidade e promover o escape da imunidade. Identificamos que as linhagens da SARS-Cov-2, circulando no Brasil com mutações preocupantes no RBD, adquiriram exclusões e inserções convergentes no NTD da proteína S, o que alterou o antígeno NTD-superlocal e outros epítopos previstos para esta região. Esses achados suportam a afirmação de que a transmissão generalizada em andamento da SARS-Cov-2 no Brasil está gerando novas linhagens virais que podem ser mais resistentes à neutralização do que as variantes parentais de preocupação.

(*)Esta é uma pesquisa da Fiocruz. Por alguma razão celestial ela foi publicada em inglês antes desta maltratada língua pátria. Coisas da Torre de Marfim; dos desígnios acadêmicos narcisísticos aqui da Banânia. De qualquer forma, presto um serviço público não-remunerado ao trazer o assunto à atenção do público brasileiro, em língua portuguesa, através deste blog. Talvez um dia Deus me pague [yeah, sure… :rollseyes]

Primeiro Aqui*: Estudo Indica Que a Covid-19 é Uma Doença do Sistema Circulatório

No domingo (14/3) surgiu na minha Internet o estudo da Sociedade Européia de Cardiológia dando conta de que, afinal, a COVID-19 é, por todas as evidências, uma doença endotelial. Essa é uma notícia absolutamente significativa, pois poderia mudar a concepção sobre a doença, ainda tencarada como enfermidade respiratória. Abaixo traduzimos o resumo do trabalho, com um link para o paper original. Certamente haverá cada vez menos espaço para o meme da “gripezinha”.

(*) Em lingua portuguesa.

Resumo

O endotélio vascular fornece a interface crucial entre o compartimento de sangue e os tecidos, e exibe uma série de propriedades notáveis ​​que normalmente mantêm a homeostase. Esta gama de funções estritamente reguladas inclui o controle da hemostase, fibrinólise, vasomotação, inflamação, estresse oxidativo, permeabilidade vascular e estrutura.

Embora essas funções participem da regulação momento-a-momento da circulação e coordenem muitos mecanismos de defesa no hospedeiro, elas também podem contribuir para a doença, quando suas funções, geralmente homeostáticas e defensivas, se alinham e se transformam contra o anfitrião.

SARS-COV-2, o agente etiológico da Covid-19, é a causa da atual pandemia. Produz manifestações inesperadas da cabeça aos pés, causando estragos indiscriminados em vários sistemas de órgãos, incluindo os pulmões, coração, cérebro, rim e vasculatura. Este ensaio explora a hipótese de que a Covid-19, particularmente nos últimos estágios complicados, represente uma doença endotelial. Citocinas, mediadores protéicos pro-inflamatórios, servem como sinais de perigo que mudam as funções endoteliais do modo homeostático para o modo defensivo. O “fim de jogo” da Covid-19 geralmente envolve uma tempestade de citocina, um fenômeno flogistico alimentado por feedbacks positivos bem compreendidos, que governam a produção de citocinas e sobrecarregam os mecanismos contra-regulatórios.

O conceito de Covid-19 como uma doença endotelial proporciona uma imagem fisiopatológica unificadora dessa infecção furiosa, e também fornece estrutura para uma estratégia de tratamento racional, em um momento em que possuímos uma base de evidência modesta para orientar nossas tentativas terapêuticas de confrontar esta nova pandemia.

Link para o trabalho original: https://academic.oup.com/eurheartj/article/41/32/3038/5901158

Este texto foi editado para melhor clareza.

Ação Quântica à Distância: o Pesadelo de Einstein

O bom professor Einstein, de formação determinística, inicialmente teve problemas em aceitar a mecânica quântica, em função de seus paradoxos inescrutáveis à época. O fenômeno quântico que mais intrigava Einstein era o emaranhamento (entanglement) entre duas partículas, que forçosamente o levava a concluir que a informação podia ser transmitida a uma velocidade maior que a da luz.

Resumidamente, o emaranhamento quântico significa que várias partículas estão ligadas de tal forma que a medição do estado quântico de uma partícula determina os possíveis estados quânticos das outras partículas. Essa conexão não depende da localização das partículas no espaço (!). Mesmo se você separar duas partículas emaranhadas por bilhões de quilometros, a mudança de estado de uma partícula induzirá uma mudança de estado imediata na outra. (*)Contudo, mesmo que o emaranhamento quântico pareça transmitir informação instantaneamente, já se provou em anos recentes que ele não viola a velocidade da luz e nem a física relativística porque não há “movimento” através do espaço.

Concepção artística de partículas emaranhadas

Essa Ação Fantasmagórica à Distância (que Einstein chamava de spooky action at distance) sempre me mistificou, o que fez com que ao longo dos anos eu inventasse vários experimentos mentais tentando negá-la, invalidá-la, ou ao menos explicá-la (pelo menos para mim). Não que eu seja teimoso ou rejeite a ciência ou algo assim. Apenas é dificil para mim, como foi para Einstein, abrir mão do meu querido mundo determinístico, onde a causa sempre precede o efeito. Entretanto, depois das descobertas dos últimos 30 anos eu estou preparado para tentar viver nesta dura existência indeterminada, aleatória, já que a realidade finalmente se mostra assim. Uma das tentativas de fazer a AFD se acomodar em minha estrutura mental é esta:

Prepare duas partículas para que elas estejam emaranhadas com os seus respectivos spins orientados um para cima (UP) e um para baixo (DOWN). Coloque cada particula em uma caixa lacrada e dê uma caixa para Alice e uma para Bob. Alice e Bob são informados de que as suas caixas contêm ou uma partícula com spin UP ou uma partícula com spin DOWN.

Alice deve pegar a sua caixa e levar para Marte, enquanto Bob fica na Terra.

Ambos fazem um acordo para abrir sua respectiva caixa – e medir (observar) seu conteúdo – às 12:00 UTC (ou outro tempo acordado) em 1º de abril de 2023 (tempo suficiente para Alice chegar a Marte e se acomodar confortavelmente).

Quando chega a hora, Alice abre a sua caixa para descobrir que ela contém uma partícula de spin UP. Ao verificar este fato, ela imediatamente – fantasmagoricamente – saberá que a partícula de Bob, na Terra, tem spin DOWN. Ela não precisa receber uma mensagem de rádio para saber.

Voilà! É isso! Não há nada de mais, certo? A AFD se realizou nesse exato momento. Alice tem a informação muito antes que ela possa ser transmitida por uma chamada de rádio. O único ponto negativo é que ela não poderia usar essa informação para qualquer coisa. O universo assim manteve suas características clássicas, enquanto a Mecânica Quantica foi também satisfeita!

Digamos que Alice, para aproveitar a sua situação (12 minutos preciosos de tempo que o sinal leva entre Marte e a Terra), recebeu uma ordem secreta para apertar um botão para disparar mísseis também secretos em órbita da terra contra algum inimigo de seu país, caso o spin de sua partícula fosse UP (como de fato ocorreu). Para estar de acordo com com a fluxo causal, é preciso considerar que a ordem para o lançamento dos mísseis já estava codificada no sistema quântico também emaranhado de Alice-Bob, e esteve lá o tempo todo. Portanto, nenhuma causalidade foi violada.

Agora é o momento em que tomo consciência de que posso estar completamente errado.

Conceitos não intuitivos

Mesmo os físicos quânticos têm um problema com a teoria quântica devido, em parte, à maneira como as informações são processadas nos cérebros das pessoas. É por isso que alguns especialistas não conseguem comunicar adequadamente suas próprias teorias. É preciso entender que a neurologia, a psicologia e a sociologia desempenham um papel nisso; em outras palavras a percepção, a cultura e a lingüística.

Eu sempre me inclinei para o entendimento de que uma “observação” – ou medição se você quiser – acontece toda vez que duas particulas (ou dois sistemas quânticos) interagem, já que sabemos que todas as interações têm o poder de provocar o colapso da função de onda [esse fato também é a base do – ou pelo menos está implícito no – experimento que motivou esta digressão, que é o teste do Argumento do Amigo de Wigner – ver Google].

Eu pessoalmente tenho problemas em aceitar a consciência como a causação da realidade, porque essa abordagem levanta mais problemas do que resolve. Além disso, as teorias da consciência contemporâneas obviamente não explicam a acima referida interação entre duas partículas e nem as “observações” (percepção da realidade) idênticas realizadas por diferentes espécies animais, com variados graus de inteligência/consciência. Por exemplo, uma lula reagirá com um movimento, assim como eu, se a água for perturbada pela presença de um tubarão. Isso parece sugerir que as duas espécies são capazes de efetuar a mesma medida empírica, independentemente de outras considerações psicológicas e/ou neurais.

O fato é que, confrontados com o Teorema de Bell, nós racionalistas tendemos a procurar consolo no superdeterminismo, a ideia de que todos os possíveis emaranhamentos quânticos já estavam codificados no momento do Big Bang (o que não deixa de ser outro ponto na tão sonhada reconciliação entre Mecânica Quântica e Relatividade Geral).