Criptografia Clássica e Quântica

Desde cedo, o Homem compreendeu que tinha necessidade de comunicar em segurança entre si. Para tal, inventaram-se várias formas de “esconder” a mensagem privada de “olhares indesejáveis”. Um exemplo (dos mais antigos conhecidos) são os hieróglifos dos egípcios.

Actualmente, o processo mais usado para se comunicar em segurança é usando a criptografia. A criptografia clássica apresenta-se como uma solução provisória, pois dependendo do tempo que se pretenda que a mensagem seja secreta, os métodos usados podem ser ou não fiáveis, isto porque é possível decifrar as mensagens cifradas usando computadores. Normalmente isto não constituiria um problema, pois pode-se ter uma encriptação o quão complexa quanto necessária para que a desencriptação demore um tempo superior ao tempo que se pretende que a mensagem se mantenha segura. O problema será se neste momento se pretender tornar segura uma mensagem durante vários anos – tendo em conta que os computadores quânticos poderão ser uma realidade dentro de pouco tempo, estes com o seu elevado poder de processamento, conseguirão obter a mensagem decifrada em tempos indesejáveis. Assim, torna-se necessário desenvolver métodos de criptografia alternativos.

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Teoria do Caos

Creio que todos já devem ter ouvido falar do “efeito borboleta”, e da célebre frase que diz que um bater de asas de uma borboleta aqui, pode provocar um tufão do outro lado do mundo.

Digamos que tudo começou quando Edward Lorenz, em 1961, estudava um modelo simples de convecção de um fluído (parte de um estudo sobre previsibilidade meteorológica). Ele descobriu algo que à primeira vista poderia indicar falta de engenho de si próprio para conseguir chegar a uma resposta mais satisfatória, que não esta: era impossível prever o comportamento deste sistema!

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Teoria das Cordas

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Em Ciência, em particular na Física, para se resolver um problema começasse por o simplificar ao máximo (existe a anedota que conta que um Físico para calcular o volume de uma vaca, a considera, em primeira aproximação, uma esfera), depois, à medida que vai obtendo soluções e comparando com os resultados experimentais, vai compreendendo quais são as aproximações a evitar, de modo a aproximar-se cada vez mais da solução que melhor corresponde à realidade. No entanto, ainda que a complexidade vá gradualmente aumentando, procura-se em simultâneo verificar as relações que podem simplificar o problema. Estas relações não estão por norma “visíveis” na primeira abordagem simplista, e constituem por norma o conhecimento mais sólido que se tem sobre o problema, permitindo o evoluir da solução.

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Ensaio Dimensional

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Neste artigo vou divagar sobre o conceito de dimensão, o qual é fundamental em Física. A exposição irá versar sobre noções que me parecem interessantes e que, por outro lado, serão importantes para servir como base ao próximo artigo que será sobre a Teoria das Cordas.

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Método de Pi de Buckingham

Este é um método usado em laboratórios, em problemas de hidrodinâmica principalmente.

Faço desde já notar que este artigo é algo técnico e talvez não seja de fácil compreensão para o leitor leigo. De qualquer forma, poderão usar os comentários para requisitar esclarecimentos.

Tendo um problema físico qualquer, em que se desconhece a relação entre as variáveis físicas envolvidas, é possível achar uma relação entre elas usando o Método de Pi de Buckingham.

Para explicar como se aplica, vou usar um exemplo simples. Consideremos um pêndulo simples, sobre o qual se pretende obter a relação entre o período e as restantes variáveis físicas presentes.

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O Mundo das Partículas – Parte II

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Quem já leu a Parte 1 deste artigo poderá ter-se ficado a questionar: “os bosões são assim, os fermiões são «assado», e depois? Que consequências isso tem?” Na verdade estas partículas diferem em algo muito importante: enquanto que os fermiões são as partículas que interagem com as forças, os bosões são as partículas que as medeiam.

Newton introduziu a ideia de “forças à distância” para explicar a gravidade. Foi um conceito extremamente importante para a compreensão da gravidade e também do electromagnetismo. Entretanto descobriu-se que o electromagnetismo é mediado pelos fotões (que são bosões), e que também a força fraca e a força forte são mediadas por outros bosões. Curiosamente, ainda não se descobriu o bosão mediador da gravidade (o gravitão), o que constitui um dos grandes problemas na física de partículas (no chamado Modelo Padrão). Aliás, o próprio Modelo Padrão não é compatível com o gravitão, pois o mesmo trás consigo contradições que impedem que o modelo se acomode à adição desta partícula. A teoria mais conhecida para resolver este e outros problemas é a famosa Teoria das Cordas (que falarei num artigo posterior).

(English version: World of Particles II.) 

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O Mundo das Partículas – Parte I

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Talvez alguns de vós já se tenham deparado com “nomes” para partículas que não fazem a mínima ideia do que querem dizer, apenas sabem que deve ser algo pequeno, algo que só os cientistas compreendem, algo que parece ter tanto de real, quanto as histórias do tio patinhas.

Neste artigo irei tentar referir a maioria dos nomes que aparecem nesse complicado mundo, que apesar de na sua maioria ainda nos estar vendado, com o progresso da tecnologia vamos progressivamente explorando e conquistando. Serei sempre breve, para que o artigo não fique demasiado grande e enfadonho, ainda assim, irei fazendo ocasionalmente algumas observações pessoais. Caso não fiquem satisfeitos com alguma explicação, poderão pedir nos comentários para eu detalhar mais algum assunto.

(English version: World of Particles I.)

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