segunda-feira, 19 de outubro de 2015

Luz, Ciência e Vida

Comemorando o tema da Semana Nacional de Ciência e Tecnologia 2015, Luz, Ciência e Vida estou participando da blogagem coletiva proposta pelo meu colega e amigo Roberto Takata.

Eu decidi escrever sobre uma aplicação muito importante da luz na sociedade contemporânea, que é transmitir informação. Eu estou escrevendo a partir da minha casa. Meu computador está conectado à rede através de um cabo muito especial: ao contrário dos fios de telefone, de TV ou que transportam eletricidade e são feitos de metal, esse cabo é feito de vidro. Trata-se de uma fibra ótica. Ele é muito fino, tipicamente um quarto de milímetro de diâmetro. Dentro dele viajam pulsos de luz com uma atenuação baixíssima. Nesses pulsos estão codificadas cada letra do texto que escrevo agora (e muito mais) de forma que a informação possa chegar a todo mundo. É difícil as pessoas se darem conta da quantidade de ciência, conhecimento e compreensão de fenômenos que está envolvida nesse sistema que para o usuário pode parecer banal. Começando pela fibra: Nela a luz se propaga praticamente sem perdas. Fibras óticas são uma invenção humana, baseada no entendimento do fenômeno que chamamos de reflexão interna total quando a luz incide em uma interface entre dois meios vindo do meio com maior índice de refração.   Uma vez isso entendido foi preciso desenvolver vidros muito homogêneos e passíveis de serem esticados na forma de fibras com dezenas de quilômetros de comprimento. A elas é preciso acoplar emissores de luz que podem ser modulados (tipicamente lasers semicondutores) que modulam a luz emitida, ou seja, acendem e apagam alguns bilhões de vezes por segundo transmitindo a informação na forma de um código binário. Mesmo com baixas perdas por atenuação, os pulsos de luz se dispersam pelo caminho e a cada 50 km precisam ser regenerados e amplificados. Até 20 anos atrás isso era feito transformando a luz em sinais elétricos através de um detetor, amplificando eletronicamente e reemitindo a luz por intermédio de um laser. Atualmente isso é feito por um amplificador ótico, sem necessidade de eletrônica. Não é um exagero dizer que a internet acessível a de baixo custo só é possível graças aos desenvolvimentos envolvendo a luz. Atualmente uma das áreas de pesquisa que se desenvolve mais rapidamente no mundo é a chamada fotônica, A ideia é que usamos luz, fótons, como transportadores e mediadores de informação, como os elétrons na eletrônica. Até os anos 1980 essa palavra praticamente não existia, e só passou a ser usada de verdade a partir dos anos 1990.
Hoje em dia fibras óticas estão presentes em praticamente toda a transmissão de informação. Ligações telefônicas, sinais de TV, texto e internet em algum momento passaram por uma fibra ótica. Conexões internas de data centers usam fibras, e já se fala em conexões óticas dentro de um computador (inter-chip) e mesmo dentro de um circuito integrado (intra-chip).
Na próxima vez que você falar ao telefone, ou usar a internet, ou assistir TV a cabo, ou de alguma forma transmitir ou receber informação de forma eletrônica, pode ter certeza que em algum momento essa informação viajou na forma de luz. Luz não é só ciência e vida, mas também um elemento da natureza que pode ser entendido, dominado e usado para tornar nossa vida mais confortável e prazerosa. Aliás, como tudo o que chamamos de tecnologia.

2 comentários:

Rafael Roldan disse...

Leandro, parabéns pelo excelente blog! Você poderia movê-lo para uma plataforma mais legalzinha, tipo WP.com, sem custo, só trabalho. Ajudaria mais na divulgação.

De todo modo, agradeço muito pelo esforço!

Leandro R. Tessler disse...

Rafael,
Muito obrigado pelo comentário!
Juro que penso em mudar de plataforma, WP ou ScienceBlogs, mas tenho uma preguiça... Já é difícil achar tempo para escrever...

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