segunda-feira, 11 de janeiro de 2021

Brasileiros explicam interação entre luz e vibração mecânica

 Brasileiros explicam interação entre luz e vibração mecânica

Brasileiros explicam interação entre luz e vibração mecânica

 Além de poder revolucionar as telecomunicações, as microcavidades ópticas têm sido usadas para criar memórias RAM de luznovos tipos de laser e componentes ópticos.

Microcavidades optomecânicas

As microcavidades optomecânicas são pequenos dispositivos que podem armazenar tanto a luz (fótons) quanto vibrações (fônons), o que as torna promissoras para uma série de aplicações tecnológicas.

Com dimensões inferiores a 10 micrômetros, essas microcavidades absorvem altíssimas intensidades de energia luminosa, que ficam circulando dentro delas - a luz fica "presa" - e interagem com ondas mecânicas de forma muito eficiente.

Isso possibilita seu uso como sensores de massa, sensores de aceleração e em espalhamento Raman (espalhamento da luz pela matéria), uma técnica que promete avanços em áreas como biomedicina, possibilitando o desenvolvimento de sensores para detectar moléculas marcadoras de câncer, por exemplo.

Para viabilizar essas aplicações, contudo, é preciso antes compreender em detalhes tudo o que acontece no interior das microcavidades optomecânicas, sobretudo como a luz e as vibrações interagem.

Pesquisadores da Unicamp (Universidade Estadual de Campinas) acabam de desvendar mais um desses detalhes.

Interação dispersiva e interação dissipativa

"O que acontece nesses sistemas são dois fenômenos interdependentes. Por um lado, a luz exerce pressão sobre a cavidade em que está confinada. Por outro, as vibrações mecânicas espalham essa luz. A interação entre os dois fenômenos pode se dar de duas formas distintas. Caso a luz espalhada permaneça no interior do dispositivo, temos a chamada interação dispersiva. Caso a luz escape para o exterior da cavidade, ocorre, então, a chamada interação dissipativa," explicou o professor Thiago Alegre.

Enquanto a interação dispersiva é bastante conhecida e constitui a base de avanços importantes no campo da optomecânica - como, por exemplo, no interferômetro LIGO, responsável pela detecção de ondas gravitacionais em 2016 -, a interação dissipativa tem sido apenas marginalmente explorada em experimentos.

Os pesquisadores brasileiros demonstraram agora que os dois fenômenos estão integrados, podendo ser explicados pela mesma teoria.

"Essa escassez de experimentos está fortemente relacionada à inexistência de uma base teórica que seja capaz de descrever o quão forte é a interação dissipativa para um dado dispositivo. A contribuição do nosso trabalho é exatamente uma formulação teórica que engloba ambas as interações, a dispersiva e a dissipativa," detalhou Thiago.

Brasileiros explicam interação entre luz e vibração mecânica

Esquema com nanopartícula de ouro (Au), acima de espelho metálico, mostrando a vibração molecular para a molécula orgânica BPT.

Teoria da perturbação

A equipe brasileira utilizou a chamada teoria da perturbação, na qual se assume que a interação optomecânica é razoavelmente fraca, de modo que, em uma primeira aproximação, torna-se possível tratar luz e vibração mecânica de maneira independente. Com o conhecimento dos comportamentos ópticos e mecânicos calculados individualmente, é possível descrever o acoplamento optomecânico de forma bastante simples.

"A novidade está no jeito como realizamos esse último passo. Essencialmente, ao contrário do que sempre foi feito, nós consideramos que o comportamento da luz no dispositivo é física e matematicamente afetado pela possibilidade de a luz fugir da cavidade. Ao levarmos isso em conta, percebemos que era possível descrever ambas as interações, dispersiva e dissipativa, com um alto grau de precisão," contou André Primo, principal autor do trabalho.

Os pesquisadores testaram sua teoria por meio de dois exemplos experimentais. Em uma cavidade optomecânica feita de silício, ambas as interações, dispersiva e dissipativa, mostraram-se relevantes para explicar os fenômenos observados.

O segundo exemplo utilizou nanocavidades optomecânicas plasmônicas feitas de ouro. Essas nanocavidades são capazes de confinar a luz em volumes muito menores do que as microcavidades, atuando essencialmente como nanolentes. É possível detectar o movimento mecânico de moléculas individuais que entrem em contato com esses dispositivos. "Com nossa teoria mostramos que, embora nunca tenha sido reportado, o espalhamento dissipativo de luz por moléculas é extremamente importante para os fenômenos optomecânicos nesses sistemas", comentou André.

Essa possibilidade possui uma ampla gama de aplicações, das quais se sobressai a detecção de compostos químicos em meios biológicos, visando a identificação de substâncias que podem, por exemplo, indicar condições patológicas.



Noticia: Inovação Tecnologica

 


sexta-feira, 8 de janeiro de 2021

Giroscópios de luz mais próximos da realidade

 Giroscópios de luz mais próximos da realidade

Giroscópios de luz mais próximos da realidade
Um novo tipo de fibra óptica está viabilizando giroscópios que usam apenas luz para detectar movimento e posicionamento.

Giroscópios de fibra óptica

Acaba de ser dado um passo importante para trazer para o mercado giroscópios de fibra óptica, um tipo de sensor de que detecta a rotação usando apenas luz.

Como os giroscópios são a base da maioria dos sistemas de navegação, o trabalho de Glen Sanders e colegas da Universidade de Southampton, no Reino Unido, abre caminho para viabilizar grandes melhorias para esses sistemas.

Os giroscópios de fibra óptica ressonadores usam dois lasers disparados em direções opostas em uma bobina de fibra óptica. As extremidades da fibra são conectadas para formar um ressonador óptico, de forma que a maior parte da luz recircula e faz várias viagens ao redor da bobina.

Quando a bobina está em repouso, os feixes de luz viajando em ambas as direções compartilham a mesma frequência de ressonância. Mas quando a bobina se movimenta, as frequências de ressonância mudam em relação umas às outras de uma forma que pode ser usada para calcular a direção do movimento ou orientação do dispositivo no qual o giroscópio está montado.

"Embora nosso giroscópio ainda esteja nos estágios iniciais de desenvolvimento, se ele alcançar sua capacidade total de desempenho, ele estará pronto para se colocar na próxima geração de tecnologias de orientação e navegação, que não apenas avançam os limites da precisão, mas o fazem com tamanho e peso reduzidos," disse Sanders.

Fibra óptica oca

Sanders empregou um novo tipo de fibra óptica oca que rompeu os limites de todos os protótipos já construídos, melhorando a estabilidade do giroscópio em 500 vezes.

Conhecidas como fibras anti-ressonante sem nós, essa nova classe de fibras apresenta níveis extremamente baixos de efeitos não-lineares, além de baixa atenuação óptica, o que melhora a qualidade do ressonador porque a luz mantém sua intensidade, gerando uma perda menor do que qualquer outra fibra de núcleo oco.

"Esperamos ver esses giroscópios sendo usados na próxima geração da aviação civil, veículos autônomos e muitas outras aplicações nas quais os sistemas de navegação são empregados," disse Sanders. "Na verdade, à medida que melhoramos o desempenho dos sistemas de navegação e orientação, esperamos abrir possibilidades e aplicações totalmente novas."

 

Noticia: Inovação Tecnologica


quinta-feira, 7 de janeiro de 2021

Processador fotônico faz inteligência artificial na velocidade da luz

 Processador fotônico faz inteligência artificial na velocidade da luz

Processador fotônico faz inteligência artificial na velocidade da luz
Todo o processamento é feito com luz, e os dados não são perdidos quando a luz é desligada.

Processador de luz

Uma equipe internacional de pesquisadores construiu um novo processador fotônico - no qual os dados são processados por luz, e não por eletricidade - que realiza operações de aprendizado de máquina em paralelo e muitíssimo mais rápido do que os chips eletrônicos.

As estimativas indicam que processadores baseados em luz para acelerar tarefas no campo da inteligência artificial permitirão que tarefas matemáticas complexas sejam processadas em velocidades extremamente rápidas, entre 1012 e 1015 operações por segundo). Chips convencionais, como placas gráficas ou hardware especializado, como o TPU (Tensor Processing Unit) do Google, são baseados na transferência eletrônica de dados, e são muito mais lentos.

O novo hardware fotônico é um acelerador para as chamadas multiplicações de matrizes, que representam a principal carga de processamento na computação das redes neurais, usadas no aprendizado de máquina.

As redes neurais são uma série de algoritmos que simulam o cérebro humano. Isso é útil, por exemplo, para classificar objetos em imagens e para reconhecimento de face e voz.

Os pesquisadores combinaram as estruturas fotônicas com materiais de mudança de fase (PCMs) como elementos de armazenamento.

Os PCMs geralmente são usados em DVDs e discos BluRay para o armazenamento óptico de dados regravável, mas têm sido também o material preferido na construção dos neuroprocessadores. No novo processador, eles permitem armazenar e preservar os elementos da matriz sem a necessidade de energia.

Processador fotônico faz inteligência artificial na velocidade da luz
Detalhes dos nós de processamento do chip, que usam materiais (PCM) que não perdem dados quando o processador é desligado.

 Rede neural convolucional

Para fazer as multiplicações de matrizes em vários conjuntos de dados em paralelo, a equipe usou um pente de frequência baseado em chip como fonte de luz, esta uma combinação tecnológica inédita. Um pente de frequência fornece uma variedade de cores de luz muito puras, que são processadas independentemente em cada canal do chip fotônico. Isso permite o processamento paralelo de dados, calculando em todos os comprimentos de onda simultaneamente - uma técnica conhecida como multiplexação de comprimento de onda.

Em uma das demonstrações, o processador de luz rodou uma rede neural convolucional para o reconhecimento de números escritos à mão. Essas redes são um conceito na área de aprendizado de máquina inspirado em processos biológicos. Elas são usadas principalmente no processamento de dados de imagens ou áudio, atualmente oferecendo as mais altas precisões de classificação.

"A operação convolucional entre os dados de entrada e um ou mais filtros - um destacador de bordas em uma foto, por exemplo - pode ser transferida muito bem para nossa arquitetura matricial. Explorar a luz para a transferência de sinal permite que o processador execute processamento paralelo de dados por meio da multiplexação de comprimento de onda, o que leva a uma densidade de computação mais alta e muitas multiplicações de matrizes sendo realizadas em apenas um tique do relógio. Ao contrário da eletrônica tradicional, que geralmente funciona na faixa baixa de GHz, as velocidades de modulação óptica podem alcançar velocidades até na faixa de 50 a 100 GHz," contou Johannes Feldmann, da Universidade de Munique, na Alemanha.

Isso significa que o processo permite taxas de dados e densidades de computação - ou seja, operações por área do processador - nunca atingidas antes

Processador fotônico faz inteligência artificial na velocidade da luz
Cada cruzamento das linhas de luz processa dados em uma cor diferente, um processo chamado multiplexação por comprimento de onda.

Inteligência artificial na velocidade da luz

Os resultados têm uma ampla gama de aplicações.

No campo da inteligência artificial, mais dados podem ser processados simultaneamente, economizando energia e obtendo resultados mais rapidamente. O uso de redes neurais maiores permite previsões mais precisas e até agora inatingíveis, além de análises de dados mais precisas.

Por exemplo, os processadores fotônicos viabilizam a avaliação de grandes quantidades de dados em diagnósticos médicos, incluindo dados 3D de alta resolução produzidos em métodos de imagem especiais.

Outras aplicações incluem a área de veículos autônomos, que dependem de uma avaliação rápida e precisa dos dados dos sensores, e de infraestruturas de TI, como computação em nuvem, que devem gerenciar espaço de armazenamento, poder de computação e aplicativos.

Além de pesquisadores da Universidade de Munique, estiveram envolvidas neste trabalho equipes das universidades de Oxford e Exeter, na Inglaterra, Pittsburgh, nos EUA, da Escola Politécnica Federal de Lausanne e do laboratório de pesquisa da IBM em Zurique, na Suíça.



terça-feira, 5 de janeiro de 2021

Supercapacitores começam a desafiar as baterias

 Supercapacitores começam a desafiar as baterias

Supercapacitores começam a desafiar as baterias
O material híbrido de cerâmica metálica e grafeno superou todos os supercapacitores anteriores por uma larga margem.

Baterias versus supercapacitores

O armazenamento de energia normalmente é associado a baterias e acumuladores, que fornecem energia para aparelhos eletrônicos e veículos.

Porém, em laptops, câmeras, celulares ou veículos, os supercapacitores estão aparecendo cada vez mais como opções - e essas opções logo poderão superar as vantagens das baterias.

Engenheiros alemães acabam de desenvolver um novo material híbrido à base de grafeno para supercapacitores. Sustentável e de alta capacidade, o material serve como eletrodo positivo no dispositivo de armazenamento de energia, combinado com um eletrodo negativo já conhecido e de funcionamento comprovado, à base de titânio e carbono.

O novo dispositivo de armazenamento de energia não só atinge uma densidade de energia de até 73 Wh/kg, que é aproximadamente equivalente à densidade de energia de uma bateria de hidreto metálico de níquel, como também tem um desempenho muito melhor do que a maioria dos outros supercapacitores, alcançando uma densidade de potência de 16 kW/kg.

O segredo do novo supercapacitor está na combinação de diferentes materiais, o que leva os químicos a chamarem essa nova classe de "supercapacitor assimétrico".

Supercapacitor de alta eficiência

Supercapacitores começam a desafiar as baterias
O material é renovável e sustentável, garantem os pesquisadores.

Ao contrário das baterias, os supercapacitores podem armazenar rapidamente grandes quantidades de energia e descarregá-la com a mesma rapidez.

No entanto, eles sofrem com uma histórica baixa densidade de energia. Enquanto as baterias de lítio atingem uma densidade de energia de até 265 KW/h, os supercapacitores até agora têm fornecido apenas um décimo disso.

É aí que entra a nova estratégia baseada na utilização de materiais híbridos. O novo eletrodo positivo de grafeno quimicamente modificado é combinado com uma estrutura metal-orgânica nanoestruturada, conhecida como MOF.

"O alto desempenho do material é baseado na combinação de MOFs microporosos com o ácido condutor de grafeno," explica Jayaramulu Kolleboyina, da Universidade Técnica de Munique, na Alemanha.

O material híbrido resultante dessa combinação tem uma superfície interna de até 900 metros quadrados por grama. Uma grande área superficial é importante porque permite a coleta de um número maior de portadores de carga, os elétrons - este é o princípio básico para o armazenamento de energia elétrica.

E a conexão estável entre os componentes nanoestruturados tem grandes vantagens em termos de estabilidade de longo prazo: Enquanto um acumulador de lítio clássico tem uma vida útil de cerca de 5.000 ciclos de carga e descarga, a nova célula retém cerca de 90% da capacidade mesmo após 10.000 ciclos.


Noticia: Inovação Tecnologica

 

 

 

 

segunda-feira, 4 de janeiro de 2021

Equipe da NASA reinventa válvulas eletrônicas com transístor a vácuo

 Equipe da NASA reinventa válvulas eletrônicas com transístor a vácuo

Transistores a vácuo: Equipe da NASA reinventa válvulas eletrônicas
Transistores a vácuo do tipo p (positivo) e n (negativo) permitem a criação de circuitos completos.


Válvulas e transistores

As antigas válvulas eletrônicas, que, antes de serem substituídas pelos transistores, deram origem ao rádio, à TV e aos primeiros computadores, podem estar prestes a um retorno triunfante.

Pesquisadores da NASA usaram a mesma tecnologia usada pela eletrônica moderna (CMOS) para criar um transístor de emissão de campo a vácuo (VFET: Vacuum Field Emission Transistor) que opera a uma tensão abaixo dos 2 volts.

As válvulas eletrônicas nada mais eram do que diodos e transistores a vácuo, mas que exigiam tensões elevadas e esquentavam tanto quanto lâmpadas incandescentes, além de serem difíceis de miniaturizar.

Mas, nos últimos anos, nanotransistores a vácuo mostraram que essas "válvulas de última geração" podem superar a eletrônica sólida baseada nos transistores em alguns quesitos.

Transístor a vácuo

Jin-Woo Han e seus colegas do Centro de Pesquisas Ames da NASA criaram um transístor a vácuo, cuja grande vantagem é eliminar o canal de material semicondutor, trocando-o por um espaço vazio - os elétrons saltam por esse espaço vazio pelo fenômeno do tunelamento quântico.

O espaço vazio tem cerca de 50 nanômetros, e o transístor pode até mesmo funcionar com ar, em condições ambiente.

Contudo, para uma operação estável e confiável ao longo do tempo, são necessários níveis moderados de vácuo, com algumas centenas de militorr - o torr é uma unidade de pressão baseada em uma escala absoluta, definida como 1/760 da atmosfera padrão.

Eletrônica imune à radiação

Substituir o canal semicondutor pelo ar ou pelo vácuo é interessante porque isso torna o transístor imune a qualquer tipo de radiação, tornando esta uma tecnologia eletrônica interessante para aplicações extremas, como no espaço ou no interior de grandes equipamentos elétricos.

"A radiação que atinge os componentes convencionais de estado sólido cria todos os tipos de defeitos nos canais de materiais semicondutores e óxidos. Dependendo do tipo de defeitos e danos criados, o efeito pode se acumular lentamente e levar a um mau funcionamento, ou pode resultar em uma falha catastrófica do dispositivo. A ausência de um canal semicondutor ou material dielétrico no VFET o torna imune à radiação," disse Han.

A equipe conectou vários VFETs em série para formar um inversor, uma porta lógica muito usada na eletrônica, para demonstrar as possibilidades do seu transístor a vácuo. O próximo passo será construir circuitos completos.

 


Noticia: Inovação Tecnologica

 

quinta-feira, 31 de dezembro de 2020

Físicos colocam partículas no hoje e no amanhã simultaneamente

 Físicos colocam partículas no hoje e no amanhã simultaneamente

Superposição temporal: Partículas podem estar no hoje ou no amanhã
Tudo acontece dentro de um cristal de diamante a temperatura ambiente.

Superposição temporal

Uma das mais impressionantes criações deste século, os cristais do tempo são estruturas cristalinas que apresentam uma periodicidade não no espaço, como nos cristais comuns, mas no tempo.

Perigosamente próximos de uma máquina de movimento perpétuo, segundo seu descobridor, o físico Frank Wilczek, esses cristais espaço-temporais poderão persistir mesmo em seu nível mais baixo de energia, quebrando as simetrias espacial e temporal e, eventualmente, sobrevivendo ao fim do Universo.

Agora, físicos demonstraram experimentalmente um fenômeno igualmente desafiador para o nosso senso comum: Uma partícula que existe simultaneamente em dois tempos diferentes.

É um tipo de superposição quântica, só que ocorrendo não no espaço - uma partícula que contém dois estados, por exemplo -, mas no tempo.

Em termos simples, é uma partícula que pode existir hoje e amanhã, ou ontem e hoje, ou ontem e amanhã - simultaneamente. Por ora, contudo, o experimento que demonstrou essa nova versão das chamadas correlações quânticas ocorre em "hojes" e "amanhãs" separados no tempo por períodos na casa dos picossegundos (4 x 10-12 segundo).

As coisas segundo a física clássica

A grande dificuldade em lidar com a superposição é que ela é destruída se qualquer tipo de informação sobre o local ou o tempo do evento vaza para o ambiente - um elétron ou um fóton desavisados passando por ali e entrando em contato com o experimento, por exemplo.

Santiago Velez e seus colegas da Escola Politécnica Federal de Lausanne, na Suíça, obtiveram evidências definitivas de uma superposição quântica temporal medindo a classe mais forte de correlações quânticas entre fótons (quant de luz) interagindo com fônons (quanta de vibração).

Os pesquisadores usaram um pulso de laser muito curto para disparar um padrão específico de vibração dentro de um cristal de diamante. Cada par de átomos vizinhos oscilava como duas massas ligadas por uma mola, e essa oscilação era síncrona em toda a região iluminada. Para conservar energia durante esse processo, a oscilação emite um fóton de uma nova cor, deslocada para o vermelho do espectro.

As mesmas coisas segundo a física quântica

No entanto, essa descrição clássica é inconsistente com os experimentos porque tanto a luz quanto a vibração devem ser descritas como partículas, ou quanta: A energia da luz é quantizada em fótons, enquanto a energia vibracional é quantizada em fônons (do grego antigo "foto = luz" e "fono = som").

Dessa forma, o processo descrito acima deveria ser visto como a fissão de um fóton proveniente do laser, criando um par de fóton e fônon - semelhante à fissão nuclear de um átomo dando origem a duas partes menores.

E essa não é a única deficiência da física clássica: Na mecânica quântica, as partículas podem existir em um estado de superposição, como o famoso gato de Schrodinger, que fica vivo e morto ao mesmo tempo.

Mais ainda, duas partículas podem ficar entrelaçadas (ou emaranhadas), perdendo sua individualidade: Tudo o que acontecer a uma afetará imediatamente a outra.

Superposição quântica no tempo

Velez e seus colegas usaram exatamente essa possibilidade, fazendo com que o fóton (luz) e o fônon (vibração) produzidos no cristal de diamante ficassem entrelaçados. Para fazer isso, eles projetaram um experimento no qual o par fóton-fônon pode ser criado em dois instantes diferentes. Em termos da física clássica, isso resultaria em uma situação em que o par é criado no momento t1 com 50% de probabilidade, ou em um momento posterior t2 com 50% de probabilidade.

Mas aí vem o "truque" que os pesquisadores usaram para gerar um estado entrelaçado. Com um arranjo preciso do experimento, eles garantiram que nem mesmo o menor traço do tempo de criação do par luz-vibração (t1 versus t2) fosse deixado no Universo - em outras palavras, eles apagaram todas as informações sobre t1 e t2.

A mecânica quântica prevê então que o par fônon-fóton se torna emaranhado e existe em uma superposição do tempo t1 e do tempo t2. Isto, que até agora era unicamente uma previsão teórica, foi espetacularmente confirmado pelas medições, que produziram resultados incompatíveis com a teoria probabilística clássica.

"Nosso estudo demonstra que mesmo um material comum [um diamante] em condições ambientais pode sustentar as delicadas propriedades quânticas necessárias para as tecnologias quânticas. Porém, há um preço a pagar: As correlações quânticas sustentadas por vibrações atômicas no cristal são perdidas após apenas 4 picossegundos - ou seja, 0,000000000004 de um segundo! Esta escala de tempo curta, no entanto, é também uma oportunidade para desenvolver tecnologias quânticas ultrarrápidas. Mas muita pesquisa ainda está por ser feita para transformar nosso experimento em um dispositivo útil - um trabalho para futuros engenheiros quânticos," disse o professor Christophe Galland.


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quarta-feira, 30 de dezembro de 2020

Inteligência Artificial coloca constrangimentos à teoria da evolução

 Inteligência Artificial coloca constrangimentos à teoria da evolução

Inteligência Artificial coloca teoria da evolução em xeque
As cores representam os períodos geológicos desde o Toniano, começando 1 bilhão de anos atrás, em amarelo, até o atual período Quaternário, em verde. A transição da cor vermelha para a azul marca a extinção em massa do final do Permiano, um dos eventos mais perturbadores no registro fóssil.

Radiações e extinções

Os cientistas há muito acreditam que as extinções em massa de formas de vida na Terra criam períodos muito produtivos de evolução das espécies, ou "radiações", um modelo conhecido como "destruição criativa".

No entanto, uma nova análise com uma amplitude nunca feita antes mostrou resultados bem diferentes.

Cientistas do Instituto de Tecnologia de Tóquio usaram o aprendizado de máquina para examinar a co-ocorrência de espécies fósseis e descobriram que radiações e extinções raramente estiveram conectadas na história da vida na Terra.

Em outras palavras, as extinções em massa geralmente não causam radiações em massa, o que é um grande problema para o neo-darwinismo.

O problema do surgimento das espécies

A destruição criativa é central para os conceitos clássicos de evolução. Parece claro pelo registro fóssil que há períodos em que muitas espécies desaparecem repentinamente, e muitas espécies novas aparecem de repente.

O "de repente" sempre foi uma pedra no sapato dos teóricos, uma vez que o mecanismo de surgimento de novas espécies está longe de ser claro - sem teorias razoáveis para esse mecanismo até agora, os biólogos tipicamente deixam o problema em compasso de espera afirmando que novas espécies surgem "ao longo de milhões de anos", e não "de repente".

De fato, radiações (emergências de vida) de uma escala comparável às extinções em massa - que os autores deste novo estudo chamam de radiações em massa - têm sido muito menos estudadas do que os eventos de extinção, que estão claros no registro paleontológico.

Para tentar cobrir a lacuna, Jennifer Cuthill e seus colegas compararam os impactos da extinção e da radiação ao longo do período para o qual fósseis estão disponíveis, o chamado Eon Fanerozóico. O Fanerozóico (do grego "vida aparente") representa o período mais recente de 550 milhões de anos da história total da Terra e é significativo para os paleontólogos porque, antes deste período, a maioria dos organismos que existiam eram micróbios, que não formavam fósseis facilmente, o que torna o registro evolutivo anterior difícil de observar.

Inteligência Artificial coloca teoria da evolução em xeque
[Imagem: NASA]

Fazendo a teoria evoluir

A equipe usou um programa de aprendizado de máquina para examinar a co-ocorrência temporal de espécies no registro fóssil fanerozóico, examinando mais de um milhão de entradas em um enorme banco de dados público que inclui quase duzentas mil espécies.

Os resultados sugerem que a destruição criativa não é uma boa descrição de como as espécies se originaram ou foram extintas durante o Fanerozóico.

O método objetivo de inteligência artificial identificou nos dados os "cinco grandes" eventos de extinção em massa já descritos pelos paleontólogos, mas demonstrou que eles estão entre os 5% principais eventos de perturbações significativas em que a extinção ultrapassou a radiação ou vice-versa.

Na verdade, muitos dos momentos mais notáveis da radiação evolutiva ocorreram quando a vida entrou em novas arenas evolucionárias e ecológicas, como durante a explosão cambriana da diversidade animal e da expansão carbonífera dos biomas florestais.

O programa também identificou sete extinções em massa adicionais nunca descritas, dois eventos combinados de extinção em massa e radiação, e quinze radiações em massa - em outras palavras, a emergência de vida em massa superou as extinções em massa por um placar de 15 a 12.

Surpreendentemente, em contraste com as narrativas anteriores, que enfatizam a importância das radiações pós-extinção, o estudo demonstrou que as radiações em massa e as extinções mais comparáveis raramente estiveram acopladas no tempo, o que refuta a ideia de uma relação causal entre elas.

Estes são resultados marcantes para a teoria da evolução, trazendo desafios para biólogos e paleontólogos, que agora terão que se deparar com a época em que suas teorias precisam dar um salto evolutivo.


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