terça-feira, 12 de novembro de 2013

http://ask.fm/wolfedler/answer/53345689885 Como o Senhor fez esses cálculos ?‎ Adriana Figueiredo

Para saber a massa de um próton basta saber que um mol de hidrogênio atômico tem 1 grama, possuindo o número de Avogadro de átomos, isto é, 6,02E23. Então cada próton (núcleo do hidrogênio, já que a massa do elétron e desprezível) tem a massa de 1g/6,02E23 = 1,66E-24g = 1,66E-27kg. Como o nêutron tem mais ou menos a mesma massa do próton, uma pessoa de 60 kg terá um número de 60/1,66E-27 = 3,61E28 prótons e nêutrons. Para reconstruí-la é preciso saber onde cada um deles se encontra. O tamanho de um próton e nêutron pode ser achado sabendo o tamanho do átomo para começar. Para se ter uma ideia, consideramos a água, que tem a densidade de 1000 kg/m³. Como sua massa molecular é 18g, isso quer dizer que 1000 kg de água possuem 1.000.000/18 = 55.555 mols, isto é, 55.555 x 6,02E23 = 3,34E28 moléculas. Então, cada uma terá o volume de 1m³/3,34E28 = 2,99E-29 m³. Supondo-as cúbicas, esse cubo terá a aresta igual à raiz cúbica disso, isto é, 3,1E-10m. Os experimentos de Rutherford para detectar o núcleo atômico mostraram que ele tem um diâmetro 10.000 vezes menor do que o do átomo, então podemos supor que o raio do núcleo seja da ordem de 1E-14m. Para especificar a sua localização com 10% de erro, seria preciso chegar a 1E-15 m. Isto é, para posicionar cada próton há que se especificar sua localização com uma precisão dessa. Como são três coordenadas, a especificação da posição de cada próton ou nêutron na pessoa demanda o fornecimento de três números de 15 dígitos decimais, isto é, 45 dígitos decimais ou 150 dígitos binários (Para achar isso é só igualar 10^45 = 2^x, donde x = log10^45/log2 = 45/0,301 = 149,5). Mais um para dizer de é próton ou nêutron daria 151 bits de informação, para cada nucleon. Como são 3,61E28, teríamos isso multiplicado por 151 = 5,45E30. Mandando essa informação com 1Tb/s, isto é 10^12bits/s seriam precisos 5,45E18s, Como um ano tem 365,25X24X60x60 = 31.557.600 segundos, seriam precisos 5,45E18/3,16E7 = 1,75E11 anos, ou seja, 175 bilhões de anos.

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