• Começa com um estrondo

Ressonâncias de Schumann: física incrível, medicina falsa

As ressonâncias de Schumann são o zumbido de fundo de todo o planeta. Mas eles não afetam os humanos de forma alguma.

Principais conclusões

• A Terra, em muitos aspectos, é um bolo de camadas, com uma camada atmosférica conhecida como ionosfera interagindo com a superfície da Terra para se comportar como um guia de ondas fechado e condutor.
• Impulsionadas principalmente pela atividade do raio, as ondas eletromagnéticas permanentes circundam o globo de uma forma onipresente, fazendo com que a Terra ressoe em uma série de ressonâncias de Schumann.
• Outros mundos e planetas também podem possuir essas ressonâncias de Schumann, e esse fenômeno ressonante pode nos ajudar a entender muitas propriedades das atmosferas planetárias em geral.

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De uma perspectiva física, todo o planeta Terra é simplesmente um enorme bolo de camadas. Nas profundezas do interior do nosso planeta, o material mais denso é encontrado em nosso núcleo mais interno: uma bola de metal com 650 quilômetros de largura. No topo está o núcleo interno, feito dos mesmos elementos metálicos, mas configurado em uma fase estrutural diferente, cercado por nosso núcleo externo líquido. No topo dessa camada está o manto da Terra – muitas vezes subdividido nas quatro zonas do manto superior, a zona de transição, o manto inferior e a camada D”, que encontra o núcleo interno – e no topo flutua a crosta do nosso planeta. Acima da crosta estão os oceanos, seguidos pela atmosfera, que por sua vez possui várias camadas onde ocorrem diversos fenômenos.

A camada atmosférica mais baixa, a troposfera, contém 80% da massa da nossa atmosfera e sobe apenas 9 a 11 milhas (14-18 km) de altitude. Acima dela está a estratosfera, contendo a camada de ozônio, e depois a mesosfera, que possui uma fina camada de sódio. Acima disso, você pode encontrar o linha kármán — a linha artificial entre a Terra e o espaço — onde a densidade das partículas atmosféricas despenca, mas suas temperaturas sobem, levando a um enxame de partículas ionizadas: a ionosfera . Entre a ionosfera e a superfície da Terra, uma série de ondas eletromagnéticas ressonantes conhecidas como ressonâncias de Schumann pode ser encontrado. Embora essas ressonâncias sejam reais e revelem uma quantidade enorme de informações sobre o nosso mundo, também há uma quantidade enorme de desinformação sobre elas. Veja como separar o fato da ficção.

A Terra, sob sua fina atmosfera e oceanos, transita de material principalmente rochoso para um núcleo metálico quando você desce cerca de 45% do caminho. Com pressões de núcleo superiores a 3,6 milhões de atmosferas, os átomos no núcleo são comprimidos a uma fração de seu tamanho original, explicando a alta densidade incomum da Terra. Evidências recentes indicam um núcleo mais interno dentro do núcleo interno, onde existe uma fase sólida de metais diferente do restante do núcleo interno.

O que é importante reconhecer sobre a Terra é que duas de suas camadas, a superfície sólida da Terra e a tênue ionosfera, são relativamente bons condutores elétricos em relação ao resto do planeta. Como os materiais dos quais a Terra sólida e a ionosfera são feitas são bons condutores, não apenas os elétrons podem ser prontamente transportados através deles, permitindo o fluxo de eletricidade, mas as ondas eletromagnéticas – ou seja, a luz – podem ser refletidas entre eles.

A história disso remonta ao final do século 19 e ao trabalho do físico irlandês George Francis FitzGerald. A maior reivindicação de fama de FitzGerald ocorreu após o famoso experimento Michelson-Morely de 1887/1888: o experimento que tentou detectar o movimento da Terra através do então hipotético éter. Michelson e Morely construíram o interferômetro mais sensível do mundo, um dispositivo que:

• divide a luz em duas ondas perpendiculares,
• permite que essas ondas se propaguem por distâncias iguais até serem refletidas por espelhos,
• em seguida, os reúne no mesmo ponto em que foram separados anteriormente,
• e então mede como essas ondas interferem umas nas outras: construtivamente, destrutivamente ou de outra forma.

Orientando seu interferômetro em vários ângulos em relação ao movimento da Terra, Michelson e Morely tentaram medir a velocidade com que a Terra, girando em seu eixo e girando em torno do Sol, se move em relação ao éter pelo qual a luz se propaga. Seus resultados nulos não sugeriam nenhuma evidência para esse éter e levariam Einstein, no início dos anos 1900, a desenvolver sua teoria da relatividade.

O interferômetro de Michelson (topo) mostrou uma mudança insignificante nos padrões de luz (abaixo, sólido) em comparação com o que seria esperado se a relatividade de Galileu fosse verdadeira (abaixo, pontilhado). A velocidade da luz era a mesma, independentemente da direção em que o interferômetro estava orientado, incluindo com, perpendicular ou contra o movimento da Terra no espaço.

Mas antes disso, em 1889, FitzGerald escreveu uma carta ao editor da Ciência revista, observando que se todos os objetos em movimento fossem encurtados (isto é, contraídos) ao longo de sua direção de movimento, isso poderia explicar por que Michelson e Morely alcançaram um resultado nulo para seus experimentos. Três anos depois, em 1892, Hendrik Lorentz derivaria o conjunto completo de transformações que regem tanto a contração do comprimento quanto a dilatação do tempo e, em 1905, Einstein juntaria completamente as peças da relatividade especial. Ainda hoje, o fenômeno da contração do comprimento leva o nome de FitzGerald, também conhecido como contração de Lorentz-FitzGerald.

Mas em 1893, FitzGerald voltou sua atenção para a Terra e seus fenômenos eletromagnéticos, observando que as camadas superiores da atmosfera devem conduzir e, portanto, elas próprias devem vibrar quando estimuladas, semelhante a como um sino vibra e ressoa quando tocado. Ele estimou o período de vibração para esta camada condutora ser da ordem de uma oscilação por segundo, ou o que chamaríamos de 1 Hz (Hertz) hoje. Este foi o primeiro indício que tivemos, como espécie, de que a própria Terra pode estar exibindo o fenômeno da ressonância eletromagnética em escala planetária.

Acima das três camadas mais baixas da atmosfera, a troposfera, a estratosfera e a mesosfera, começa a ionosfera da Terra. Essa camada de atmosfera mais quente e menos densa é ionizada e pode refletir ondas de rádio, incluindo ondas de frequência ultrabaixa associadas às ressonâncias de Schumann.

As décadas subsequentes veriam muitos desenvolvimentos tanto na física teórica quanto na astronomia observacional. Trabalhando com as equações de Maxwell, físicos e engenheiros começaram a entender a ciência dos guias de onda e como as ondas e os campos eletromagnéticos se comportam dentro de cavidades ressonantes e condutoras. O mecanismo de como a atmosfera da Terra se comportaria como um condutor foi sugerido pelo físico teórico Oliver Heaviside e pelo engenheiro elétrico Arthur Kennelly em 1902, e o existência da camada ionosférica foi finalmente demonstrada experimentalmente em 1925 por Edward Appleton e Miles Barnett.

Finalmente, em 1952, o físico Winfried Schumann coloque a imagem inteira junto. Ele reconheceu que o espaço entre a superfície sólida (condutora) da Terra e a ionosfera quente e rarefeita (condutora) cerca de 100 quilômetros acima se comportaria como uma cavidade capaz de refletir ondas eletromagnéticas: um guia de ondas. Simultaneamente, ele percebeu que as correntes elétricas criadas pelos raios seriam capazes de excitar naturalmente essa cavidade e criar ressonâncias. Assim como um instrumento musical tem frequências nas quais as ondas dentro dele vibram, criando sons, as ondas eletromagnéticas que viajam no espaço entre a superfície da Terra e a ionosfera levariam à vibração ressonante – em conjuntos específicos de frequências – para a própria cavidade.

Em teoria, a ionosfera condutiva e a superfície condutiva da Terra podem atuar como uma cavidade ressonante, refletindo ondas eletromagnéticas de frequência adequada. Na prática, os raios impulsionam essas ressonâncias de Schumann aqui na Terra e podem estar presentes em outros planetas também.

Com base na circunferência da Terra, na velocidade da luz e na maneira como as frequências ressonantes funcionam dentro das cavidades, Schumann foi capaz de calcular uma fórmula básica para as frequências em que a ionosfera deve ressoar. Como a Terra é grande (~ 40.000 km de circunferência), mas a luz viaja entre 7 e 8 vezes essa distância em um segundo (a velocidade da luz é ~ 300.000 km/s), Schumann previu corretamente que a frequência fundamental que a ionosfera vibrar cairia dentro deste intervalo.

Utilizando equipamentos modernos e com uma compreensão mais avançada dos fenômenos eletromagnéticos em jogo na interface entre a superfície da Terra e a ionosfera, incluindo:

• a condutividade finita da ionosfera,
• diferenças dia-noite na altura da ionosfera da superfície da Terra,
• a natureza assimétrica do campo magnético da Terra, particularmente as variações de latitude,
• o comportamento de absorção das calotas polares da Terra,
• e pequenas variações no raio real da Terra de um lugar para outro,

descobriu-se que as ressonâncias reais de Schumann ocorrem em 7,83 Hz para a frequência fundamental e, em seguida, aumentam em algum lugar entre 6,2-6,5 Hz para cada “tom harmônico” acima dessa frequência fundamental, com os picos se ampliando mais substancialmente em frequências mais altas.

Esta ilustração mostra os três modos ressonantes mais baixos, com estimativas para suas frequências, que ocorrem na cavidade eletromagnética da Terra entre a ionosfera e a superfície. Essas ressonâncias de Schumann são causadas por relâmpagos contínuos em nosso planeta e foram previstas basicamente em sua forma moderna em 1952.

No entanto, embora os raios e descargas elétricas ocorram apenas em rajadas esporádicas pela Terra, nosso planeta é grande o suficiente para que, cumulativamente, essas ressonâncias de Schumann estejam praticamente sempre sendo excitadas. A qualquer momento, há aproximadamente duas mil tempestades independentes ocorrendo na Terra e cerca de 50 a 100 relâmpagos individuais ocorrendo a cada segundo em nosso planeta.

Embora esses relâmpagos gerem ondas eletromagnéticas de uma ampla variedade de frequências, são apenas as ondas eletromagnéticas que têm os conjuntos corretos de frequências - frequências que se enquadram nos picos amplos das várias ressonâncias de Schumann - que se combinam, interferem e ressoam dentro do cavidade eletromagnética criada pelas condições de contorno definidas pela superfície da Terra (a partir de baixo) e pela ionosfera da Terra (a partir de cima).

O “ponto ideal” para a ressonância exige que seja uma distância em múltiplos inteiros da distância que as ondas podem percorrer (entre a superfície da Terra e a ionosfera) para completar uma revolução completa ao redor da Terra, e é por isso que são apenas essas frequências ressonantes que são amplificados. O resultado é um “toque” que permeia a atmosfera da Terra nessas ressonâncias específicas de Schumann.

Relâmpago visto do Mapeador de Relâmpago Geoestacionário no satélite GOES-16 da NOAA de 29 de abril de 2020. Um dos relâmpagos dentro deste complexo de tempestade foi considerado pela Organização Meteorológica Mundial como o clarão mais longo já registrado que cobriu uma distância horizontal de 477 milhas.

Poeticamente, essas frequências ressonantes, com 7,83 Hz como a frequência mais baixa (fundamental), às vezes são chamadas de 'zumbido' da Terra ou até mesmo de 'batimento cardíaco' da atmosfera, e há uma ciência muito boa e também uma ciência muito duvidosa e não comprovada de que essas ressonâncias foram associadas.

No lado bom, as ressonâncias de Schumann são estudadas por físicos, engenheiros, climatologistas e meteorologistas para rastrear a atividade global de raios. Quando há distúrbios ionosféricos, como devido ao clima espacial, atividade auroral ou outros fenômenos que podem afetar a configuração geomagnética da Terra, os efeitos podem ser vistos monitorando essas ressonâncias de Schumann.

Aqui na Terra, uma série de fenômenos da atmosfera superior há muito tempo observados, mas só recentemente foi caracterizada , Incluindo:

• sprites,
• ELFOS,
• jatos,
• e relâmpagos na atmosfera superior.

Esses fenômenos, quando observado , foram associados a variações de tempo observadas no comportamento das ressonâncias de Schumann, despertando ainda mais interesse nelas e em como a ionosfera da Terra interage com elas.

Uma série de fenômenos atmosféricos vistos na Terra, incluindo sprites, ELVES, jatos e fenômenos de raios na atmosfera superior são exemplos do que são chamados de eventos luminosos transitórios. Essas descargas elétricas são mais facilmente observadas do espaço do que no solo, e sua presença e propriedades podem afetar as ressonâncias Schumann do nosso planeta.

Um dos campos de estudo mais interessantes que surgiram recentemente em torno das ressonâncias de Schumann é na área do aquecimento global . À medida que a temperatura da Terra aumenta, o mesmo acontece com o que é conhecido como taxa de relâmpagos , ou a taxa global de relâmpagos em nosso planeta. Por monitorando essas ressonâncias de Schumann ao longo do tempo, eles demonstraram fazer um interessante termômetro tropical global de longo prazo , fornecendo uma métrica não intuitiva, mas importante, que pode ser usada para quantificar as mudanças climáticas.

Outros planetas, desde que tenham camadas condutoras separadas por uma camada não condutora juntamente com descargas elétricas significativas (ou seja, raios), são candidatos potenciais para possuir ressonâncias de Schumann próprias . Esses incluem:

• Vênus,
• Marte,
• Júpiter,
• Saturno,
• e até a lua de Saturno Titã ,

a última das quais tem a atmosfera mais massiva de qualquer lua conhecida no Sistema Solar. Embora as evidências de raios sejam substanciais em Vênus, Júpiter e Saturno, as evidências de raios em Marte são apenas indiretas e as evidências de raios em Titã são duvidosas, embora a magnetosfera de Saturno possa induzir correntes ionosféricas em Titã. No entanto, se Júpiter ou Saturno têm uma “camada inferior” condutora para permitir a ressonância de Schumann é atualmente desconhecido.

Em teoria, qualquer mundo que tenha correntes elétricas suficientemente grandes que se propaguem entre duas camadas condutoras separadas, como uma superfície sólida e uma ionosfera, terá o potencial de exibir uma ressonância de Schumann. Júpiter tem evidências de relâmpagos, como mostrado nesta imagem de Juno, mas se ele tem uma camada condutora inferior para levar à ressonância permanece desconhecido.

No entanto, existem muitos estudos muito especulativos - muitos dos quais são revisados ​​por pares, mas todos não comprovados - alegando que as ressonâncias de Schumann podem ser biologicamente ou geologicamente úteis de maneiras totalmente não comprovadas. Alguns querem usar dispositivos biofísicos que “vibram” com ressonâncias de Schumann para tratar todos os tipos de condições, desde zumbido para condições neurodegenerativas e muito além. Reivindicações foram feitas de que a ressonância Schumann pode ser usada para localizar depósitos de hidrocarbonetos offshore : uma afirmação duvidosa que só foi feita por um autor documentado .

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Não há mecanismos conhecidos para a interação de ondas eletromagnéticas de baixa frequência - ondas que teriam comprimentos de onda de vários milhares de quilômetros, mesmo para excitações além da ressonância Schumann fundamental (mais baixa) - com quaisquer sistemas biológicos; essas são ideias que os cientistas estão livres para explorar, mas que carecem de qualquer evidência de apoio por trás delas. Assim como existem muitas especulações sobrenaturais/paranormais sobre fenômenos como “ o zumbido ”, há ciência real por trás das ressonâncias de Schumann, mas também muita ciência ruim, bobagens e conspirações relacionadas a elas.

Esta animação mostra as ondas eletromagnéticas ressonantes decorrentes de raios refletindo na ionosfera e na superfície da Terra, somando-se para criar as ressonâncias de Schumann juntas.

No entanto, a ciência real e genuína é que a combinação de:

• atividade eletromagnética e grandes correntes elétricas aqui na Terra, impulsionadas principalmente por relâmpagos que ocorrem continuamente em nosso planeta,
• juntamente com a natureza condutora da superfície e ionosfera do nosso planeta separadas pela atmosfera isolante entre elas,

fornece as condições certas para a ressonância eletromagnética. Essas ressonâncias têm suporte científico para elas desde o século 19, mas foram explicitamente previstas e quantificadas por Winfried Schumann em 1952.

Desde aquela época, determinamos que outros planetas e mundos também podem possuir essas ressonâncias de Schumann e que, à medida que ocorrem raios e outras atividades ionosféricas ou geomagnéticas, essas ressonâncias de Schumann também serão afetadas. No entanto, tome cuidado com as reivindicações que pretendem usar essas ressonâncias de Schumann para afetar seu corpo ou qualquer sistema biológico; essas alegações muitas vezes sem evidências são absurdas, sem fundamento e não se alinham com nossa compreensão moderna de como o mundo físico realmente funciona. A Terra inteira está ressoando com ondas eletromagnéticas, e as ressonâncias de Schumann explicam como.

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