
Portuguese: 
Ei Malucos.
Todos sabemos que o nosso Sol é alimentado por fusão nuclear, certo?
Toda essa gravidade comprime o núcleo, fazendo com que ele atinja temperaturas gigantescas.
Estamos falando de dezenas de milhões de graus.
Só que isso não é quente o suficiente para fusão.
Este episódio foi possível graças a generosos apoiadores do Patreon.
O Sol está fazendo fusão de alguma forma, caso contrário não seria uma estrela.
A mecânica quântica será uma grande ajuda,
mas, mais tarde.
Todas as estrelas têm fusão
acontecendo em seus núcleos.
É isso é o que significa ser uma estrela.
As estrelas podem ser descritas pelo chamado diagrama de Hertzsprung-Russell ou diagrama de RH.
Em qual grupo elas se enquadram nos diz muito sobre onde eles estão em seu ciclo de vida.
Nosso Sol está no meio da sequência principal, o que significa que está na parte principal de sua vida.

English: 
Hey Crazies.
We all know our Sun is powered by nuclear fusion, right?
All that gravity compresses the core, causing it to reach ridiculous temperatures.
We’re talking tens of millions of degrees.
Except that’s not hot enough for fusion.
This episode was made possible by generous supporters on Patreon.
The Sun has to be doing fusion somehow, otherwise it wouldn’t be a star.
It turns out quantum mechanics is going to be a big help, but more on that later.
All stars have fusion happening in their cores.
That’s what it means to be a star.
Stars can be plotted on something called Hertzsprung-Russell diagram or HR Diagram.
Which group they fall into tells us a lot about where they are in their life cycle.
Our Sun is a main sequence star, which means it’s in the main part of its life.

English: 
In other words, its main source of energy is hydrogen fusion.
That’s when four hydrogen nuclei, otherwise known as protons,
come together to form one helium nucleus.
I did a video on that a few years ago if you want to learn the details.
Now is not the time!
What matters for this video is how much energy is released.
Each fusion reaction releases about 27 mega electron volts worth of gamma ray photons.
By E equals mc squared, that’s equivalent to the mass of over 50 electrons.
But that’s just a tiny amount as far as humans are concerned.
Your body uses 4 million million mega electron volts of energy walking up a single step.
The Sun emits so much energy because it has a ton of these reactions happening at the same time.
Like, 10-to-the-38 reactions every second.
That’s a 1 followed by 38 zeros every second.
That’s a lot of fusion.
Yeah, but how does quantum mechanics fit into all of this?

Portuguese: 
Em outras palavras, sua principal fonte de energia é a fusão de hidrogênio.
Quando quatro núcleos de hidrogênio, também conhecidos como prótons,
se juntam para formar um núcleo de hélio.
Eu fiz um vídeo sobre isso há alguns anos, se você quiser saber os detalhes.
Agora não é a hora!
O que importa para este vídeo é quanta energia é liberada.
Cada reação de fusão libera cerca de 27 mega elétron-volts em fótons de raios gama,
e porque E=m.C², isso equivale à massa de mais de 50 elétrons.
Mas isso é apenas uma pequena quantidade no que diz respeito aos humanos.
Seu corpo usa 4 milhões de mega-elétron-volts de energia subindo um único degrau.
O Sol emite muita energia porque tem uma tonelada dessas reações acontecendo ao mesmo tempo.
Tipo, 10 elevado a 38 reações a cada segundo.
Isso é, 1 seguido de 38 zeros a cada segundo.
O que é muita fusão.
Sim, mas como a mecânica quântica se encaixa em tudo isso?

Portuguese: 
Ah, certo. Certo. Eu me desviei um pouco.
De qualquer forma!
A fusão é inerentemente um processo mecânico quântico.
Precisamos juntar esses quatro prótons.
Isso não é tarefa fácil.
O problema é que eles não querem ficar juntos.
Todos os prótons são positivos, então eles vão se repelir se chegarem muito perto.
A distâncias nucleares, há mais de 15 quilos de força separando-os.
É como usar todo o peso de uma criança de 7 anos para separar prótons.
Essa é uma quantidade gigantesca de força para partículas subatômicas tão pequenas.
Felizmente, se conseguirmos aproximá-las o suficiente,
a força nuclear forte pode dominar essa repulsa e manter os prótons unidos.
É aí que esses milhões de graus entram.
Quanto mais quente o núcleo, mais rapidamente as partículas se movem,
e quanto mais eles se chocam.
Especialmente, nas densidades que esperamos que os núcleos estelares tenham.
Exceto, lembre-se, ter prótons colidindo uns com outros não é suficiente.

English: 
Oh, right. Right. I got a little sidetracked.
Anyway!
Fusion is inherently a quantum mechanical process.
We need to get these four protons to stick together.
That’s no easy feat.
The problem is, they don’t want to stick together.
All protons are positive, so they’re going to repel each other if they get too close.
At nuclear distances, there’s over 50 pounds of force pushing them apart.
That’s like using the entire weight of a 7-year-old kid to pull protons apart.
That’s a ridiculous amount of force for subatomic particles.
Luckily, if we can get them close enough,
strong nuclear force can overpower that repulsion and hold the protons together.
That’s where those millions of degrees come in.
The hotter the core is, the faster the particles are moving,
and the more they’re going to bump into each other.
Especially, at the densities we expect stellar cores to have.
Except, remember, having protons bump into each other is not enough.

English: 
We need them to get close enough for strong force to take over and hold them together.
The Sun’s core is 27 million degrees Fahrenheit.
That’s 15 million degrees Celsius.
Isn’t that hot enough?
Nope!
Seriously!
Tens of millions of degrees is not hot enough for fusion.
When we try hydrogen fusion on Earth, we need hundreds of millions of degrees.
Then how does the Sun do it?
Quantum tunneling!
See, this animation is really misleading.
It shows protons as if they’re little spheres, but they’re actually little waves.
Quantum probability waves!
Their behavior is described by probabilities.
Where they are, what they’re doing, all of it is probabilistic.
Hmm, let’s consider a really simple model.
This is the particle-in-a-box model.
Say we’ve got a proton in here doing its thing.
We’d like to know exactly where it is inside the box.

Portuguese: 
Precisamos que eles cheguem perto o suficiente para que uma força forte assuma e os mantenha unidos.
O núcleo do Sol tem 27 milhões de graus Fahrenheit.
Isso é 15 milhões de graus Celsius.
Isso não é quente o suficiente?
Não!
Sério!
Dezenas de milhões de graus não é suficientemente quente para a fusão.
Quando tentamos a fusão de hidrogênio na Terra, precisamos de centenas de milhões de graus.
Então, como o Sol faz isso?
Tunelamento quântico!
Veja, essa animação na verdade é enganosa.
Mostra prótons como se fossem pequenas esferas, mas na verdade são pequenas ondas.
Ondas quânticas de probabilidade!
Seu comportamento é descrito por probabilidades.
Onde eles estão, o que estão fazendo, tudo isso é probabilístico.
Hmm, vamos considerar um modelo realmente simples.
Este é o modelo de partícula em uma caixa.
Digamos que temos um próton aqui fazendo coisas de próton.
Gostaríamos de saber exatamente
onde ele está dentro da caixa.

English: 
Except we can’t because quantum mechanics.
All we get to know are the probabilities of finding it at various places.
It might be here,
or here,
or maybe here.
All quantum mechanics tells us is that it’s more likely to be here than, say, here.
That’s it. That’s all we get to know.
Of course, that example is incredibly simplistic.
It’s what we call an infinite particle box.
There is an infinite number of energy states.
There’s no such thing “outside the box.”
That’s not reality.
So let’s see what happens when we relax that requirement a little.
We’ll say the box is sitting on a table and the top is open.
There are only so many energy states available before the proton is just outside the box.
It’s like trying to roll a ball up a hill.
For some energies, it’s stuck in this ditch.
But if you give it enough energy, it can get over the hill.
Then again, I mentioned earlier that protons aren’t like little spheres,

Portuguese: 
Só que não podemos porque...
Mecânica quântica.
Tudo o que conhecemos são as probabilidades de encontrá-lo em vários lugares.
Pode estar aqui,
ou aqui,
ou talvez aqui.
Tudo o que a mecânica quântica nos diz é que é mais provável que esteja aqui do que, digamos, aqui.
É isso. É tudo o que sabemos.
Obviamente, esse exemplo é incrivelmente simplista.
É o que chamamos de caixa de partículas infinita.
Há um número infinito de estados de energia.
Não existe tal coisa "fora da caixa".
Isso não é realidade.
Então, vamos ver o que acontece quando relaxamos um pouco nesse requisito.
Diremos que a caixa está sobre uma mesa e a tampa está aberta.
Existem apenas uns tantos estados de energia disponíveis antes que o próton esteja fora da caixa.
É como tentar rolar uma bola morro acima.
Para algumas energias, está preso nesta vala.
Mas se você der energia suficiente, ela poderá ultrapassar a colina.
Por outro lado, mencionei anteriormente que prótons não são como pequenas esferas,

Portuguese: 
então vamos dar uma olhada em um dos estados do próton.
Podemos ver pela onda quântica, há grandes probabilidades de encontrar o próton dentro da caixa,
mas a onda também fica um pouco fora da caixa.
Existe uma probabilidade diferente de zero de encontrar o próton fora da caixa.
Eu repito.
Se um próton está dentro de uma caixa quântica,
há uma pequena chance real de você
encontrá-lo fora da caixa.
O que? O que? O que?!
Eu sei. Eu sei. É uma loucura, mas essa é a realidade em que as partículas quânticas vivem.
Isso é chamado de tunelamento quântico
porque é como se o próton tivesse se escavado ou escavado um túnel na lateral da caixa.
É selvagem!
Mas esse efeito realmente explica como a fusão pode ocorrer no núcleo do Sol, mesmo que não seja quente o suficiente.
Em vez de pequenas esferas, pense em cada próton no Sol como uma pequena onda em uma pequena caixa.
A maior parte dessa onda está dentro da caixa, mas algumas ficam fora da caixa como uma pequena cauda.

English: 
so let’s take a closer look at one of the proton’s states.
We can see from the quantum wave, there are high probabilities of finding the proton inside the box,
but the wave also sticks outside the box a little bit.
There is a non-zero probability of finding the proton outside the box.
I repeat.
If a proton is inside a quantum box,
there’s a small chance you might find it outside the box anyway.
What? What? What?!
I know. I know. It’s crazy, but this is the reality that quantum particles live in.
It’s called quantum tunneling
because it’s as if the proton has burrowed or tunneled through the side of the box.
It’s wild!
But this effect actually explains how fusion can happen in the Sun’s core, even though isn't hot enough.
Rather than little spheres, think of each proton in the Sun as a little wave in a tiny box.
Most of that wave is inside the box, but some of it sticks outside the box like a little tail.

Portuguese: 
A temperatura do núcleo do Sol pode não estar quente o suficiente para fazer com que as caixas se sobreponham,
mas está quente o suficiente para obter uma cauda de uma caixa dentro de outra caixa.
Então, por que isso não funciona em nossos reatores na Terra?
Não há partículas suficientes.
Lembre-se, este é um jogo de probabilidades.
A chance de encontrar o próton fora da caixa é extremamente pequena.
Para que isso contribua para a fusão nuclear sustentada, precisamos de muitos prótons.
Os reatores da Terra simplesmente não têm o suficiente, mas o Sol sim.
Vamos rodar os números das partículas.
Em massa, o Sol tem 71% de hidrogênio, 27% de hélio e 2% de outras coisas.
Em número de partículas, porém, seria 91,2% de hidrogênio, 8,7% de hélio, 0,1% de outras coisas.
Lembre-se, os núcleos de hidrogênio são apenas prótons.
Eles são muito mais leves que todo o resto, então há mais deles.
Enfim, isso gera cerca de 10 elevado a 57 prótons dentro do Sol,
mas apenas os prótons no núcleo vão se fundir.

English: 
The temperature of the Sun’s core might not be hot enough to get the boxes to overlap,
but it is hot enough to get a tail from one box inside another box.
So why doesn’t that work in our reactors on Earth?
There aren’t enough particles.
Remember, this is a probabilities game.
The chance of finding the proton outside the box is extremely small.
For that to contribute to sustained nuclear fusion, we need a lot of protons.
The Earth's reactors just don’t have enough, but the Sun does.
Let’s run the particle numbers.
By mass, the Sun is 71% hydrogen, 27% helium, and 2% other stuff.
By particle count though, it’s 91.2% hydrogen, 8.7% helium, 0.1% other stuff.
Remember, hydrogen nuclei are just protons.
They're a lot lighter than everything else, so there are more of them.
Anyway, that makes for about 10-to-the-57 protons inside the Sun,
but only the protons in the core are going to fuse.

English: 
The Sun’s core is surrounded by a non-convection zone,
so it can’t get any new material.
What it’s got is what it’s got.
And what it’s got is about 12% of the Sun’s protons,
so that’s 10-to-the-56 protons, which is still ton of protons.
Now, the chances that two of those protons will quantum tunnel together is about 1 in 10-to-the-28,
which is terrible odds.
You have a better chance of winning the grand prize in the lottery
three times in a row.
But the number of protons in the Sun’s core is enormous.
It’s 10-to-the-28
squared!
With that many protons bumping into each other,
the chances of some of them quantum tunneling isn’t all that rare.
Remember, we only need 10-to-the-38 fusion reactions to occur each second.
There are enough protons in the Sun’s core for that happen,
even through the rare process of quantum tunneling.

Portuguese: 
O núcleo do Sol é cercado por uma zona sem convecção,
então não pode obter nenhum material novo.
O que tem é o que tem.
E o que tem é cerca de 12% dos prótons do Sol,
então são 10-para-56 prótons, que ainda são toneladas de prótons.
Agora, as chances de que dois desses prótons se unam ao túnel quântico são de cerca de 1 em 10 elevado a 28,
o que é uma probabilidade muito pequena.
Você tem uma chance melhor de ganhar o grande prêmio na loteria
Três vezes seguidas.
Mas o número de prótons no núcleo do Sol é enorme.
É da ordem de 10 elevado a 28
justinho!
Com tantos prótons colidindo,
as chances de alguns deles serem tunelados quânticos não são tão raras.
Lembre-se, precisamos apenas que 10 elevado a 38 reações de fusão ocorram a cada segundo.
Existem prótons suficientes no núcleo do Sol para que isso aconteça,
mesmo através do raro processo de tunelamento quântico.

Portuguese: 
Há o suficiente para que isso aconteça por milhares de milhões de anos.
Então, como acontece a fusão no sol?
Primeiro, você precisa de muita pressão.
No Sol, essa pressão vem da gravidade interna.
À medida que a pressão aumenta, o mesmo ocorre com a temperatura, o que fornece muita energia aos prótons do Sol.
Eles estão se movendo muito rápido.
Rápido-rápido!
Eles usam essa energia para colidir um contra o outro, mas isso ainda não é suficiente para a fusão.
O Sol também precisa desses prótons para ocasionalmente quantificar um túnel um para o outro.
Sem o tunelamento quântico, o Sol não seria capaz de fundir nada.
Sem o tunelamento quântico, o Sol não é o Sol.
Então, você conhece outras coisas interessantes sobre o Sol?
Por favor, compartilhe nos comentários.
Obrigado pelo like e por compartilhar este vídeo.
Não se esqueça de se inscrever se quiser nos acompanhar.
E até a próxima, lembre-se, tudo bem ser um pouco maluco.
Para aqueles que perguntam se o efeito Doppler pode nos trazer estrelas verdes ou roxas,
a resposta é não."
Esse efeito mudará todos os comprimentos de onda no espectro do corpo negro,

English: 
There’s enough for that to happen for thousands of millions of years.
So how does fusion happen in the Sun?
First, you need lots of pressure.
In the Sun, that pressure comes from the inward gravity.
As pressure goes up, so does temperature, which gives the protons in the Sun a lot of energy.
They’re moving really fast.
Fast fast!
They use that energy to bump into each other, but it’s still not enough for fusion.
The Sun also needs those protons to occasionally quantum tunnel into each other.
Without quantum tunneling, the Sun wouldn’t be able to fuse anything.
Without quantum tunneling, the Sun isn’t the Sun.
So do you know any other interesting stuff about the Sun?
Please share in the comments.
Thanks for liking and sharing this video.
Don’t forget to subscribe if you’d like to keep up with us.
And until next time, remember, it’s ok to be a little crazy.
For those of you asking if the Doppler effect could get us green or purple stars,
the answer is "no."
That effect will shift all the wavelengths in the black body spectrum,

Portuguese: 
o que significa que ainda é um espectro do corpo negro, o que significa que ainda não há estrelas verdes ou roxas.
De qualquer forma, obrigado por assistir.

English: 
which means it’s still a black body spectrum, which means still no green or purple stars.
Anyway, thanks for watching.
