Ciência na Mídia - Petrônio Portella

Albert Einstein

(1879 – 1905)

Físico alemão de origem judaica, foi um dos maiores cientistas de todos os tempos. É conhecido especialmente por sua teoria da relatividade, que expôs pela primeira vez em 1905, quando tinha apenas 26 anos de idade. Suas contribuições à ciência foram muitas.

Relatividade: A teoria da relatividade de Einstein revolucionou o pensamento científico, com suas concepções novas sobre o tempo, o espaço, a massa, o movimento e a gravitação. Concebia a matéria e a energia como equivalentes e não distintas. Ao afirmar isso, assentou a base para o controle da liberação da energia contida no átomo.

Assim, Einstein foi um dos criadores da idade atômica. Sua famosa equação E = mc², onde c é a velocidade da luz, tornou-se a pedra fundamental do desenvolvimento da energia atômica. Ao elaborar sua teoria, baseou-se num pensamento filosófico profundo e num raciocínio matemático complexo.

Albert, filho de Hermann Einstein e Paulina Koch Einstein, nasceu em 14 de março de 1879, na cidade de Ulm, Württemberg, Alemanha. Quando tinha cinco anos de idade, seu pai mostrou-lhe uma bússola de bolso. O menino ficou profundamente impressionado com o comportamento misterioso da agulha magnética que se mantinha voltada para a mesma direção por mais que se fizesse girar a bússola. Mais tarde, segundo contam, explicou que sentira que "por trás das coisas, algo forçosamente deveria estar escondido".

Depois de concluir seu curso nas escolas públicas de Munique (Alemanha) e Aarau (Suíça), Einstein estudou matemática e física no Instituto Politécnico Suíço na cidade de Zurique. Em 1900, terminou o seu curso, indo trabalhar como perito no Departamento de Patentes de Berna, cargo em que permaneceu de 1902 até 1909. O trabalho nessa repartição lhe deixava muito tempo livre, tempo que empregava em experimentação científica. Em 1905, adquiriu a cidadania suíça.

Durante este ano, Einstein apresentou três de suas maiores contribuições ao conhecimento científico. O ano de 1905 marcou época na história da ciência física, pois foi então que ele escreveu três trabalhos, publicados num periódico científico alemão, intitulado Annalen der Physik (Anais de Física), cada um dos quais veio a converter-se na base de um novo ramo da física.
Em um desses trabalhos, Einstein sugeriu que a luz poderia ser concebida como uma corrente formada de partículas ínfimas, às quais deu o nome de quanta. Essa idéia passou a constituir uma parte importante da teoria quântica. Antes de Einstein, cientistas já tinham descoberto que um feixe luminoso brilhante, incidindo sobre um metal, levava-o a emitir elétrons, que poderiam transformar-se numa corrente elétrica. Mas os cientistas não podiam explicar o fenômeno, a que tinham dado o nome de efeito fotelétrico. Einstein, entretanto, explicou esse efeito, baseando-se na sua teoria quântica. Mostrou que, quando os quanta de energia luminosa atingem átomos de um metal, forçam-no a desprender elétrons.

A obra de Einstein ajudou a comprovar a teoria quântica. Ao mesmo tempo, deu ao efeito fotoelétrico uma explicação impossível de conceber, enquanto os cientistas continuassem a afirmar que a luz se propagava exclusivamente através de ondas. A célula fotoelétrica ou olho eletrônico que é uma decorrência do trabalho de Einstein tornou possíveis o cinema sonoro, a televisão e muitos outros inventos. Por seu trabalho sobre os quanta, Einstein recebeu o prêmio Nobel de física de 1921.

Num segundo trabalho, intitulado A Eletrodinâmica dos Corpos em Movimento, Einstein apresentou a teoria da relatividade restrita. Em virtude dessa teoria, que mostra a relatividade do tempo - idéia jamais concebida antes - o nome de Einstein passou a ser amplamente conhecido. Em 1944, uma cópia do famoso manuscrito de Einstein sobre a eletrodinâmica serviu de base para um investimento de seis milhões e 500 mil dólares em bônus de guerra, num leilão realizado na cidade de Kansas, E.U.A. O trabalho foi mais tarde enviado para a Biblioteca do Congresso em Washington. Em outro estudo, publicado em 1905, Einstein demonstrou a equivalência entre massa e energia, expressa em sua famosa equação E = mc².

O terceiro importante trabalho de Einstein, em 1905, dizia respeito ao movimento browniano, um movimento em ziguezague de partículas microscópicas suspensas num líquido ou gás. Esse movimento confirmava a teoria atômica da matéria.
Einstein apresentou esses trabalhos antes de assumir posto acadêmico. Mas, em 1909, foi nomeado professor de física teórica da Universidade de Zurique, na Suíça. Em 1911 e 1912, ocupou posto equivalente na Universidade Alemã de Praga, no antigo Império Austro-Húngaro. Função semelhante passou a desempenhar, em 1912, no Instituto Federal de Tecnologia de Zurique, Suíça.
Em 1913, Einstein era eleito membro da Academia Prussiana de Ciências, sediada em Berlim. Um ano depois, ao aceitar o posto de professor de física na Universidade de Berlim, readquiriu a cidadania alemã. No mesmo ano, foi nomeado diretor do Instituto de Física Kaiser Guilherme, também na capital alemã, postos que ocupou até 1933.

Em 1915, Einstein anunciava ter desenvolvido a teoria da relatividade generalizada, baseada na sua teoria sobre a relatividade restrita. Em sua teoria generalizada, tentou expressar todas as leis da física através de equações covariantes, ou seja, equações que têm a mesma forma matemática, qualquer que seja o sistema de referência a que são aplicadas. A teoria geral, anunciada em 1915, veio a público em 1916.

A Teoria Unitária do Campo. Einstein não se sentiu inteiramente satisfeito com a teoria da relatividade generalizada, pois ela não incluía o eletromagnetismo. Ao aproximar-se o fim da década de 1920, tentou incorporar numa só teoria tanto os fenômenos eletromagnéticos como os gravitacionais, teoria denominada teoria unitária do campo. Mas não conseguiu dar forma a uma teoria unitária do campo, embora tenha despendido 25 anos de sua vida tentando elaborá-la. Sentindo aproximar-se o fim de sua vida, Einstein assinalou a conveniência de deixar claro que tal teoria não existia. Preocupava-o a idéia de que, não tendo desenvolvido uma teoria nem mostrado a impossibilidade de sua existência, talvez ninguém jamais o fizesse.

Einstein casou-se duas vezes. Separou-se da primeira mulher logo após sua chegada a Berlim. Durante a Primeira Guerra Mundial, desposou sua prima-irmã, Elsa, que veio a morrer em Princeton em 1936, depois de compartilhar com ele, fielmente, sua vida. De seu primeiro casamento, teve dois filhos; com o segundo, ganhou duas enteadas.

Einstein era, por natureza, profundamente religioso. Entretanto, jamais se ligou a qualquer religião ortodoxa. Embora achando a crença num deus pessoal um conceito demasiadamente específico para ser aplicável ao Ser em ação neste mundo, Einstein jamais admitiu um universo caracterizado pelo acaso e pelo caos. No universo, pensava ele, deveriam reinar a lei e a ordem absolutas. Certa vez afirmou: "Deus pode ser muito sofisticado, mas não é malicioso."

Einstein foi eleito pela revista Time a maior personalidade do século XX.

Alessandro Volta

O Conde Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta nasceu em Como, na Lombardia (atual Itália), numa época em que o nível de vida de sua família havia diminuído. Ao contrário do que se esperava o jovem Alessandro não seguiu a carreira eclesiástica.

Quando jovem, não mostrou ser um menino prodígio. Começou a falar apenas aos quatro anos de idade e sua família estava convencida de que ele possuía problemas mentais. Entretanto, aos sete anos, quando do falecimento de seu pai, alcançava o nível de perspicácia para crianças de sua idade. A partir de então, Alessandro começou a progredir intelectualmente. Aos quatorze anos, decidiu que seria físico.

Alessandro Volta ficou fascinado com as máquinas e equipamentos que conhecia. Nesta idade, ficou fascinado pelos fenômenos da eletricidade. Em 1774, foi apontado como professor de Física na High School de Como e, no ano seguinte, inventou a "eletrophorous", uma máquina que acumula a cargas. Alessandro Volta passou, então, a ser conhecido por sua invenção e pelo resultado. Em 1778, Alessandro foi o primeiro a separar o metano.

Em 1779, recebeu um cargo de professor na Universidade de Pavia, onde continuou com suas pesquisas e seu trabalho em eletricidade. Inventou outros dispositivos que envolvem eletricidade estática e recebeu a medalha de Copley da Sociedade Real, onde foi nomeado membro em 1791.

Seu feito principal não foi na eletricidade estática e sim na eletricidade dinâmica, mais precisamente em relação à corrente elétrica.

Em 1794, decidiu montar um dispositivo onde se encontrava dois metais diferentes, sem o contato de qualquer tipo de tecido. Como resultado de seu trabalho, obteve a informação de que havia uma corrente elétrica circulando entre os dois metais.

Aprofundando-se nas pesquisas, em 1800 Alessandro Volta comprovou sua tese construindo um dispositivo que produzisse um fluxo contínuo de eletricidade. Esse dispositivo recebeu o nome de "bateria elétrica", a primeira na história. Esta invenção levou Alessandro ao reconhecimento no mundo científico. Foi chamado à França por Napoleão Bonaparte em 1801 para demonstrar suas invenções. Recebeu medalhas e condecorações, incluindo a Honra da Legião e em 1810 foi senador do reino de Lombardy.

Durante toda a vida, Alessandro conseguiu honras e condecorações, independente do tipo de governo reinante na época, em diferentes países. Após a queda de Napoleão e a Áustria dominando a Itália, Volta conseguia manter-se em evidência.

Entretanto, a maior honra que Alessandro Volta recebeu foi de seus amigos e colegas cientistas, quando da definição de unidade de força eletromotriz. Esta unidade recebe o nome de Volt.

Alexander Graham Bell

(1847 – 1922)

Alexander Graham Bell nasceu no dia 3 de março de 1847, em Edimburgo, na Escócia.

Era o segundo dos três filhos do casal Alexander Melville Bell e Eliza Grace Symonds.

Sua família tinha tradição e renome como especialista na correção da fala e no treinamento de portadores de deficiência auditiva.

Bell, seu pai e seu avô tinham o mesmo prenome - Alexander. Até os 11 anos, se chamava simplesmente Alexander Bell, até que um dia na escola, a professora sugeriu que adotasse mais um nome para diferenciar-se do avô. Depois de consultar os familiares, optou por Graham, em homenagem a um grande amigo de seu pai.

Aos 14 anos, ele e seus irmãos construíram uma curiosa reprodução do aparelho fonador . Numa caveira montaram um tubo com "cordas vocálicas", palato, língua, dentes e lábios, e com um fole , sopravam a traquéia, fazendo a caveira balbuciar "ma-ma", imitando uma criança chorona.

Alexander Graham Bell cresceu assim, em um ambiente rico de estudo da voz e dos sons, o que certamente influenciou no seu interesse nesse campo, além de ter a mãe que, muito jovem, ficou surda.

Estudou na Universidade de Edimburgo, onde começou a fazer experimentos sobre pronúncia . Certo dia, um amigo de seu pai falou sobre a obra de um certo cientista alemão chamado Hermann von Helmholtz , que havia investigado a natureza física dos sons e da voz. Excitado com a novidade, apressou-se em conseguir uma cópia do livro. Só havia um problema: o livro estava escrito em alemão, língua que não entendia. Além disso, trazia muitas equações e conceitos de física, inclusive relativos à eletricidade, área que tampouco dominava.

Apesar de todas as dificuldades, Bell teve a impressão de que (por meio de alguns desenhos do livro), Helmholtz tinha conseguido enviar sons articulados , como vogais, através de fios utilizando eletricidade. Na verdade, o que Helmholtz estava tentando fazer era sintetizar sons parecidos com a voz, utilizando aparelhos e não transmití-los à distância. Ao contrário do que vocês podem estar pensando, foi exatamente esse engano que fez com que Bell começasse a pensar sobre os modos de enviar a voz à distância por meios elétricos.

Em 1868, em Londres, tornou-se assistente do pai, assumindo seu cargo em tempo integral quando este tinha de viajar aos Estados Unidos para dar cursos.

Nessa época, seus dois irmãos, o mais velho e o caçula, com intervalo de um ano, morreram de tuberculose . As dificuldades econômicas aumentaram e a ameaça da doença, também encontrada em Bell, levou o pai a abandonar a carreira em Londres, em seu melhor momento e, em agosto de 1870, mudar-se com a família para o Canadá.

Compraram uma casa em Tutelo Heights, perto de Brantford, província de Ontário, que era conhecida como " Casa Melville " e que hoje é conservada como relíquia histórica com o nome de "solar dos Bell".

O pai de Bell era famoso e foi muito bem recebido no Canadá. Em 1871, recebeu o convite para treinar professores de uma escola de surdos em Boston, nos Estados Unidos, porém, preferindo continuar no Canadá, mandou o filho em seu lugar. Bell passou a ensinar o método de pronúncia desenvolvido por seu pai, treinando professores em muitas cidades além de Boston, pois, nessa época, antes da descoberta dos antibióticos, a surdez era muito mais comum, podendo surgir como resultado de muitas doenças.

Em 1872, abriu sua própria escola para surdos (onde depois conheceu D. Pedro II, em 1876). No ano seguinte, em 1873 tornou-se professor da Universidade de Boston, época em que começa a se interessar por telegrafia e estudar modos de transmitir sons utilizando a eletricidade.

Por meio de seu trabalho como professor de surdos, A. Graham Bell - como assinava e gostava de ser chamado - conheceu pessoas influentes que, depois, ajudaram-no muito. Um deles foi Thomas Sanders, um rico comerciante de couro que morava em Salem, próximo a Boston, cujo filho - George - foi aluno de Bell. O menino mostrou progressos tão rápidos que Sanders, agradecido, convidou Bell a morar em sua casa. Outra pessoa importante foi Gardiner Greene Hubbard, um advogado e empresário bem-sucedido, que viria a ser seu sogro em 1875.

Em 1898, Bell substituiu o sogro na presidência da National Geographic Society, transformou o velho boletim da entidade na belíssima National Geographic Magazine, semelhante à que temos hoje.

Alexander Graham Bell morreu em sua casa de Baddeck, no Canadá, no dia 2 de agosto de 1922, aos 75 anos.

André-Marie Ampère

(1775 —1836)

Foi um físico, filósofo, cientista e matemático francês que fez importantes contribuições para o estudo do eletromagnetismo.

Nasceu em Poleymieux, próximo a Lyon, na França em 1775. Foi professor de Análise na Escola Politécnica de Paris e no Collège de France. Em 1814 foi eleito membro da Academia de Ciências. Ocupou-se com vários ramos do conhecimento humano, deixando obras de importância, principalmente no domínio da física e da matemática. Partindo das experiências feitas pelo dinamarquês Hans Christian Oersted sobre o efeito magnético da corrente elétrica, soube estruturar e criar a teoria que possibilitou a construção de um grande número de aparelhos eletromagnéticos. Além disso, descobriu as leis que regem as atrações e repulsões das correntes elétricas entre si. Idealizou o galvanômetro, inventou o primeiro telégrafo elétrico e, em colaboração com Arago, o eletroímã.

Entre suas obras, deixou por terminar Ensaio sobre a filosofia das Ciências, na qual iniciou a classificação do conhecimento do homem. Publicou Recueil d'Observations électro-dynamiques; La théorie des phénomènes électro-dynamiques; Précis de la théorie des phénomènes électro-dynamiques; Considérations sur la théorie mathématique du jeu; Essai sur la philosophie des sciences.

Em sua homenagem, foi dado o nome de ampère (símbolo: A) à unidade de medida da intensidade de corrente elétrica.

André-Marie Ampère morreu em 10 de junho de 1836, em Marselha, França, aos cinqüenta e dois anos de idade e está enterrado no Cimetiere de Montmartre, Paris.

Antoine de Lavoisier

"Na natureza, nada se cria, nada se perde, tudo se transforma" (Antoine de Lavoisier).

Lavoisier nasceu em Paris, em 1743. Filho de uma família de classe média alta estudou nas melhores escolas francesas. Formou-se em Direito, mas nunca exerceu a profissão. Fisgado pela Química, tornou-se um grande cientista. Aos 23 anos foi eleito membro da Academia Francesa de Ciências e, por seu talento, logo foi indicado ao posto de diretor da Administração da Pólvora, um dos comitês da academia.

Mas, em 1768, Lavoisier parecia se afastar do meio científico. Foi trabalhar na Ferme Générale, agência ligada ao governo e responsável pelo recolhimento de impostos. Lavoisier afirmava que seu objetivo na Ferme Générale era conseguir dinheiro para financiar suas pesquisas. Ainda assim, sua ligação com essa empresa considerada corrupta era malvista pela população.

Aos 29 anos, Lavoisier casou-se com Anne-Marie, filha de 13 anos de um dos sócios da Ferme Générale. A esposa do cientista teve um papel importantíssimo nas pesquisas de Lavoisier. Era ela quem traduzia obras científicas do inglês para o francês, acompanhava as experiências do marido, fazia anotações e ilustrações.

Para se dedicar à ciência e ao trabalho, Lavoisier adotava uma rotina diária rigorosa. Acordava às seis horas da manhã e trabalhava em suas pesquisas até as oito. Em seguida, tratava dos negócios da Ferme Générale, da Administração da Pólvora e de outros comitês da Academia Francesa de Ciências. Das sete às dez da noite, voltava a seus estudos. Domingo era o "dia de felicidade", ocasião em que o cientista fazia seus experimentos.

Em 1789, Lavoisier lançou o Tratado Elementar de Química, obra que seria considerada de grande importância para a ciência. Na mesma época, a França passava por um período complicado. As classes mais pobres da população, das quais o governo cobrava impostos, se rebelaram e teve início a Revolução Francesa. A ligação de Lavoisier com a Ferme Générale custou-lhe a vida: ele foi acusado de desvio de dinheiro público e morto na guilhotina em 1794.

Comenta-se que, no dia seguinte à morte de Lavoisier, o famoso matemático Joseph-Louis Lagrange teria dito: "Necessitou-se apenas um instante para cortar sua cabeça, mas, talvez, um século não seja suficiente para produzir outra igual".

Arquimedes

Por ter vivido por volta do século III a.C, não são muitos os registros sobre a vida de Arquimedes. O que se sabe é que ele nasceu no ano de 287 a.C em Sirucasa, uma cidade-estado da Grécia Oriental na época e que hoje é a região da Sicília, e que seu pai foi um astrônomo chamado Fídias.
Ao que indicam os poucos registros sobre sua vida, Arquimedes teria estudado na Alexandria quando jovem, onde teria conhecido Euclides e se empenhado em buscar verdades físicas, principalmente no campo da Mecânica, onde desenvolveu grandiosas obras da engenharia bélica da época.
Entre algumas das obras bélicas atribuídas a Arquimedes está a idealização dos “espelhos ustórios”, que teriam sido usados pelos defensores de Sirucasa para queimar navios romanos através da concentração de raios solares à determinado ponto.
É narrado o fato de como o sábio teria resolvido o problema do número π, calculando seu valor através da primeira soma infinita de que se tem conhecimento.
Também atribuída à ele a famosa frase: “ Dêem-me um ponto de apoio e eu levantarei a Terra”, que se referia ao princípio de alavanca que havia estabelecido.
Como grande geômetra, tinha a maior coleção de figuras planas com centro de massa perfeitamente determinados de que se tem conhecimento na época.
O episódio mais lendário de sua vida é a do dia em que saiu pelas ruas de Sirucasa nu, após resolver o problema de como pesar as medidas de ouro e de prata em uma coroa, gritando: Eureka! Eureka! Que significa: Encontrei! Encontrei!
Muito temido e admirado pelos romanos por suas grandiosas armas acabou sendo morto em uma invasão à sua cidade, em 212 a.C, quando, escrevendo sobre a areia, se recusou a obedecer a um soldado que mandara que desse a passagem, dizendo que não iria interromper seu raciocínio.
Atendendo a um pedido seu, foi gravado em seu túmulo um cilindro circunscrito a uma esfera, uma das suas deduções matemáticas preferidas, utilizada para se calcular a área de uma superfície esférica.

Benjamin Franklin

(1706 – 1790)

Benjamin Franklin foi a mais nova de 17 crianças nascidas dos dois casamentos de Josiah Franklin, comerciante de velas de cera. Jornalista e tipógrafo desde os 15 anos, começou no jornal de seu irmão James, "The New England Courant", em Boston.
Em 1729, comprou o "Pennsylvania Gazette". Seu grande sucesso como editor foi o Almanaque do Pobre Ricardo. Publicado a partir de 1732, o anuário de informações gerais era cheio dos provérbios de Franklin, como: "um tostão poupado é um tostão ganhado". Neste período, além de editor, liderou o grupo que criou a primeira biblioteca pública da Filadélfia. Foi também um dos fundadores da Universidade da Pensilvânia, onde ergueu o primeiro hospital público da colônia que seria os Estados Unidos.
Em 1748, vendeu a editora para se tornar cientista em tempo integral. Suas descobertas sobre a eletricidade lhe trouxeram uma reputação internacional. Além de ser eleito membro da Royal Society, ganhou a medalha Copley em 1753 e seu nome passou a designar uma medida de carga elétrica. Franklin identificou as cargas positivas e negativas e demonstrou que os trovões são um fenômeno de natureza elétrica. Esse conhecimento serviu de base para seu principal invento, o pára-raios. Ele criou também o franklin stove (um aquecedor a lenha muito popular) e as lentes bifocais.
Franklin revolucionou a meteorologia. Com base em conversas com agricultores notou que a mesma tormenta percorria várias regiões. Assim, criou mapas meteorológicos semelhantes aos usados ainda hoje para substituir os gráficos usados até então.
O inventor provou ser ainda um hábil administrador público, porém, usava a influência em favor de familiares. O seu mais notável feito no governo foi a reforma do sistema postal. Foi embaixador das colônias no Reino Unido e, depois da independência, representante dos Estados Unidos na França, onde se tornou uma figura popular na sociedade parisiense.
Em 1785, Franklin foi chamado de volta aos Estados Unidos e honrado com um retrato pintado por Joseph Siffred Duplessis para a Galeria do Retrato Nacional, do Instituto Smithsoniano, em Washington, como um dos heróis da independência. Ele participara da redação da "Declaração de Independência" e da Constituição. Engajou-se na campanha abolicionista e continuou com a popularidade em alta. Quando morreu, aos 84 anos, o funeral foi acompanhado por 20 mil pessoas.

Charles Augustin Coulomb

(1736 – 1806)

O físico francês Charles de Coulomb iniciou suas pesquisas no campo da eletricidade e do magnetismo para participar de um concurso aberto pela Académie des Sciences de Paris sobre a fabricação de agulhas imantadas. Seus estudos conduziram à chamada lei de Coulomb.

Charles-Augustin de Coulomb nasceu em Angoulême, em 14 de junho de 1736. Passou nove anos nas Índias Ocidentais como engenheiro militar e, nos intervalos de suas atividades profissionais, dedicava-se a investigações sobre mecânica aplicada. De volta à França, interessou-se pelos estudos de eletricidade. A publicação de numerosos artigos de grande repercussão nos meios científicos lhe valeu o ingresso na Académie des Sciences em 1781.

Começou a estudar um meio de avaliar a força magnética de uma barra imantada. Para esse fim, idealizou a balança de torção, semelhante à usada pelo físico e químico inglês Henry Cavendish para medir a atração gravitacional. Os resultados de suas pesquisas foram publicados de 1785 a 1789 nas Mémoires de l'Académie Royale des Sciences (Memórias da Academia Real de Ciências).

As experiências realizadas por Coulomb sobre os efeitos de atração e repulsão de duas cargas elétricas permitiram-lhe verificar que a lei da atração universal de Newton também se aplicava à eletricidade. Estabeleceu então a lei das atrações elétricas, segundo a qual as forças de atração ou de repulsão entre as cargas elétricas são diretamente proporcionais às cargas (massas) e inversamente proporcionais ao quadrado da distância que as separa. Coulomb morreu em Paris a 23 de agosto de 1806.

Galileu Galilei

Nasceu em 15 de fevereiro de 1564. Na cidade de Pisa, Itália

Galileu foi um físico, matemático, astrônomo e filósofo italiano que teve um papel ímpar na revolução científica. Sua obra mais citada e uma das mais revolucionárias para a época na qual viveu é a proposição da teoria Heliocêntrica, que descreve um modelo de universo onde o Sol é o centro imóvel, e não a Terra como se acreditava na época.

Também foi responsável pelo desenvolvimento dos primeiros estudos consistentes do movimento uniformemente acelerado e do movimento do pêndulo. Enunciou a lei dos corpos e o princípio da inércia e o conceito de referencial inercial, idéias precursoras da mecânica newtoniana.

Galileu construiu um telescópio refrator significativamente melhorado em relação aos já existentes na época, tornando possível a observação das manchas solares (o que lhe custou a visão), das crateras na Lua, das fases de Vênus, das luas de Júpiter, dos anéis de Saturno e inúmeras estrelas da Via Láctea.

Famoso por desenvolver os próprios equipamentos de pesquisa, é atribuído a Galileu a criação de instrumentos como a balança hidrostática, um tipo de compasso geométrico que permitia medir ângulos e áreas, o termômetro de Galileu e o precursor do relógio de pêndulo.

Em 1614 estuda métodos para determinar o peso do ar, descobrindo que pesa pouco, mas não zero como se pensava até então.

Em 1616, a Inquisição (Tribunal do Santo Ofício) pronunciou-se sobre a Teoria Heliocêntrica declarando que a afirmação de que o Sol é o centro imóvel do Universo era herética e que a de que a Terra se move estava "teologicamente" errada. Ele foi convocado a Roma para expor os seus novos argumentos. Teve assim a oportunidade de defender as suas idéias perante o Tribunal do Santo Ofício, que decidiu não haver provas suficientes para concluir que a Terra se movia e que por isso estimulou Galileu a abandonar a defesa da teoria heliocêntrica. Tendo Galileu persistido em ir além com suas idéias foi então proibido de divulgá-las ou ensiná-las.

A condenação de Galileu foi uma tentativa de salvar o geocentrismo, chave da escolástica, a grande síntese entre a filosofia de Aristóteles (século IV a.C.) e a doutrina cristã que dominou o pensamento europeu durante a Baixa Idade Média (séculos XI a XIV). Seu processo permaneceu arquivado por longos 350 anos. Somente em 1983 o papa João Paulo II admitiu os erros da Igreja e o absolveu.

Morreu em 8 de janeiro de 1642. Na cidade de Florença, Itália.

Sir Isaac Newton

(1642 – 1727)

Isaac Newton nasceu a 25 de Dezembro de 1642, no mesmo ano em que faleceu o famoso cientista Galileu. Durante a infância, foi educado pela avó e frequentou a escola em Woolsthorpe. Na adolescência, frequentou a Grantham Grammar School. Foi encarregado de ajudar na gestão dos negócios da família, o que não lhe agradava. Por isso, dividia o seu tempo entre os livros e a construção de engenhosos entretenimentos, como por exemplo um moinho de vento em miniatura ou um relógio de água.

O seu tio apercebeu-se do seu talento extraordinário e convenceu a mãe de Newton a matriculá-lo na escola em Cambridge. Enquanto se preparava para ingressar em Cambridge, Newton instalou-se na casa do farmacêutico da vila, onde conheceu a menina Storey por quem se apaixonou e ficou noivo antes de deixar a vila para ingressar no Trinity College. Tinha então dezanove anos. Apesar de ter muito afeto por este primeiro e único amor da sua vida, a absorção crescente pelo trabalho levou-o a deixar a sua vida amorosa para segundo plano.

Vários fatores influenciaram o desenvolvimento intelectual e a direção das pesquisas de Newton, em especial as idéias que encontrou nos seus primeiros anos de estudo, os problemas que descobriu através da leitura e o contacto com outros que trabalhavam no mesmo campo. No início do seu primeiro ano estudou um exemplar dos Elementos de Euclides, a Clavis de Oughtred, a Geometria de Descartes, a Óptica de Kepler e as obras de Viète. Depois de 1663, assistiu a aulas dadas por Barrow e conheceu obras de Galileu, Fermat e Huygens.

Newton foi um autodidata que nos finais de 1664, atingiu um grande conhecimento matemático e estava pronto para realizar as suas próprias contribuições. Durante 1666, após ter obtido o seu grau de Bacharel, o Trinity College foi encerrado devido à peste. Este foi para Newton o período mais produtivo, pois, nesses meses, na sua casa de Lincolnshire, realizou quatro das suas principais descobertas: O teorema binomial; O cálculo diferencial e integral; A lei da gravitação; A natureza das cores.

Newton não se concentrou apenas numa só área de estudos. Para além da a Matemática e da Filosofia Natural, as suas duas grandes paixões foram a Teologia e a Alquimia. Enquanto teólogo, Newton acreditava, sem questionar, no criador todo poderoso do Universo, acreditando sem hesitação no relato da criação. Nesse sentido, desenvolveu esforços para provar que as profecias de Daniel e que o "Apocalipse" faziam sentido, e realizou pesquisas cronológicas com o objetivo de harmonizar historicamente as datas do Antigo Testamento.
Com vinte seis anos, regressou a Cambridge em 1667 e por recomendação do próprio Barrow foi eleito Professor de Matemática. As suas primeiras lições foram sob óptica e nelas expôs as suas próprias descobertas. Já em 1668 tinha construído com as suas próprias mãos um telescópio de espelho muito eficaz e de pequeno tamanho. Utilizou-o para observar os satélites de Júpiter. Em 1672 Newton comunica o seu trabalho sobre telescópios e a sua teoria corpuscular da luz, o que vai dar origem à primeira de muitas controvérsias que acompanharam os seus trabalhos.

Os esforços de Newton no campo da matemática e das ciências foram grandiosos, mas a sua maior obra foi sobre a exposição do sistema do mundo, dada na sua obra denominada Principia. Durante a escrita do Principia Newton não teve qualquer cuidado com a saúde, esquecendo-se das refeições diárias e até de dormir.

Os dois primeiros volumes contêm toda a sua teoria, incluindo a da gravitação e as leis gerais que estabeleceu para descrever os movimentos e os pôr em relação com as forças que os determinam, leis denominadas por "leis de Newton". No terceiro volume, Newton trata as aplicações da sua teoria dos movimentos de todos os corpos celestes, incluindo também os cometas.

Newton, que guardava para si as suas extraordinárias descobertas, foi convencido por Halley a dá-las a conhecer. A publicação do livro III do Principia deu-se apenas pelo fato de Newton ter sido alertado por Halley.Os contemporâneos de Newton reconheceram a magnitude das escrituras, ainda que, apenas alguns conseguissem acompanhar os raciocínios nele expostos. Rapidamente, o sistema newtoniano foi ensinado em Cambridge (1699) e Oxford (1704).

Em Janeiro de 1689, é eleito para representar a universidade na convenção parlamentar onde se mantém até à sua dissolução em Fevereiro de 1690. Durante esses dois anos viveu em Londres onde fez novas amizades com pessoas influentes incluindo John Locke (1632-1704).

No Outono de 1692, Newton adoece seriamente, conduzindo-o para perto do colapso total. Newton recupera a saúde em finais de 1693 para regozijo dos seus amigos.

É de lamentar que após 1693, Newton não se tenha dedicado mais à matemática. Ele teria facilmente criado uma das mais importantes aplicações do cálculo: o cálculo das variações. Já nos Principia Newton tinha sugerido este assunto quando calcula a forma de uma superfície de revolução que atravessa uma massa de liquido oferecendo resistência mínima. Também em 1696, resolveu em poucas horas o clássico problema da brachistochrona: determinar a forma da trajetória que uma massa em queda, sob a ação da gravidade, descreve entre dois pontos dados num tempo mínimo.

Poucas semanas antes da sua morte, Newton presidiu a uma secção da Real Society. Foi eleito sócio estrangeiro da Academia das Ciências Francesa em 1699. Faleceu a 20 de Março de 1727, durante o sono, já com oitenta e cinco anos. Teve direito ao elogio fúnebre oficial pronunciado pelo secretário da Academia e sepultado no Panteão de Londres, junto aos reis de Inglaterra, na Abadia de Westminster.

James Clerk Maxwell

(1831-1879)

Aos dezesseis anos, James começou a estudar matemática, filosofia natural e lógica na Universidade de Edimburgo. Em 1850 mudou-se para Cambridge, filiando-se ao Peterhouse College. Por ser mais fácil obter uma bolsa de estudos, mudou-se para o Trinity College, que havia sido freqüentado por Isaac Newton (1642 – 1727). Formou-se em 1854 em matemática com grande destaque entre os outros estudantes. Apesar disso, não recebeu o prêmio de melhor aluno pois não se preparou adequadamente para os pesados exames de fim de curso.

Maxwell tornou-se membro do Trinity College onde continuou trabalhando até 1856. Nesse ano, como queria ficar mais tempo com seu pai, que estava gravemente doente, foi trabalhar como Professor de Filosofia Natural no Marischal College em Aberdeen, no norte da Escócia. Enquanto estava no Trinity, Maxwell começou suas pesquisas sobre eletricidade e magnetismo. Seu primeiro trabalho sobre o assunto foi publicado em 1856.

Em fevereiro de 1858, Maxwell tornou-se noivo de Katherine Mary Dewar e casou-se com ela em junho de 1859.

Em 1859, concorreu para ocupar a cadeira de Filosofia Natural na Universidade de Edimburgo, mas perdeu o posto para Peter Guthrie Tait (1831-1901), seu amigo pessoal desde os tempos da Academia de Edimburgo. Apesar de suas qualidades como matemático,Maxwell não era um bom professor para alunos iniciantes, o que favoreceu Tait.

Apesar de ter se tornado genro do diretor do Marischal College, Maxwell foi despedido em 1860, quando este se uniu ao King's College, e teve que procurar outro emprego. Em 1860 Maxwell foi indicado para ocupar a cadeira de Filosofia Natural no King's College de Londres onde permaneceu até 1865.

Após deixar o King's College de Londres, Maxwell retornou à região em que passou sua infância, Glenlair, dedicando-se a escrever seu famoso livro sobre eletromagnetismo, o Tratado sobre Eletricidade e Magnetismo, publicado em 1873.

Em 1871, foi trabalhar, após grande relutância por sua parte, como diretor do Laboratório Cavendish em Cambridge. Ele ajudou a projetar e desenvolver este importante laboratório, pelo qual, posteriormente passariam importantes físicos como J. J. Thomson (1856 - 1940) e Ernest Rutherford (1871-1937).

Entre 1874 e 1879, dedicou-se intensamente à edição dos trabalhos e manuscritos sobre matemática e eletricidade experimental de Henry Cavendish, que publicou em 1879. Nesta época, já apresentava sérios problemas de saúde por causa de um câncer no estômago. Voltou com sua esposa, também doente, para Glenlair para passar o verão. Maxwell sofria muitas dores e sua saúde continuou piorando. Quando voltou para Cambridge após o verão, mal conseguia caminhar; veio a falecer logo em seguida.

O lugar de Maxwell entre os grandes físicos do século XIX deve-se a suas pesquisas sobre eletromagnetismo, teoria cinética dos gases, visão colorida, anéis de Saturno, óptica geométrica, e alguns estudos sobre engenharia. Ele escreveu quatro livros e cerca de cem artigos científicos. Foi também editor científico da nona edição da Enciclopédia Britânica, para a qual contribuiu com vários verbetes.

Os sólidos conhecimentos de Maxwell sobre história e filosofia da ciência refletem-se em certas abordagens filosóficas presentes em seus artigos originais e em seus trabalhos em geral. Seus trabalhos exerceram, e continuam exercendo, enorme influência em toda física. A famosa teoria da relatividade restrita nasceu a partir de estudos de questões relacionadas ao eletromagnetismo e às “equações de Maxwell”. Os sistemas de unidades eletrostático e eletromagnético introduzidos por Maxwell são utilizados, com algumas mudanças, por físicos e engenheiros até os dias de hoje. Seus estudos sobre teoria cinética dos gases foram aprofundados e desenvolvidos por Boltzmann, Plank, Einstein e outros. Após o experimento de Hertz que confirmou a existência de ondas eletromagnéticas, o desenvolvimento de novas tecnologias baseadas na natureza eletromagnética da luz tornou-se um fato que exerceu e continua exercendo enormes influências sobre nossas vidas.

Como Maxwell costumava trabalhar em vários assuntos diferentes em seqüência, chegando às vezes a publicar trabalhos sobre o mesmo assunto com um intervalo de vários anos entre um e outro, não vamos seguir uma seqüência cronológica ao descrever seus trabalhos – mas sim apresentar certos aspectos de algumas de suas contribuições para a física, como a teoria de visão colorida, termodinâmica e eletromagnetismo.

James Prescott Joule

(1818 – 1889)

James Prescott Joule nasceu em dezembro de 1818, em Salford, Inglaterra. Era filho de um importante cervejeiro de Manchester, e sempre manifestou interesse pelas máquinas e pela Física. Joule teve contato com grandes físicos como John Dalton que lhe ensinou ciências e matemática.

Joule estudou a natureza da corrente elétrica. Após inúmeros experimentos ele descobriu que, quando um condutor é aquecido ao ser percorrido por uma corrente elétrica, ocorre uma transformação de energia elétrica em energia térmica. Este fenômeno é conhecido como Efeito Joule (que dá nome ao blog) em sua homenagem.

Interessado pelo estudo do calor, Joule também realizou vários experimentos nesta área, estes o ajudaram a determinar uma relação para a equivalência entre o trabalho mecânico e o calor. O que ajudou na formulação da teoria da conservação da energia (Primeira Lei da Termodinâmica), contribuição que impulsionou o estudo da termodinâmica.

Ele trabalhou com o Físico William Thomson (Lord Kelvin) realizando experimentos termodinâmicos. Juntos chegaram ao efeito Joule-Thomson que relaciona a temperatura e o volume de um gás.

A própria ciência sofria várias mudanças. Uma delas diz respeito a responsabilidade social da ciência, foi nesta época que o homem percebeu que a ciência não é apenas uma forma de organização do conhecimento. Outra mudança importante foi com relação a visão do homem em relação a natureza. Antes a ciência se preocupava em explorar a constituição da natureza, mas agora, o homem percebeu que pode extrair energia da natureza e transformá-la. O homem começa a dominar as fontes de energia da natureza, o vento, a água, o vapor... etc. Todas estas mudanças fazem parte da Revolução Industrial.

O joule, que tem como símbolo a letra J, é a unidade de medida de energia e trabalho no sistema internacional de unidades. As experiências e, grandes contribuições de James Joule para a Física trouxeram-lhe reconhecimento. Joule morreu em outubro de 1889 em Sale, Inglaterra, e após sua morte, foi feita esta homenagem.

Um joule pode ser definido como, o trabalho necessário para exercer uma força de um newton por uma distância de um metro (N.m). Outra definição para joule é, o trabalho realizado para produzir um watt de energia durante um segundo (W.s).

Johannes Kepler

(1571 – 1630)

Johannes Kepler nasceu em 27 de Dezembro de 1571 no Sul da Alemanha, no seio de uma família protestante. Com o auxílio de uma bolsa de estudo, ingressou em 1589 na Universidade de Tübingen, e aí aprendeu grego, hebreu, astronomia, física e matemática. Com tenra idade tornou-se professor de matemática num colégio protestante na Áustria e em 1596 publicou o seu primeiro trabalho, “Mysterium Cosmographicum”.

Entre 1617 e 1621 publicou sete volumes do “Epitome Astronomiae Copernicanae”, obra que se tornou a introdução mais importante à astronomia heliocêntrica, contrariava a concepção aristotélica do universo, na altura defendida pela Igreja Católica. Foi ainda autor de diversos artigos científicos sobre óptica, astronomia e matemática. É de destacar a convivência que teve com o prestigiado astrônomo dinamarquês Tycho Brahe, a quem viria a suceder, por ocasião da sua morte, em Outubro de 1601, como matemático da corte. Com esta sucessão, Kepler teve acesso a dados de Tycho Brahe que lhe permitiram, ao fim de várias tentativas, determinar as leis dos movimentos dos planetas e conquistar um lugar de destaque no desenvolvimento da astronomia.

Os muitos cálculos que Kepler teve de efetuar foram facilitados pelo aparecimento dos logaritmos de Neper, tendo sido Kepler o primeiro a publicar uma explicação rigorosa dos mesmos. Assim, eram muito rigorosas as tabelas astronômicas que veio a publicar, as “Tabulae Rudolphinae”. Ao estudar o problema da determinação do volume de uma pipa de vinho, Kepler, utilizando métodos com raízes em Arquimedes, veio a colaborar nos primórdios do cálculo infinitesimal.

Durante a sua vida, Kepler foi diversas vezes perseguido pela Contra-Reforma Católica. Em 1626 a sua casa foi incendiada, fato que o levou a deixar a Áustria e a refugiar-se na Alemanha, onde imprimiu as “Tabulae Rudolphinae”, publicadas em 1627. Faleceu em Regensburg, Alemanha no dia 15 de Novembro de 1630 com 58 anos de idade. Tinha à sua frente um futuro promissor como astrônomo.

Joseph Louis Lagrange

(1736 – 1813)

Matemático e astrônomo franco-italiano. Lagrange, filho de funcionário público, nasceu em Turim, na Itália. Embora seu pai quisesse que ele fosse advogado, Lagrange foi atraído pela matemática e pela astronomia depois de ler um trabalho do astrônomo Halley.

Aos dezesseis anos começou a estudar matemática por conta própria, e aos dezenove foi designado para um cargo de professor na Escola Real de Artilharia em Turim. No ano seguinte, Lagrange enviou a Euler soluções para alguns problemas famosos usando novos métodos que acabaram florescendo com um ramo da matemática denominado Cálculo das Variações.

Com vinte e cinco anos já era considerado, por muitos de seus contemporâneos, o maior matemático vivo.

Em 1776, por recomendações de Euler, foi escolhido como seu sucessor, assumindo o cargo de diretor da Academia de Berlim. Após vinte anos em Berlim, mudou-se para Paris à convite de Luis XVI, onde se dedicou essencialmente a tratados didáticos que resumiam a concepção da matemática.

A sua família viveu sempre modestamente. O próprio Lagrange relatou que se sua família tivesse dinheiro, ele não teria seguido sua vocação, a matemática. Apesar de sua fama, ele sempre foi um homem tímido e modesto. Após sua morte, em 1813, foi enterrado com honras no Panteão.

Robert Hooke

(1635 – 1703)

Cientista inglês, essencialmente mecânico e meteorologista nascido em Freshwater, na Isle of Wight, que formulou a teoria do movimento planetário e a primeira teoria sobre as propriedades elásticas da matéria. Filho de um humilde pastor protestante, iniciou-se como corista da Igreja de Cristo de Oxford e foi estudar em Oxford University (1653), onde começou como assistente de laboratório de Robert Boyle (1655), e posteriormente seu colaborador nos estudos sobre gases, mostrando-se ser um exímio experimentador e ter forte inclinação para a mecânica. Pioneiro nas hipóteses de que as tensões tangenciais são proporcionais às velocidades de deformação angular e de que as componentes normais são funções lineares das velocidades de deformação, seu primeiro invento foi o relógio portátil de corda (1657) e enunciou a lei da elasticidade ou lei de Hooke (1660), segundo a qual as deformações sofridas pelos corpos são, em princípio, diretamente proporcionais às forças que se aplicam sobre eles.

Sua habilidade com experimentos valeu-lhe a eleição como membro e nomeação como curador de experiências da Royal Society (1662). Foi, também, professor de geometria do Greshan College. Descreveu a estrutura celular da cortiça (1665) e publicou Micrographia, sobre suas descobertas em ótica e iniciando suas análises dos efeitos do prisma, esferas e lâminas, com a utilização do microscópio. Com o microscópio também deu importante contribuição ao estudo da estrutura das células, devendo-se a ele a origem deste termo. Data deste mesmo ano outra sua invenção: o barômetro. Pesquisador em elasticidade dos fluidos e estudioso de gravitação universal, adaptou projetos de moinhos de vento para esquematizar medidores de correntes de ar e de água.

Suas notas e sua teoria sobre as rotações planetárias foram muito importantes para as pesquisas astronômicas posteriores. Utilizando um telescópio refletor, chegou a descobrir estrelas e a deduzir a rotação do planeta Júpiter em torno de seu eixo. Enunciou uma lei sobre a força da gravidade que, aperfeiçoada poucos anos depois por Isaac Newton, tornou-se um dos conceitos elementares da física. Também desenvolveu outros estudos sobre termodinâmica e óptica e entre suas criações ainda são citadas tipos de higrômetros e um anemômetro, uma junta universal e um aperfeiçoamento efetivo da bomba de vácuo. Foi o sucessor de Oldenburg como secretário da Royal Society (1677-1682) e faleceu em Londres, Inglaterra.

Thomas Alva Edison

(1847 – 1931)

Thomas Alva Edison foi o mais prolífero inventor na história americana. Registrou 1093 patentes em diversos campos desde a luz elétrica às telecomunicações, som, filmes, baterias, etc. O seu papel como inventor foi evidente tanto nos seus laboratórios de Menio Park e West Orange, em New Jersey, como também nas mais de 300 companhias criadas em todo o Mundo, muitas delas ostentando o seu nome, para fabricar e comercializar as suas invenções.

Nasceu em 1847 em Lilan, Ohio, sendo o mais novo de sete filhos. A mãe foi professora e o pai, canadiano, era um político exilado. Começou a trabalhar em 1859 vendendo jornais e magazines. Em 1962 sabia o suficiente de telegrafia para conseguir arranjar um emprego como operador numa companhia local

Em 1868 era já um inventor independente em Boston. No ano seguinte rumou a Nova Iorque onde produziu trabalho inventivo para companhias de telégrafo. Atravessou o Hudson para se fixar em Newark (hoje cidade de forte presença portuguesa) onde criou várias companhias. Pertencia já ao ranking restrito de grandes inventores quando criou o telégrafo quadruplex que enviava duas mensagens simultâneas em cada direção.

Em 1875 a observação dos instrumentos telegráficos trouxe-o para uma controvérsia pública científica em volta do que mais tarde seria entendido como ondas radiofônicas. Pressionado pela Western Union para desenvolver um telefone que pudesse competir com o de Graham Bell, inventou um transmissor no qual um botão de carbono comprimido mudava a resistência enquanto era vibrado pelo som da voz do utilizador, um princípio novo usado nos telefones do século seguinte. Enquanto trabalhava neste telefone descobriu um método de gravar sons.

Finalmente, a partir do fim de 1878 passou 30 meses a desenvolver um sistema completo de luz elétrica incandescente.

Morreu em 18 de Outubro de 1931.

Ciência na Mídia - Petrônio Portella

domingo, 9 de maio de 2010

Leis de Newton - Exercícios Resolvidos

Mago da Física

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segunda-feira, 19 de abril de 2010

Biografia e descobertas dos grandes físicos da humanidade

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