A realidade oculta, Brian Greene

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A realidade oculta, Brian Greene

Por muito tempo, a palavra Universo significou tudo o que existe e, por isso, num primeiro momento “multiversos” soa como uma contradição, já que sugere mais de um Universo. Conforme a ideia de multiverso foi se desenvolvendo, a interpretação de universo precisou ser alterada de modo a representar porções da totalidade a que alguém pode ter acesso. Muitas teorias sobre multiversos procuram explicar suas origens e como funcionam, seja partindo dos mesmos princípios, como a teoria das cordas, por exemplo, ou então de ideias diferentes, e Brian Greene em seu livro A realidade oculta, publicada pela Companhia das Letras em 2012, procura mostrar como todas essas teorias levam a uma única resposta: universos paralelos existem.

Uma dessas teorias é a do multiverso inflacionário, que afirma uma expansão rápida inicial do cosmo, dada por uma pressão negativa que gera uma gravidade repulsiva. O responsável por essa expansão seria o campo ínflaton, um campo hipotético que tem valor uniforme por toda a região do espaço, preenchendo essa região não só com energia, mas também com pressão negativa. O valor de um campo pode mudar e isso faz com que a gravidade repulsiva opere apenas durante um breve período de tempo. No início, o ínflaton estava com alto nível de energia potencial e pressão negativa, o que desencadeou um surto de expansão inflacionária, descarregando assim sua energia potencial. Com essa queda, a energia e a pressão negativa nele contidas se dissipam e tem-se o fim do período de expansão intensa e rápida. A energia do ínflaton dissipada condensa-se então em uma sopa de partículas que enchem o espaço. A teoria inflacionária explica a temperatura uniforme do universo: quando tudo estava condensado e bem próximo, havia um equilíbrio térmico estabelecido, de modo que tudo se expandiu tão rápido que não houve tempo suficiente para a temperatura mudar em alguns lugares. Houve desde então um resfriamento progressivo, mas a uniformidade estabelecida antes determina o resultado constante de hoje.

Uma ótima analogia visual para enxergar esse multiverso inflacionário é imaginá-lo como um queijo suíço, onde o material do queijo é a região onde o campo do ínflaton tem valor alto e os buracos onde ele diminui. Esses buracos seriam as regiões como a nossa que deixaram a expansão super-rápida e converteram a energia do campo ínflaton em partículas, também chamados de universos-bolha. As partes cheias de queijo expandem-se cada vez mais por estarem submetidas à expansão inflacionária. Se a construção física da teoria inflacionária for eterna, então o multiverso é inevitável. Um número infinito de ocasiões com um número finito de combinações garante um número infinito de repetições, supondo que o Universo seja infinito. Há um limite para a quantidade de matéria e energia que pode existir dentro de uma região do espaço de um tamanho determinado. O número de diferentes configurações possíveis das partículas que existem dentro de um horizonte cósmico é finito. Logo, com um número finito de arranjos possíveis de partículas, esses arranjos terão de repetir-se um número infinito de vezes, garantindo universos idênticos, como outros iguais ao nosso, outros parecidos, com muitas semelhanças, mas com constantes da natureza diferentes das nossas por exemplo, ou até mesmo totalmente incompatíveis com a vida. Os universos do multiverso podem ter diferentes características físicas, ainda que todos os universos sejam governados pelas mesmas leis fundamentais. Com o tempo, esses retalhos cósmicos aumentarão e se superporão, ou seja, os universos paralelos serão fundidos. No multiverso inflacionário, os universos podem colidir: se duas bolhas se formam relativamente próximas uma à outra, o espaço entre elas poderá ser tão pequeno que sua taxa de separação será menor do que sua taxa de expansão.

Durante anos, físicos e cientistas do mundo todo buscam por uma teoria de tudo, que possa unificar toda a natureza. Atualmente, a grande candidata a teoria de tudo é a teoria das cordas, que garante a união entre a gravidade e a mecânica quântica e também a unificação de todas as forças, entre outras coisas. A teoria das cordas diz que as partículas fundamentais da matéria são filamentos semelhantes a cordas e não pontos adimensionais, e que por causa das limitações do poder de resolução dos nossos instrumentos as cordas nos aparecem como pontos. A teoria das cordas resolve o problema da unificação, pois as cordas, diferente das partículas puntiformes que existem em único local, são dotadas de extensão espacial e apresentam uma pequeniníssima dispersão, o que dilui as turbulentas flutuações quânticas que prejudicavam as tentativas anteriores de juntar a gravidade com a mecânica quântica. A teoria das cordas não se trata apenas de cordas, mas também de membranas, que também são capazes de vibrar como as cordas. Essas membranas também podem ser chamadas de branas. Chegamos então à outra teoria de multiverso: o multiverso das branas. Assim como as cordas podem ser enormes de acordo com a quantidade de energia, as branas também podem e a teoria diz que, inclusive, estamos vivendo em uma delas. Analogamente, essa brana seria como uma única fatia de pão de forma, correspondendo ao nosso universo, e todas as outras fatias do pão também seriam outros universos. As cordas e as branas estão relacionadas pois as branas são o único lugar em que as pontas das cordas-traços (as cordas podem ter forma de laços fechados ou traços) podem residir. Se nos chocássemos com outra brana, a energia contida em seu movimento produziria um enorme fluxo de partículas e radiação que eclipsaria todas as estruturas organizadas e haveria então um ambiente quente e denso, conforme as condições do Big Bang. Muitos outros assuntos foram discutidos pelo autor, como buracos negros e energia escura, e nove teorias sobre multiversos foram abordadas no livro A realidade oculta, aqui foram tratadas apenas duas: o multiverso inflacionário e o das branas, visto que estas são suficientes para dar noção sobre o objetivo do autor com este livro.

Quando se trata de divulgação científica, a didática é fundamental e para isso, o uso de analogias é muitas vezes indispensável. O público alvo de um livro como esse não é alguém pós-graduado na área ou com conhecimentos específicos de determinado assunto, nem pode ser. Afinal, o objetivo deve ser tornar o conteúdo científico acessível ao público leigo, e neste ponto, Brian Greene não respondeu de acordo às expectativas. Claro que essa tarefa não é fácil, visto que o livro traz um conteúdo denso e de difícil interpretação. O objetivo do autor com este livro, entretanto, foi alcançado plenamente, já que sua conclusão sobre multiversos foi bem argumentada, inclusive usando nove teorias distintas que a justificam. O texto todo é bem estruturado e com conteúdo histórico importante pra se entender algumas das ideias trabalhadas. A realidade oculta é um ótimo livro pra quem já tem interesse por assuntos como universos paralelos, teoria das cordas, buracos negros e matéria escura, e também algum conhecimento prévio sobre, pois aproveitará melhor a leitura.

Criação Imperfeita, Marcelo Gleiser

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Criação imperfeita, Marcelo Gleiser

Há tempos, cientistas do mundo todo buscam por uma teoria que unifique o cosmos e explique todo o comportamento do Universo. Essa teoria, chamada de teoria de tudo, seria a responsável por interligar a física do muito grande (que rege o funcionamento do Universo) e a do muito pequeno (que rege o funcionamento de partículas elementares da matéria, por exemplo). Em seu livro Criação Imperfeita, Marcelo Gleiser mostra como a Natureza é imperfeita e o cosmos repleto de assimetrias que foram essenciais para o surgimento da vida. A partir disso, ele argumenta que a teoria de tudo não pode existir, já que a Natureza não se comporta de modo simétrico, logo, não faria sentido uma única teoria explicar todo o seu funcionamento.

Muitas teorias são aceitas como verdades em determinada época, até que se prove que estão incorretas anos mais tarde. Kepler, por exemplo, acreditava que os planetas do sistema solar não eram 6 (até então, Mercúrio, Vênus, Terra, Marte, Júpiter e Saturno) por acaso, já que existiam 5 poliedros regulares conhecidos desde o tempo dos gregos, e concluiu então que entre um planeta e outro havia um sólido geométrico. Até o século passado, cientistas acreditavam que a luz precisava de um meio para se propagar, chamado éter, conhecido desde a época dos gregos antigos. Em 1887, Michelson realizou um experimento que, caso existisse, o éter obrigatoriamente seria detectado. Entretanto, os resultados obtidos não mostraram nenhum sinal de qualquer substância que pudesse vir a ser o éter. Michelson morreu acreditando no éter, mesmo seus experimentos provando o contrário. O desejo de acreditar em algo impossível torna-o plausível.

Michael Faraday unificou a eletricidade e o magnetismo a partir de experimentos nos quais percebeu que ambos se tratavam de um único fenômeno, o eletromagnetismo. Sua ambição era unificá-los também com a gravitação, porém, não obteve sucesso. Maxwell equacionou as observações de Faraday e provou que a luz é uma onda eletromagnética e não precisa de meio para se propagar. Entretanto, a unificação da eletricidade com o magnetismo é imperfeita. Enquanto existem monopólos elétricos, não foram detectados até hoje monopólos magnéticos. Ao se quebrar um ímã (com pólos magnéticos norte e sul em cada extremidade), são obtidos dois novos ímãs, cada um com pólos norte e sul.

A Natureza também aparenta ter várias preferências, como, por exemplo, há mais matéria do que antimatéria no Universo. Se a quantidade de ambas fossem comparáveis, a aniquilação entre as duas seria inevitável e geraria uma enorme dose de raios gamas e apenas alguns prótons e antiprótons teriam sobrevivido, o que seria pouco para gerar todas as estruturas que observamos no Universo. Ou seja, sem essa assimetria, muito provavelmente não estaríamos aqui.

A operação de paridade matematicamente, transforma um objeto em sua imagem no espelho. Quando aplicada a uma partícula que gira, pode inverter o sentido da sua rotação (spin). Entretanto, neutrinos não são simétricos de acordo com a operação de paridade, ou seja, eles possuem uma orientação espacial preferida, neutrinos apenas interagem com a matéria girando da direita para a esquerda. A assimetria rotacional dos neutrinos é descrita pelo nome de quiralidade, como também ficou conhecida a assimetria de certos compostos orgânicos. Pasteur realizou experimentos com o ácido tartárico, um composto orgânico comum em uvas e descobriu que as moléculas do ácido podem existir em duas formas, idênticas, mas que não podem ser superpostas, como uma imagem refletida da outra. O ácido sintetizado trazia os dois tipos de moléculas, enquanto que o encontrado nas uvas apresenta sempre um único tipo de molécula, ou seja, a Natureza exibe uma assimetria molecular. Entretanto, a orientação espacial não é a única onde o Universo faz suas preferências. O cosmos também tem uma orientação temporal preferida. Apesar de existirem sistemas que obedecem à reversão temporal, ou seja, não exibem uma direção fixa no tempo podendo evoluir nos dois sentidos sem qualquer diferença, como um pêndulo oscilando no vácuo, por exemplo, ou um fóton colidindo com um elétron, é fácil notar que a Natureza se desloca no tempo sempre no sentido passado – futuro.

Essas e muitas outras assimetrias do Universo são o que possibilitou que este tivesse as condições necessárias para que fosse como o conhecemos hoje e mais, para que a vida surgisse e estivéssemos aqui. Esperar encontrar uma única teoria que explique todo o comportamento e funcionamento do Cosmos, com suas assimetrias e imperfeições, é uma perda de tempo. Afinal, nosso conhecimento do mundo é limitado pelo que nossos instrumentos de medida podem medir e pelo que podemos observar, nunca seremos capazes de medir tudo o que existe, logo, uma teoria de tudo não faz sentido. Não vamos obter uma única resposta final pra tudo, mas sim sequências de descrições cada vez mais precisas do Universo. Mesmo que um dia tenhamos uma visão universal e imparcial do cosmo, sem subjetividade, ainda assim o Universo continuará a ser uma construção humana. “O Universo é o que vemos dele”, segundo Marcelo Gleiser.

Seu texto flui bem e apesar do conteúdo ser muitas vezes considerado de difícil compreensão, ele é extremamente didático e claro, explicando cada termo e expressão de modo que qualquer um sem formação na área possa acompanhar. O autor também argumenta e justifica muito bem as suas opiniões, sendo objetivo na medida certa e seguindo uma linha de raciocínio bem construída. Diferente do autor, acredito na possibilidade de que o cosmos seja uma unidade, mas que, mesmo se for, não está ao alcance do conhecimento humano, visto que para se obter uma teoria que explique tudo é necessário primeiramente, conhecer tudo. Apesar da teoria das cordas ter potencial para ser a teoria de tudo, muito do que ela impõe ainda precisa ser provado empiricamente. É claro que a teoria das cordas é promissora, não há como testá-la diretamente. Este é um dos maiores problemas das teorias modernas, segundo Gleiser, elas não podem ser refutadas, somente comprovadas.

O beijo de Juliana, de Osame Kinouchi

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O beijo de Juliana, Osame Kinouchi

Em O gene egoísta, obra que visa explicar a evolução na perspectiva do gene e não do organismo, Richard Dawkins trata o sorriso como um mecanismo que foi selecionado pois permite aos pais saber quais de suas ações são mais benéficas a suas crias, de modo que a partir do ponto em que um sorriso passa a ser algo recompensador, este pode ser usado como uma ferramenta de manipulação, ou seja, o gene de um indivíduo que sorri tem mais chances de sobreviver. A partir dessa perspectiva, até que ponto pode-se considerar o beijo de uma criança como algo puro e verdadeiro e não com motivação puramente egoísta? Existe solidariedade que não emerge do egoísmo? Vale a pena se preocupar com esses paradoxos?

O beijo de Juliana não é um livro de respostas, mas um lugar onde opiniões diferentes se encontram. O livro é composto por e-mails que foram trocados por quatro físicos onde estes falam de forma totalmente descontraída sobre assuntos diversos, como futebol, política, religião, felicidade, ciência, filosofia, pensamento humano, vida, cada um apresentando sua cosmovisão seja questionando, provocando, afirmando, de modo a deixar a leitura intrigante e diferente das demais que também tratam desse tema.

Quanto mais o texto caminha, mais desperta curiosidade, já que este vem apresentando questões que são sempre seguidas por uma discussão, de modo que são lidas já se esperando pela opinião que cada um irá expor. É um livro que provoca e que inevitavelmente faz com que se reflita sobre pontos que todos nós já pensamos antes, mas a partir de uma perspectiva diferente agora, ou até mesmo que nunca foram pensados.

Ao que cabe a mim concluir, o livro alcançou um de seus objetivos se este for fazer com que se reflita sobre a distância que há entre o conhecimento científico e a vida humana, os dilemas que surgem nessa distância e como estes se relacionam entre si. Se fosse possível resumir sua essência em uma só frase retirada do próprio livro, ‘Já pensaram dessa maneira antes?’ faria um bom papel. Entretanto, há muito mais nesse livro do que pode caber em uma frase.

História da acústica

Quando olhamos para a história da física, vemos como esta passou por muitas mudanças até chegar no que entendemos hoje. Desde o Egito Antigo, é possível notar a importância que a música, e consequentemente o som, tinha para aquela civilização e como os conceitos da acústica foram evoluindo até aqui.

Na China, o estudo da música e do som era basicamente centrado na medição. Os chineses classificaram o som por timbre e por altura e especificaram escalas musicais, o que exigia uma afinação perfeita. Eles foram aprimorando suas habilidades com a afinação usando sinos, já que um sino bem afinado podia ser usado como padrão, de modo que se outro sino tocasse em ressonância, estava devidamente afinado. Em 270 a.C., um ministro do Imperador Huangundi, Lin Iun, foi encarregado de estabelecer um padrão de altura para a música, o que chamamos de pitch. Ele obteve sua nota a partir de uma haste de bambu.

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Som sendo captado pelo ouvido humano

Já na Grécia, muitas foram as pesquisas relacionadas a acústica, que para Pitágoras e seus discípulos, refere-se a natureza do som e a teoria matemática da escala. A Escola Pitagórica determinou a escala a partir dos números inteiros pequenos, com base nos acordes produzidos por cordas vibrantes. Para Euclides, a altura do som aumenta com o número de movimentos produzidos. Ele admite também que o número das vibrações é inversamente proporcional ao comprimento da corda em vibração. Arquimedes de Siracusa determinou a lei do inverso do quadrado da distância para a intensidade acústica e Héron sugeriu que o ângulo de incidência do som em um sólido é igual ao ângulo de reflexão, de modo que assim, foram determinados os dois princípios fundamentais da acústica geométrica, base fundamental da arquitetura dos teatros gregos.

Guido D’Arezzo foi um monge beneditino italiano que regia o coro da Catedral de Arezzo. Ele foi o responsável por atribuir as notas musicais pelas sílabas ut, re, mi, fa, sol, la, que coincidem com as iniciais dos versos que compõe o hino de São João Batista. A nota si só aparece no século XVI. Em 1673, surge a sílaba do que substitui ut.

Na Idade Média, as primeiras catedrais possuíam suas condições acústicas totalmente inadequadas. As abóbadas e cúpulas provocam uma série de reflexões e concentrações de som que dificultam a audição, problema que foi aumentado com o estilo gótico, pois as distâncias percorridas pelo som aumentaram e consequentemente, as reflexões também, de modo a aparecerem os ecos. Esse fenômeno favorecia o canto gregoriano, pois reforça a sensação de grandiosidade. A partir de 1600, surgem a melodia, a cadenza e o compasso, aumentando as possibilidades musicais.

Galileu Galilei, famoso representante do pensamento moderno, verificou que a sensação de altura musical é diretamente relacionada à frequência. Isso marca o início da física da música em sua concepção atual.

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Ondas longitudinais e transversais

Hoje sabemos que o som nada mais é do que ondas mecânicas, sendo a onda uma variação espacial, caracterizada pelo transporte de energia. Existem dois tipos de onda, as longitudinais, onde o movimento de oscilação é na mesma direção de propagação da onda, e as transversais, onde o movimento de oscilação é na direção ortogonal a direção de propagação da onda. O som é uma onda longitudinal.

História da ótica

Desde os tempos mais remotos, a ótica tem despertado interesse na humanidade e começamos com a questão mais fundamental: o que é a luz? Há muito os homens tentam responder essa pergunta, a começar pelos gregos, que acreditavam que os seres vivos têm uma tênue chama dentro dos olhos. Não demorou muito para essa ideia parecer absurda, então Aristóteles sugeriu que  não seria nem fogo, nem algo material, mas sim um estado do meio, de modo que a luz sai dos corpos e precisa de um meio para se propagar. Essa teoria foi evoluindo de modo que não havia mais a ideia de “fogo visual”, mas sim pequenas perturbações no meio que são detectadas pelo olho. Foi então com Euclides que a ideia de raio e ângulo foi introduzida; era necessário explicar como objetos muito maiores que o olho eram introduzidos nele.

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Experimento de ótica feito por Newton

Na Idade Média, Kepler introduz uma nova definição para a luz: emanação não material e divina. Entretanto, com o início do pensamento moderno, o mundo passou a ser visto com os olhos da razão, de modo que os pensadores abraçam as ideias de Kepler, porém abandonam sua parte “divina”. No século XVIII, pensadores como Newton e Copérnico passaram a explicar o fenômeno óptico através da associação ao modelo mecânico, que aflorara nesse período. Segundo Descartes, a luz é “perturbação transmitida por meio mecânico”.

Robert Boyle, cientista considerado experimentalista, foi o responsável por deixar a divisão entre dois conceitos muito importantes para a física bem clara: o fato e o modelo. O fato se define pela observação da natureza, pelo fenômeno em si, enquanto que o modelo vem depois do experimento, de modo a tentar explicar o fenômeno. Esses dois conceitos devem ser bem separados, pois assim o desenvolvimento da ciência se dá de forma mais rápida, já que, se o modelo estiver errado, pode-se partir novamente direto do fato, que não muda, e não desde o princípio. Gaston Pardies, introdutor do conceito de vibração, baseou-se no experimento de Boyle da bomba de vácuo e concluiu que como o som não se propaga no vácuo, logo a luz também precisa de meio para se propagar, sendo considerado o éter esse meio.

Durante o século XVII, Huygens, principal defensor do modelo ondulatório, acreditava que a luz era uma onda que se propaga através de um meio, o éter, pensamento oposto de Newton, que era defensor do modelo corpuscular, no qual a luz seria composta de partículas, conforme a publicação de sua obra “Óptica”, em 1704.

Com o século IXX, o modelo ondulatório ascendeu enquanto que o corpuscular declinou, por conta da detecção dos fenômenos de interferência e difração, característicos das ondas, na luz, de modo a concluir que esta só poderia ser onda. Ainda no século IXX, um grande passo na história da ótica é dado por Maxwell. Agora, ótica e eletromagnetismo não são mais duas áreas distintas do campo da física, mas sim a mesma. Maxwell provou na teoria que a luz é uma onda eletromagnética e possui velocidade de propagação definida. Essa velocidade foi medida experimentalmente por Hertz, que comprovou que a teoria de Maxwell estava certa. A ideia de o éter ser o meio de propagação da luz nunca foi constatada, de modo a ter sido abandonada.

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Decomposição da luz por um prisma pelo fenômeno de dispersão

Entretanto, com o caminhar da ciência, foram aparecendo problemas que a ótica ondulatória não consegue explicar. Agora, segundo Einstein, a luz não precisa de meio para se propagar e está relacionada a uma quantidade finita. É introduzido então o conceito de fóton, a quantização de energia. Com o modelo ondulatório, tínhamos uma absorção de energia linear: o elétron absorvia o quanto achasse necessário. Agora, no século XX, a absorção de energia é diferente: o elétron a absorve em pacotes, não mais uma quantidade arbitrária, mas sim um valor definido de energia.

Heisenberg se perguntou sobre como a luz podia se comportar de dois modos diferentes, ora como partícula, ora como onda, simultaneamente e vemos aqui um fim para o conceito dual da luz: nem onda, nem partícula, mas uma excitação quantizada dos modos normais do campo eletromagnético, ou seja, uma propagação de “nível energético”, energia.

Há muita coisa para se descobrir ainda a respeito da natureza da luz, toda a evolução desse conceito que vimos até então não passa da ponta do iceberg. Entretanto, como pudemos observar através da história, o progresso da ciência não para, de modo que ainda veremos a natureza física da ótica ser explicada de forma diferente e cada vez mais clara.

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Por que uma carga em movimento irradia onda eletromagnética?

É sabido que uma carga em repouso gera um campo elétrico estático. Quando essa carga é acelerada, o campo elétrico gerado será variável. As linhas de força do vetor campo elétrico sofrem deformação com o movimento da carga; uma dobra nessas linhas gera uma deformação em forma de bolha esférica sendo inflada que afasta-se na velocidade da luz. O volume dessa bolha está todo preenchido pelo campo magnético. A energia eletromagnética se propaga de modo que os dois campos, magnético e elétrico, são ortogonais entre si, ou seja, seu vetor poynting não é nulo.

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Deformação nas linhas de campo elétrico em forma de bolha

O vetor poynting é uma grandeza vetorial que descreve o módulo, direção e sentido do fluxo de energia transportado por ondas eletromagnéticas e consequentemente, direção e sentido da propagação da onda, dado por S = (1/µ0)ExB. Este é normal a superfície da bolha e aponta para fora, o que garante que a bolha esteja em expansão. A região de fora da bolha ainda não sofreu nenhuma perturbação por conta do movimento da carga e as linhas do campo elétrico ali permanecem como inicialmente, antes da carga ser movimentada. Ou seja, não existe campo magnético nessa região ainda, de modo que o vetor poynting é nulo.

O campo elétrico variável gerado pela aceleração da carga produz por sua vez um campo magnético variável. O campo magnético variável gera um campo elétrico variável, conforme as equações de Maxwell. Essa sucessão de campos elétricos e magnéticos se alimentam mutuamente e essa perturbação eletromagnética com comportamento ondulatório se propaga pelo espaço de forma autônoma e independente da fonte que o criou, sem precisar de meio material para se propagar.

Louis Essen (1908 – 1997)

 

Louis Essen nasceu em 6 de setembro de 1908 em Nottingham, Reino Unido. Logo após se formar em física na Universidade de Nottingham, em 1928, ele passou a trabalhar no National Physical Laboratory com osciladores de cristal de quartzo para medir o tempo de forma rigorosa e precisa. Ele acabou desenvolvendo um relógio de anel de quartzo em 1938, dispositivo tão preciso que pode medir pequenas variações de velocidade de rotação da Terra.

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Louis Essen

Como vários outros físicos, Essen trabalhou durante a Segunda Guerra Mundial com projetos de radar, desenvolvendo vários instrumentos, um deles a cavidade ressonante, usado por ele mais tarde para se medir a velocidade da luz. Uma forma de se obter a velocidade da luz é medir independentemente a frequência e o comprimento de onda, já que c = λ.f, sendo a frequência mensurada a da onda eletromagnética e não da modulação imposta a onda. Em 1946, Louis Essen e AC Gordon-Smith determinaram a frequência de uma onda luminosa de uma cavidade ressonante de microondas com dimensões conhecidas, empregada para medir o comprimento de onda, por meio de sua experiência em medir o tempo de forma precisa. Conhecendo-se então a frequência e o comprimento de onda, a partir da geometria da cavidade, Essen e Gordon-Smith calcularam a velocidade da luz. O resultado obtido por eles foi 299.792 ± 9 km/s. Eles repetiram o experimento e obtiveram um resultado ainda mais preciso, 299.792 ± 3 km/s. Esse foi o valor mais preciso do que qualquer outra técnica ótica de medida pode alcançar até então, deixando pra trás o 299.796 ± 4 km/s obtido por Albert Michelson através dos seus experimentos com espelhos. Entretanto, ele não se contentou com esse resultado e persistiu em refinar seu aparato e aperfeiçoar sua técnica até que em 1950, ele obteve o resultado de 299.792,5 ± 1 km/s. Esse foi o valor adotado em 1957 para a velocidade da luz pela 12ª Assembleia Geral da Radio-Scientific Union. Em 1983, o valor adotado passou a ser 299.792,458 km/s. Depois disso, Essen voltou para seus estudos de cronometragem.

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Essen no National Physical Laboratory

Essen trabalhou sua vida toda no National Physical Laboratory, até se aposentar em 1972. Ele faleceu em 24 de agosto de 1997, em Great Bookham, Surrey.

Heinrich Rudolf Hertz (1857 – 1894)

Heinrich Rudolf Hertz nasceu em 22 de fevereiro de 1857, em Hamburgo, no norte da Alemanha. Foi o primeiro filho de Gustav Hertz e Anna Elisabeth Pfefferkorn. Gustav Hertz era judeu, mas se converteu ao luteranismo e Anna, filha de um médico Frankfurt, veio de uma família luterana, de modo que Heinrich foi criado como um luterano. Aos 6 anos de idade, Hertz iniciou seus estudos na escola privada dirigida por Richard Lang, conhecido por ser rigoroso. Durante a adolescência, ele se mostrou habilidoso com trabalhos em madeira e mais tarde, adquiriu um torno com o qual começou a produzir aparelhos que usou para o estudo da física.  Hertz iniciou seus estudos em engenharia na Universidade de Dresden, porém em 1877 transferiu-se para a Universidade de Munique. Lá, sentia-se dividido entre a engenharia e a física. Mudou-se novamente, dessa vez para Berlim, e por fim se graduou nas duas carreiras e se doutorou em filosofia. Em Berlim,

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Heinrich Hertz

Hertz foi aluno de Hermann von Helmholtz e Gustav Kirchhoff. Helmholtz propôs a ele o que havia proposto a Academia de Ciências de Berlim: encontrar evidências experimentais a favor ou contra os pressupostos da teoria de James Maxwell, que provou matematicamente a existência das ondas eletromagnéticas. Apesar de seu interesse, Hertz acabou recusando e dedicou-se a apresentação de seu doutorado. Depois disso, ele foi então empregado como assistente de Helmholtz no Instituto de Física de Berlim. Durante os três anos (1880-83) que Hertz trabalhou no Instituto, ele escreveu quinze artigos sobre diversos temas, a maioria relacionados com eletricidade. Com as recomendações de Helmholtz, Hertz foi admitido como professor de física teórica na Universidade de Kiel em 1833. Entretanto, lá não haviam laboratórios físicos equipados para pesquisa, principal motivação para sua transferência 2 anos depois, porém foi lá que escreveu seu primeiro trabalho sobre as teorias de Maxwell. Em Karlsruhe, Hertz se casou e começou a trabalhar no problema que Helmholtz havia proposto para a Academia de Ciências de Berlim, em 1879.

Através de um circuito constituído por um condensador, duas bobinas e um circuito elétrico, Hertz percebeu que a cada faísca que se produzia, aparecia uma correspondente na outra bobina colocada em frente a primeira. Ele passou a usar então, um oscilador linear, e percebeu que a descarga nos braços do oscilador era variável e possuia uma frequência que dependia das características geométricas do oscilador. Após constatar a criação de ondas eletromagnéticas e sua propagação à distância, Hertz se dedicou as propriedades dessas ondas e verificou que estas se comportam de maneira semelhante às ondas luminosas, podendo sofrer reflexão, refração e polarização, e possuem a velocidade da luz. Seus resultados foram apresentados a comunidade científica em 1888.

Apesar de ter sido convidado a ir à Berlim como um substituto para Kirchhoff, Hertz acabou aceitando um cargo de professor na Universidade de Bonn, em 1889. Ele sofreu os primeiros sinais de seus problemas de saúde antes mesmo de se mudar para Bonn. Morreu em 1 de janeiro de 1894, em Bonn.

Livros em pdf para download!

Olá, pessoal! O ensaios flutuantes está disponibilizando alguns livros em pdf para download! Aproveitem…

Cosmos, Carl Sagan

Crepúsculo dos Ídolos, Friedrich Nietzsche

O Mundo de Sofia, Jostein Gaarder

Cidades de Papel – John Green

Laranja mecânica

Morte Súbita – J. K. Rowling

O Chamado do Cuco – Robert Galbraith

Não é só por 20 contos

O Diário de Bridget Jones – Helen Fielding

O Homem Que Venceu Auschwitz

Quem é você, Alasca?

Um Mundo Brilhante – T. Greenwood