quinta-feira, 18 de maio de 2017

Buracos Negros - Um enigma colossal

Como se formaram os buracos negros?

Imensos sorvedouros cósmicos que engolem tudo o que encontram pelo caminho, os buracos negros ainda ocultam inúmeros mistérios no seu interior. Esta é a sua história.

Há 100 milhões de anos, três estrelas ligadas entre si por ondas gravitacionais viajavam pelo cálido centro da nossa galáxia. Nessa altura, aconteceu algo que mudou para sempre o seu destino: o sistema triplo passou demasiado perto do enorme buraco negro que ocupa o centro da Via Láctea. O monstro cósmico capturou uma das estrelas e lançou as outras duas a mais de 2,5 milhões de quilómetros por hora, isto é, a uma velocidade três vezes maior do que aquela a que o Sol viaja em redor do centro da Via Láctea e duas vezes superior à velocidade da nossa galáxia. No caminho, os dois astros fundiram-se e deram origem a uma abrasadora estrela azul que ainda hoje, já longe da nossa grande cidade cósmica, se distancia à velocidade de um enfarte fulminante.

Isto é o que os astrónomos supõem que se passou com o objecto designado por “HE 0437-5439”, um dos mais velozes jamais detectados. Desde 2005, já foram descobertos 16 destes astros à Speedy Gonzalez, exilados à força da nossa galáxia: a teoria defende que o gigantesco buraco negro central expulse uma estrela para o espaço intergaláctico a cada cem mil anos. Todavia, aquilo que torna este caso especial é que foi possível estabelecer, em Junho passado, a sua trajectória, a qual parte, precisamente, do centro da Via Láctea.

Curiosamente, um mês antes, a revista Month­ly Notices of the Royal Astronomical Society anunciava que fora possível, graças ao telescópio espacial Chandra, de raios X, observar o que poderá ser um buraco negro de grande massa expulso da sua galáxia. Segundo a autora da descoberta, Marianne Heida, da Universidade de Utrecht (Países Baixos), existe a possibilidade de estarmos diante de um caso semelhante, só que desta vez a união se registava entre dois buracos negros.

Os mistérios que rodeiam os invisíveis objectos celestes são inúmeros, mas os astrónomos consideram que vão conseguir encontrar resposta para muitos dentro de uma década, com o lançamento do maior telescópio de raios X desenvolvido até agora: o IXO, concebido em conjunto pela ESA, pela NASA e pela JAXA (a agência espacial nipónica). Entretanto, o trabalho preparatório fica a cargo do eROSITA, uma sonda russa e alemã que será lançada no espaço já em 2012. O objectivo é procurar buracos negros de grande massa que se formaram quando o universo era jovem, antes do aparecimento das primeiras estrelas. Os astrónomos esperam localizar cerca de três milhões, o que irá seguramente lançar luz sobre um dos maiores mistérios da astronomia moderna: como surgiram semelhantes objectos, cuja massa equivale a vários milhões de sóis?

Incógnitas a desvendar

Além desses colossos situados no centro das galáxias, há outros bastante mais pequenos, com apenas algumas dezenas de vezes a massa do Sol. Destes, em contrapartida, conhecemos a origem: quando uma estrela de grande massa (mais de 20 massas solares) chega ao fim dos seus dias, transforma-se numa supernova e explode; adquire tanto brilho como todas as estrelas da galáxia juntas. Por detrás da supernova, fica um buraco negro.

Claro que as coisas nem sempre acontecem do mesmo modo. Em Agosto de 2010, uma equipa de astrónomos europeus descobria, no cúmulo Westerlund 1, situado a 16 mil anos-luz, a CXO J164710.2-455216, uma estrela de neutrões com um campo magnético extraordinariamente intenso (um milhão de milhões de vezes superior ao da Terra). Era o que restava de uma estrela que tinha 40 vezes a massa solar, embora a teoria estipule que não devia ter acontecido: o seu destino era transformar-se num buraco negro. A única explicação aceitável é que deve ter partilhado a existência com uma estrela-companheira que se dedicou a roubar-lhe grande quantidade de matéria. No final, a explosão da supernova projectou-a para longe. Tal como afirmou o principal responsável pelo estudo, Simon Clark, “trata-se do grande programa dietético para estrelas extragordas, pois elimina mais de 95 por cento da massa inicial”.

Vagabundos e vândalos

Existe ainda um terceiro tipo de buracos negros, também conhecidos por “vagabundos”. Segundo os astrónomos Ryan O’Leary e Avi Loeb, do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, há centenas deles a errar pela nossa galáxia e apostados em arrasar tudo o que encontram pelo caminho. Felizmente para nós, o mais próximo está a vários milhares de anos-luz. Com uma massa que poderá alcançar entre mil e cem mil sóis, os “vagabundos” movimentam-se pelos bairros mais periféricos do centro da Via Láctea. São autênticos vestígios de um passado remoto, quando a nossa galáxia se formou a partir de uniões e colisões de outras menores, num processo que pode ter-se prolongado por milhares de milhões de anos. Quando duas protogaláxias se fundiam, os seus buracos negros faziam o mesmo, dando origem às relíquias que hoje podemos observar. O seu estudo irá proporcionar-nos muita informação sobre o que aconteceu e constitui um verdadeiro desafio para os astrónomos, pois são difíceis de observar: só se tornam visíveis quando capturam (acrescentam) matéria interestelar que se aproxima.

Por sua vez, os físicos teóricos encontram nos buracos negros uma fonte quase inesgotável de possibilidades para desenvolver as noções mais extravagantes. Por exemplo, na edição de Outubro da revista Physics Letters B, o físico polaco Nikodem Poplawski explica o modo como todo um universo pode existir dentro de um buraco negro. Baseou-se, para isso, numa versão da teoria que prevê a existência dos buracos negros, a relatividade geral de Albert Einstein. Conhecida como “teo­ria da gravidade de Einstein-Cartan-Kibble-Sciama”, introduz nas primitivas equações do génio alemão uma propriedade das partículas sub­atómicas designada por spin: implica, essencialmente, admitir que as partículas rodam sobre si mesmas, como a Terra.

A teoria estabelece que, ao fazê-lo, consegue deter-se o colapso gravitacional que dá origem ao buraco negro e forma-se um novo espaço-tempo no seu interior. Deste modo, surge um novo universo-filho ligado ao universo-pai através de um cordão umbilical designado por “ponte de Einstein-Rosen” ou “buraco de verme”. A passagem da matéria através do buraco é feita apenas num sentido, não em ambas as direcções. Na opinião de Poplawski, o facto explica um dos enigmas mais extraordinários do universo: os gamma-ray bursts (GRB, na sigla inglesa), as explosões mais violentas do cosmos, apenas ultrapassadas pelo Big Bang.

Dimensão desconhecida

De acordo com este físico teórico, os GRB seriam descargas de matérias provenientes de cosmos ligados ao nosso através dos referidos buracos de verme. “Parece uma ideia louca, mas quem sabe?”, interroga. Contudo, que o nosso universo seja o interior de um buraco negro existente noutro universo não é uma ideia nova. Porém, como assinala Damien Easson, outro físico teórico da Universidade do Estado do Arizona, “a novidade é que ele encontrou uma solução real, um buraco de verme que funciona como passagem do exterior de um buraco negro para o interior de um universo”.

Como se isto fosse pouco, os buracos negros também podem ajudar a demonstrar se existem mais dimensões espaciais para além das quatro conhecidas: três espaciais (altura, largura e comprimento) e o tempo. De facto, os físicos teóricos defendem que podemos estar a viver num mundo com dez dimensões, seis das quais estão ocultas. Em Fevereiro passado, durante uma reunião da American Physical Society, Amitai Bin-Nun, uma astrofísica da Universidade da Pensilvânia, propôs uma forma de comprovar se o nosso universo possui mesmo essas dimensões suplementares. Assim, simulou em computador o modo como se alteraria o brilho de uma estrela que passasse suficientemente perto do enorme buraco negro que se encontra no centro da galáxia.

Os resultados mostram que a transformação no brilho da estrela ao longo de dez anos, devido ao efeito da gravidade do buraco negro, depende do número de dimensões do nosso universo: durante a época de maior brilho, a estrela irá parecer 44% mais resplandecente se tiver cinco dimensões do que se tiver quatro. Infelizmente, é impossível confirmar por enquanto as ideias de Bin-Nun, mas ela acredita que poderá fazê-lo já na próxima década, quando entrar em funcionamento o ELT (sigla inglesa de Telescópio Extremamente Grande), com um espelho de 42 metros.

Como é o espaço em que vivemos?

A teoria geral da relatividade que Albert Einstein apresentou ao mundo, em 1915, explicava o que é a gravidade: um efeito da existência da matéria (e da energia) no universo, de modo que a sua presença modifica a estrutura do espaço-tempo. Podemos visualizar o fenómeno se imaginarmos que o cosmos é como uma cama elástica. Se não houver nada em cima dela (matéria), a sua forma (geo­metria) é totalmente plana, sem deformações. Porém, se colocarmos uma esfera de ferro maciço (uma estrela), a superfície fica deformada devido à presença de uma massa. Ao lançarmos um berlinde (um planeta, uma sonda espacial), veremos que se desloca em linha recta até encontrar a deformação criada pela esfera. Nessa altura, cairá na sua direcção, ou descreverá uma trajectória curva em seu redor, orbitando em torno da massa central. É óbvio que quanto maior for a massa de uma estrela maior será a deformação ou distorção do espaço-tempo e, por conseguinte, maior será a força da gravidade. Será que a deformação se pode forçar ao máximo? Sim: é um buraco negro, uma depressão cavada na tela do nosso espaço-tempo.


M.A.S.
SUPER 152 

terça-feira, 16 de maio de 2017

Alma, o mais complexo telescópio do mundo já está a trabalhar

A construção do radiotelescópio mais complexo do mundo ainda não terminou, mas o Alma já está a trabalhar oficialmente e pode observar fenómenos únicos no Universo, como a formação de estrelas a partir de material gelado que nem o olho humano, nem a maioria dos radiotelescópios, conseguiriam distinguir.

O Alma, acrónimo de Atacama Large Millimetre/submillimetre Array, está a ser construído no deserto de Atacama, no Chile, a cinco mil metros de altitude, onde não cai uma gota de água há anos, não existe poluição luminosa e onde a atmosfera é mais fina – perfeito para olhar o céu.

É agora composto por 20 satélites que se podem organizar nas mais variadas formas para observarem o Universo, consoante o objecto de estudo, número que já permite iniciar os trabalhos científicos. Mas vai continuar a crescer e em 2013, quando a construção estiver terminada, terá 63 antenas, cada uma de 12 metros.

“Vamos poder ser capazes de ver o início do Universo, como é que as primeiras galáxias se formaram. Vamos poder aprender muito mais sobre como é que funciona”, disse Diego Garcia à BBC News, um dos astrónomos do Alma, que declarou que este telescópio anunciava a entrada “para uma nova era dourada da astronomia”. O telescópio custou cerca de mil milhões de euros e é fruto de um trabalho de duas décadas que reuniu o esforço do Observatório Europeu do Sul, um consórcio de 15 países europeus, o Canadá, o Chile, o Japão, Taiwan e os Estados Unidos.

As primeiras imagens do Alma, quando era só composto por 12 telescópios e estava em fase de testes, foram libertadas nesta segunda-feira. As imagens são das galáxias Antena, duas galáxias, a NGC4038 e a 4039, que estão colidir na constelação do Corvo. Até agora, os astrónomos tinham só a imagem do Hubble. Com o Alma, as galáxias ganharam novas cores: vermelho, rosa e amarelo. Que anunciam moléculas de monóxido de carbono, presentes nas nuvens de hidrogénio que são o berço de novas estrelas.

Os aparelhos conseguem observar comprimentos de onda do tamanho de milímetros, as micro-ondas que os olhos humanos não vêem. Isto permite ver material cósmico muito frio que emite luz pouco energética.

“O Alma tem um aumento fantástico de sensibilidade, comparado com radiotelescópios anteriores, esperamos que, a cada três minutos em que o Alma esteja a observar o céu, descubra uma nova galáxia no Universo”, disse John Richer citado pelo Guardian, cientista da Universidade de Cambridge, responsável pelo projecto do telescópio.

O entusiasmo científico tem sido enorme. Os responsáveis pelo Alma já receberam 900 projectos para a primeira fase científica de trabalhos do telescópio. Infelizmente, o número de horas que o complexo pode trabalhar é limitado e só foram aceites 100. “Isto representa um nível de procura sem precedentes de qualquer telescópio espacial que esteja no chão”, disse em comunicado Lewis Ball, director do projecto.

Alguns dos mais interessantes projectos em que o Alma vai trabalhar vão olhar para perto. Um deles, irá estudar uma estrela que fica a 33 anos-luz do Sol, e viveu apenas um por cento da idade do nosso Sistema Solar. “Vamos utilizar o Alma para recolher imagens do anel de nascimento de planetesimais que acreditamos que orbitem esta estrela”, disse em comunicado David Wilner, que está à frente de um dos primeiros projectos científicos do telescópio. “Só com o Alma é que poderemos descobrir aglomerados nestas cinturas de asteróides, que podem marcar a presença de planetas que não se conseguem ver”, disse o cientista do Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian, em Cambridge.

Outro projecto vai olhar para o buraco negro massivo que existe no centro da Via Láctea, chamado Sagittarius A*, que tem quatro milhões de vezes de massa do Sol, a 26 mil anos-luz da Terra. “O Alma vai poder ver pedaços de luz vindos das imediações deste buraco negro super-massivo, e obter imagens das nuvens de gases que são apanhadas pela sua enorme força de atracção”, disse por sua vez Heino Falcke, professor e astrónomo da Universidade de Radboud, na Holanda. “Achamos que algum do gás pode estar a escapar das suas garras, à velocidade perto da velocidade luz”.

domingo, 14 de maio de 2017

Fotografias tiradas pelo Telescópio Hubble

sexta-feira, 12 de maio de 2017

Júpiter e a velocidade da luz

Júpiter é, nesta ocasião (deste ano), o único planeta observável à vista desarmada e, para além de proporcionar fáceis observações dos seus mais notáveis satélites, evoca ainda as descobertas e os registos efectuados por Galileu, em 1609, bem como a estratégia que “ofereceu” ao astrónomo dinamarquês Olaus Roemer para determinar a velocidade da luz.

Na verdade, o tema já havia interessado vários matemáticos e astrónomos, como Newton e Galileu, tendo este ensaiado mesmo um método prático que, no entanto, não resultou. Colocados – Galileu e um seu assistente – no topo de duas montanhas situadas a distância conhecida, e cada um com uma lanterna com possibilidade de apagar e acender, Galileu esperava poder medir o tempo entre o ligar a sua lanterna e o assistente ligar a dele… quando visse a luz da do mestre. Naturalmente, a distância era demasiado pequena para que o intervalo de tempo para a luz a percorrer não fosse largamente confundido com os tempos de reacção dos operadores das lanternas, pelo que Galileu percebeu que não seria possível medir diferenças nos intervalos de tempo se não se escolhessem montanhas muito mais afastadas.

Em 1676, Roemer “deparou” com duas “montanhas” (a Terra e Júpiter) afastadas cerca de 500 milhões de quilómetros e um flash de luz (o momento do eclipse de um satélite de Júpiter) que não envolvia tempos de reacção humana. Conhecendo-se então, rigorosamente, os períodos de translação dos satélites e, consequentemente, os momentos de entrada na sombra do planeta (ou a sua saída dela), o facto de verificar que os eclipses ocorriam mais cedo nas ocasiões do ano em que a Terra se aproximava de Júpiter e mais tarde quando ela se encontrava mais afastada levou Roemer a concluir que a velocidade da luz teria de ser finita (uma dúvida que até então atormentava os cientistas) e que os eclipses eram retardados quando a Terra e Júpiter estavam mais separados porque a luz demorava alguns minutos a atravessar a órbita da Terra.

Roemer interpretou os 16,6 minutos de diferença como o tempo que a luz demoraria a percorrer o diâmetro da órbita terrestre (duas unidades astronómicas), o que lhe permitiu estabelecer a velocidade da luz em 227 mil quilómetros por segundo. A discrepância entre o valor então determinado e o actualmente considerado (299 792 quilómetros por segundo) deve-se ao facto de o número de quilómetros correspondente à unidade astronómica não ser conhecido com rigor, naquela época. No entanto, aplicando aos seus cálculos o valor que actualmente se conhece, o resultado obtido coincide perfeitamente com aquele que, nos dias de hoje, se utiliza como “velocidade da luz”.

O “céu de Outono” apresenta-se já – ao princípio das noites – consideravelmente diferente do que se observava há dois ou três meses. Com efeito, a constelação do Escorpião – talvez o grupo de estrelas que mais facilmente sugere a figura que os nossos antepassados ali imaginaram –, que era bem visível no céu, embora baixa nos quadrantes de Sul, mal se avista agora, a Oeste, pouco depois do pôr-do-sol, e está completamente mergulhada no horizonte, à hora a que corresponde o desenho.

Pelo contrário, a constelação do Touro (em que se destaca o enxame de estrelas vulgarmente conhecido por “sete estrelo” ou Plêiades), após alguns meses de invisibilidade – ao princípio da noite –, surge agora a Este, fazendo a sua aparição cada vez mais cedo, à medida que decorre o mês de Outubro. Entretanto, o “triângulo de Verão”, que antes se via na parte mais alta do céu, aparece actualmente já “tombado” para Oeste, sendo o “Quadrado do Pégaso” o grupo de estrelas que ocupa o “meio do céu”, ligeiramente “descaído” para Sul. As quatro estrelas, Alpheratz, Scheat, Markab e Algenib, marcam os vértices do “quadrado” que é apenas uma parte de toda a constelação do Pégaso. A figura do cavalo alado era desenhada com estrelas que se dispõem muito para além da bem visível figura geométrica, sendo muitas as representações em que o animal é colocado de patas para cima, começando na estrela ­Sheat, a que marca o vértice superior direito. Com alguma boa vontade, não será difícil ver dois alinhamentos de estrelas não muito brilhantes que desenhariam as duas patas dianteiras.

Mais difícil será “ver” a cabeça, a partir de Markab (no vértice inferior direito), para a direita e ligeiramente para baixo, e mesmo as asas, que seriam desenhadas igualmente para o lado do horizonte. A estrela Alpheratz (vértice superior esquerdo) está na fronteira do Pégaso e de Andrómeda, pelo que é, frequentemente, referida como pertencendo ora a uma ora à outra constelação.

Tal como acontece com as constelações mais notáveis, o “Quadrado do Pégaso” é muitas vezes utilizado para definir alinhamentos que ajudem a localizar outras estrelas que, ou pelos nomes (geralmente de difícil memorização) ou pela pequena importância na constelação a que pertencem ou ainda por não serem muito evidentes, não são de fácil identificação.

Por exemplo, a diagonal do quadrado, definida pelas estrelas Algenib (vértice inferior esquerdo) e Sheat (vértice superior direito) permite estabelecer uma linha imaginária que conduz – para cima e para a direita – à estrela Deneb, que marca a cauda do Cisne. O lado direito do quadrado (marcado pelas estrelas Sheat e Markab), seguido para baixo, conduz à estrela Fomalhaut, a mais notável do Peixe Austral. O lado esquerdo (estrelas Alpheratz e Algenib), por sua vez, aponta (para baixo) para a estrela Diphda, a segunda mais brilhante da Baleia e que, embora aparente um brilho não muito intenso, produz uma luminosidade cerca de 40 vezes superior à do Sol.

Super Interessante

quarta-feira, 10 de maio de 2017

Pierre Curie

(1859 - 1906) Físico francês nascido em Paris, que com a esposa formou o mais brilhante casal de pesquisadores da história, o casal Curie. O pai, um médico apaixonado pela matemática, desempenhou papel fundamental em sua formação científica, incentivando-o nos estudos de geometria espacial, disciplina para a qual demonstrava grande aptidão. Aos 18 anos formou-se em ciências e ocupou o cargo de pesquisador de laboratório na Sorbonne. Ali conheceu a polonesa Marie, com quem se casou (1895), mesmo ano em que obteve o grau de doutor defendendo uma tese sobre eletromagnetismo. O casal Curie formou uma notável parceria e fez grandes descobertas. Dois anos depois da descoberta da radioatividade por Antoine Henri Becquerel, ele e sua mulher, criadores do termo radioatividade, trabalhando em um modestíssimo laboratório da Escola de Física e Química de Paris, onde ensinava física, encontraram fontes radiativas muito mais fortes que o urânio: um eles chamaram de polônio em homenagem a Polônia e o outro de rádio assim chamado depois que o casal Curie constatou nesse elemento o fenômeno físico descrito por Becquerel (1896) e que ele chamou radioatividade, ambos de importância fundamental no grande avanço que seus estudos imprimiram ao conhecimento da estrutura da matéria.

Isolaram o rádio e o polônio e verificaram que o rádio era tão potente que podia provocar ferimentos sérios e até fatais nas pessoas que dele se aproximassem. Nas pesquisas dos Curie, ele dedicava-se ao estudo da radioatividade e Marie se ocupava dos tratamentos químicos, particularmente no da pechblenda ou uraninita, mineral no qual havia sido detectada uma radioatividade superior à do urânio puro.

Os trabalhos de pesquisa do casal tornaram possível o aproveitamento das propriedades radioativas dos elementos químicos e a criação de tecnologias relacionadas ao uso dos raios X e da energia nuclear. Dividiram o Prêmio Nobel de Física (1904) com Becquerel, por seus trabalhos com radioatividade. Ingressou na Academia de Ciências (1905) e uno depois (19/04/1906) morreu atropelado em Paris, ao sair de um almoço na Associação de Professores da Faculdade de Ciências. Entre suas obras escritas as mais importantes foram: Investigações sobre as propriedades magnéticas do aço temperado, Pesquisas sobre as substâncias radioativas, A isotopia e os elementos isótopos e Tratado da radioatividade.

segunda-feira, 8 de maio de 2017

Pieter Zeeman

(1865 - 1943) Físico holandês nascido em Zonnemaire, descobridor do efeito Zeeman. Estudou em Leiden com Lorentz, tornado-se um conferencista (1890). Foi designado professor de física da Universidade de Amsterdã (1900-1935) e passou a dirigir o seu Instituto de Física (1908). Em Leiden ele descobriu o efeito Zeeman, efeito do magnetismo sobre a luz, ou seja, quando um raio de luz de uma fonte colocada em um campo magnético é examinado espectroscopicamente, a linha espectral divide em vários componentes. Esta descoberta confirmou a teoria de Lorentz de radiação eletromagnética, e ajudou os físicos na investigação dos átomos, e os astrônomos na medição do campo magnético das estrelas e, por este feito, ganhou o Prêmio Nobel de Física (1902) com Hendrick Antoon Lorentz, da Universidade de Leiden.

sábado, 6 de maio de 2017

Richard Boyle

(1627 - 1691) Químico e físico irlandês naturalizado britânico, natural de Lismore Castle, em Lismore, Irlanda, redirecionador metodológico da física e da química modernas em função da valorização das medidas e da racionalidade das deduções experimentais. Um dos catorze filhos de Richard Boyle, o primeiro conde de Cork, estudou em Eton e em vários centros culturais europeus, desenvolvendo conhecimentos com as principais correntes do pensamento da época e tornando-se um admirador da obra de Galileu. Viajou vinte anos pela Europa, inicialmente se dedicando à difusão da fé cristã e ao estudo das línguas orientais, além de se aprofundar na pesquisa científica. De volta à Inglaterra, escreveu diversos ensaios filosóficos e começou seus estudos de física e química. Embora seu principal interesse fosse a química, era também fascinado pelas propriedades físicas do ar. Foi um dos fundadores da Royal Society, a partir de um movimento iniciado entre os cientistas da época (1644).

Transferiu-se para Oxford (1654), onde realizou sua maior produção científica. A partir dos trabalhos de Von Guerrick, incentivou Hooke a aperfeiçoar a bomba de vácuo e ambos construíram uma máquina pneumática para desenvolvimento de pesquisas com gases (1659), especialmente com o ar. Publicou Novas experiências físico-mecânicas, tocando a mola do ar (1660), sobre máquinas propulsoras de ar e geradoras de vácuo, criadas juntamente com Robert Hooke. Ambos construíram uma bomba pneumática, que permitiu demonstrar a impossibilidade de se obter o vácuo absoluto.

Analisando o ar, descobriu que ele servia de meio para a propagação do som e que era compressível por ser constituído de partículas minúsculas que se movem no vácuo. Verificou também que seu volume era inversamente proporcional à pressão a que era submetido (anos depois o abade francês Edme Mariotte deu maior precisão a essa lei, observando que só era válida sob temperatura constante). Outra de suas descobertas importantes foi a de que a água se expandia ao se congelar.

Notabilizou-se pelos desenvolvimento de estudos sobre a dilatação dos gases, publicados em The Sceptical Chymist (1661), um dos primeiros textos científicos em que a química se diferencia da alquimia e da medicina. Nela atacou a teoria aristotélica dos quatro elementos (terra, ar, fogo e água) e também os três princípios (sal, enxofre e mercúrio) propostos por Paracelso, desenvolvendo o conceito de partículas primárias que, por combinação, produziriam corpúsculos. Todos os fenômenos naturais, por conseguinte, se explicavam não pelos elementos e qualidades aristotélicas, mas sim pelo movimento e organização de partículas primárias.

Também com Hooke publicou Alguns ensaios fisiológicos (1662), onde formulou a importante Lei de Boyle. Foi a partir de suas definições químicas e reações que se iniciou a separação entre química e alquimia. Estabelecendo-se em Londres (1668), foi eleito presidente da Royal Society (1680), mas declinou da honra por não concordar com os termos do juramento de posse. Os seus múltiplos interesses intelectuais levaram-no a montar uma gráfica em que imprimiu diversas traduções da Bíblia. Durante alguns anos dirigiu a Companhia das Índias Orientais e, sem abandonar a pesquisa, dedicou os últimos anos de vida a pregação religiosa.

quinta-feira, 4 de maio de 2017

Rudolf Emmanuel Clausius

(1822 - 1888) Físico alemão nascido em Köslin, na Prússia, agora Koszalin, Polônia, um dos fundadores da ciência da termodinâmica moderna.

Filho de um pastor e professor, estudou nas universidades de Berlim e Halle. Apresentou um artigo corrigindo a teoria calórica de Carnot, aproximando-a ao trabalho de Joule, demonstrando que calor não era um fluido e, sim, uma forma de energia, ou seja, formulando o segundo princípio da termodinâmica e dando importante contribuição para o desenvolvimento da teoria cinética dos gases (1850). Foi (1855-1888) sucessivamente professor no Polytechnic Institute, em Zurique, e nas universidades de Würzburg e Bonn.

A partir do teorema de Carnot, definiu a nova grandeza: a entropia (1865). Sua teoria sobre eletrólise antecipou em parte a teoria iônica do químico sueco Svante Arrhenius.

terça-feira, 2 de maio de 2017

Jacobus Henricus van't Hoff

(1852 - 1911) Químico holandês, nascido em Rotterdam, fundador da estereoquímica. Estudou matemática, filosofia e ciências naturais, enquanto praticava esportes e dedicava-se à música e à poesia. Aos quinze anos matriculou-se no Hoogere Burgershool, onde foi atraído para o mundo da química. Entrou para a Escola Politécnica de Delft (1869) e depois estudou em Leiden. Em seguida, foi para Bonn e depois, com Kekulé, para Paris trabalhar no Laboratório de Wurtz e terminou sua tese de doutorado na Universidade de Utrech. Com o francês Joseph Achille Le Bel, criou a estereoquímica (1874). Tornou-se conferencista em física (1876) na Escola de Veterinária de Utrecht e iniciou sua carreira de professor universitário 1877) na Universidade de Amsterdã, onde ensinou química, mineralogia e geologia e consagrou-se como pesquisador.

Formulou os fundamentos da cinética química (1884) e a partir dos estudos de Wilhelm Pfeffer, formulou a teoria da osmose, no livro Estudos sobre a dinâmica quântica (1886).

Foi ensinar química em Leipzig (1887) transferindo-se, posteriormente, para a Universidade de Berlim (1896) a convite da Academia de Ciências da Prússia, ficando ali por cerca de dez anos (1896-1906), onde publicou vários artigos e os livros Lições de química teórica e físico-química e Fundamentos de Química. Ganhou o Prêmio Nobel de Química (1901) pelos enunciados das leis da dinâmica química e da pressão osmótica.

domingo, 30 de abril de 2017

James Clerk Maxwell

Físico e matemático escocês. Desde muito cedo , James Clerk Maxwell mostrou ter habilidade para a Matemática . Com apenas 15 anos , redigiu um trabalho apresentando um método para traçar curvas ovais e enviou-o à filial escocesa da Royal Society. Os estudiosos ali encarregado de analisá-lo duvidaram que tivesse sido feito por alguém tão jovem.

Aos 19 anos, passou a estudar Matemática na Universidade de Cambridge. Sete anos mais tarde , demostrou teoricamente que os anéis de Saturno deviam ser constituídos por partículas sólidas, pois se fossem formados por líquidos ou gases não teriam estabilidade para se manter em rotação.

Pouco depois , estudando matematicamente o comportamento dos gases, chegou à conclusão teórica de que moléculas se movem em todas as direções e com todas as velocidades possíveis , chocando-se elasticamente entre si e contra os obstáculos . Mostrou que a maioria delas, porém , se moveria com velocidades intermediárias , ou seja , que o melhor indicador de estado de agitação interna de um gás seria a velocidade média de suas moléculas . Isso permitia concluir que a temperatura de um corpo podia ser interpretada em termos dessa velocidade média molecular. Tais conclusões foram decisivas para se poder abandonar a antiga teoria do "Fluído Calórico",segundo a qual o calor seria uma espécie de substância que se transferia do corpo mais quente para o mais frio.

Aos 30 anos , Maxwell tornou-se o primeiro professor da cadeira de Física Experimental em Cambridge. Embora seu conhecimento o capacitasse a tal cargo, não demostrou grande entusiasmo pela função, pois não apreciava a tarefa do magistério.

A partir de 1864, dedicou-se a formular matematicamente as teorias de Faraday sobre o magnetismo, conseguindo obter equações simples que permitiam descrever tanto os fenômenos elétricos quanto os magnéticos . Ficava assim teoricamente demostrado que a eletricidade de o magnetismo são , em essência uma coisa única. Além disso Maxwell previu , com suas formulações, que a oscilação de uma carga elétrica produz um campo magnético. Ao tentar calcular a velocidade de propagação desse campo surpreendeu-se ao obter o valor de cerca de 300000000m/s: esta era a própria velocidade da luz , já calculada experimentalmente por Fizeu e Foucault!

Percebeu então que isso não podia ser uma mera coincidência : ao contrario,afirmou que a luz nada mais era do que uma radiação eletromagnética. Mais ainda : se as cargas elétricas podiam oscilar com qualquer velocidade, poderiam dar origem a radiação de todos os comprimentos de onda , sendo a luz apenas uma variedade especifica dessas radiações.

É interessante notar que todas essas conclusões inéditas foram obtidas exclusivamente a partir de cálculos e considerações teóricas sem que fosse ainda possível desenvolver experimentos que as confirmassem. Até então conheciam-se, além da luz visível, apenas as radiações infravermelhas e ultravioleta, mas Maxwell previu que existiriam outras, de comprimento de onda diferentes, o que seria confirmado mais tarde por Hertz.

Maxwell , porém , acreditava que as onda eletromagnéticas não se propagavam no vácuo, mas utilizavam a intermediação do éter, fluido que estaria presente em todo o universo, em meio a matéria e nos espaços desprovido dela. Essa concepção seria rejeitada pelos pesquisadores que o sucederam.

Em Cambridge, Maxwell publicou os trabalhos experimentais de Henry Cavendish sobre a eletricidade, feitos nos séculos anteriores e que ainda permaneciam desconhecidos. Em homenagem a ele, criou naquela Universidade o Laboratório Cavendish, onde seriam realizados, anos depois, importantes pesquisas sobre a radiatividade.

Maxwell morreu poucos dias antes de completar 48 anos . Descreveu-se como profundamente religioso e muito feliz no casamento.
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