Era da Relatividade
Em 1900, os cientistas achavam que a maior parte das grandes descobertas da Física já haviam ocorrido. Para eles, quase nada havia a fazer, a não ser melhorar as condições e aplicações das leis já estabelecidas em problemas que ainda estavam sem solução. Entretanto, no inicio do Séc. XX, vários fenômenos relacionados com o comportamento físico da natureza – como o efeito fotoeletrôtrico, a radiação do corpo negro, a estrutura atômica estável – permaneciam inexplicáveis em termos da Física Clássica, que é como foi denominada a Física até o ano de 1900. A partir dessa data, com o descobrimento do raio X, da radioatividade, com a teoria de Max Planck e com a apresentação de uma nova visão do espaço e do tempo proposta por Albert Einstein na sua teoria especial da relatividade, tem inicio a Física Moderna.
A Teoria da Relatividade é a denominação dada ao conjunto de duas teorias científicas: Relatividade restrita (ou Especial) e Relatividade geral.
Em 1905, Albert Einstein, então com 26 anos formulou a sua teoria da Relatividade Restrita, ela trata da natureza do espaço e do tempo. Trocou os conceitos independentes de espaço e de tempo da Teoria de Newton pela idéia de espaço-tempo como entidade geométrica. O espaço-tempo na relatividade especial tem uma variedade de quatro dimensões, um temporal e três espaciais.
Em 1900, os cientistas achavam que a maior parte das grandes descobertas da Física já haviam ocorrido. Para eles, quase nada havia a fazer, a não ser melhorar as condições e aplicações das leis já estabelecidas em problemas que ainda estavam sem solução. Entretanto, no inicio do Séc. XX, vários fenômenos relacionados com o comportamento físico da natureza – como o efeito fotoeletrôtrico, a radiação do corpo negro, a estrutura atômica estável – permaneciam inexplicáveis em termos da Física Clássica, que é como foi denominada a Física até o ano de 1900. A partir dessa data, com o descobrimento do raio X, da radioatividade, com a teoria de Max Planck e com a apresentação de uma nova visão do espaço e do tempo proposta por Albert Einstein na sua teoria especial da relatividade, tem inicio a Física Moderna.
A Teoria da Relatividade é a denominação dada ao conjunto de duas teorias científicas: Relatividade restrita (ou Especial) e Relatividade geral.
Em 1905, Albert Einstein, então com 26 anos formulou a sua teoria da Relatividade Restrita, ela trata da natureza do espaço e do tempo. Trocou os conceitos independentes de espaço e de tempo da Teoria de Newton pela idéia de espaço-tempo como entidade geométrica. O espaço-tempo na relatividade especial tem uma variedade de quatro dimensões, um temporal e três espaciais.
A teoria da relatividade Especial de Einstein é apresentada na forma de dois postulados:
1. O Postulado da Relatividade: As leis da Física são as mesmas para os observadores em todos os referenciais inerciais. Não existe referencial inercial privilegiado.
2. O Postulado da Velocidade da Luz: A velocidade da luz no vácuo tem o mesmo valor c em todas as direções e em todos os referenciais inerciais.
No ano 1917, Einstein desenvolveu a Teoria Geral da Relatividade. Esta trata da interpretação da gravitação não como uma força, mas como uma curvatura do espaço e do tempo. O seu princípio fundamental é o princípio da equivalência.
Reconheçamos que a relatividade permeia toda a Física, até as suas raízes, e que tem resistido a cada um dos testes experimentais a que tem sido submetida nas ultimas dez décadas sem a menor falha. Trata-se de uma teoria extremamente agradável, inerentemente simples, amplamente coerente, com grande valor de predição e muito pratica.
Se por exemplo um engenheiro projetasse um acelerador de partículas de alta energia ignorando a relatividade, podemos garantir, com absoluta certeza, que o acelerador não iria funcionar. Podemos concluir que a relatividade constitui um modelo completo de teoria. Devemos tudo isso a Albert Einstein, que descreveu muito bem a natureza de sua contemplação do mundo em torno dele quando disse: “Eu desejo conhecer os pensamentos de Deus... o resto são detalhes.”
Mecânica Quântica
É a parte da física (mais particularmente, da física moderna) que estuda o movimento das partículas muito pequenas, ou seja, é a física dos componentes da matéria; átomos, moléculas e núcleos, que por sua vez são compostos pelas partículas elementares.
O termo física quântica surgiu da pesquisa de Max Planck sobre a emissão de radiação dos corpos negros em 1900. Tinha algo de absoluto, pois segundo a definição de Kirchhoff, professor de Planck, a característica de um corpo negro perfeito é sua capacidade de reemitir toda radiação que incide sobre ele; é um emissor e absorvedor perfeito, a radiação emitida é estudada para diferentes temperaturas do sistema. Quando um corpo é aquecido, emite radiação cuja natureza muda com a temperatura. Um metal, por exemplo, quando aquecido pode emitir radiação visível, na forma de luz vermelha, ou invisível a nossos olhos, como o infravermelho.
Os pesquisadores do começo do século passado se viram obrigados a formular hipóteses revolucionárias que culminaram com a elaboração de uma nova física capaz de descrever os estranhos fenômenos que ocorriam na escala atômica; a mecânica quântica. Foi quando Planck revolucionou a teoria física ao revelar que o comportamento de pequenos sistemas obedecem regras que não podem ser explicadas pelas leis das teorias clássicas. O mundo atômico e sub-atômico não obedeceriam às regras do nosso mundo do dia-a-dia, sendo necessária novas interpretações as quais nossa intuição não se aplicava mais. Esta teoria, com a sua nova conceituação sobre a matéria e os seus intrigantes postulados, gerou debates não só no âmbito das ciências exatas, mas também no da filosofia, provocando assim uma grande revolução intelectual no século XX.
Só para se ter uma idéia podemos mencionar inúmeros objetos com os quais lidamos corriqueiramente hoje em dia tais como: aparelho de CD, o controle remoto de nossas TVs, os aparelhos de ressonância magnética em hospitais ou até mesmo o micro-computador. Todos os dispositivos eletrônicos usados nos equipamentos da chamada high-tech só puderam ser projetados porque conhecemos a mecânica quântica.Os computadores de hoje em dia são binários, ou seja, é "traduzida" na forma de uma seqüência de 0's e 1's. Os chamados computadores quânticos vão utilizar superposições de zero e um ao mesmo tempo. A idéia da computação quântica é que se ao invés de utilizarmos as propriedades dos materiais, pudéssemos trabalhar com as propriedades quânticas de cada átomo independentemente a capacidade de processamento e armazenamento de dados seria várias ordens de grandeza maior que as obtidas com o máximo desempenho de um computador convencional.
É a parte da física (mais particularmente, da física moderna) que estuda o movimento das partículas muito pequenas, ou seja, é a física dos componentes da matéria; átomos, moléculas e núcleos, que por sua vez são compostos pelas partículas elementares.
O termo física quântica surgiu da pesquisa de Max Planck sobre a emissão de radiação dos corpos negros em 1900. Tinha algo de absoluto, pois segundo a definição de Kirchhoff, professor de Planck, a característica de um corpo negro perfeito é sua capacidade de reemitir toda radiação que incide sobre ele; é um emissor e absorvedor perfeito, a radiação emitida é estudada para diferentes temperaturas do sistema. Quando um corpo é aquecido, emite radiação cuja natureza muda com a temperatura. Um metal, por exemplo, quando aquecido pode emitir radiação visível, na forma de luz vermelha, ou invisível a nossos olhos, como o infravermelho.
Os pesquisadores do começo do século passado se viram obrigados a formular hipóteses revolucionárias que culminaram com a elaboração de uma nova física capaz de descrever os estranhos fenômenos que ocorriam na escala atômica; a mecânica quântica. Foi quando Planck revolucionou a teoria física ao revelar que o comportamento de pequenos sistemas obedecem regras que não podem ser explicadas pelas leis das teorias clássicas. O mundo atômico e sub-atômico não obedeceriam às regras do nosso mundo do dia-a-dia, sendo necessária novas interpretações as quais nossa intuição não se aplicava mais. Esta teoria, com a sua nova conceituação sobre a matéria e os seus intrigantes postulados, gerou debates não só no âmbito das ciências exatas, mas também no da filosofia, provocando assim uma grande revolução intelectual no século XX.
Só para se ter uma idéia podemos mencionar inúmeros objetos com os quais lidamos corriqueiramente hoje em dia tais como: aparelho de CD, o controle remoto de nossas TVs, os aparelhos de ressonância magnética em hospitais ou até mesmo o micro-computador. Todos os dispositivos eletrônicos usados nos equipamentos da chamada high-tech só puderam ser projetados porque conhecemos a mecânica quântica.Os computadores de hoje em dia são binários, ou seja, é "traduzida" na forma de uma seqüência de 0's e 1's. Os chamados computadores quânticos vão utilizar superposições de zero e um ao mesmo tempo. A idéia da computação quântica é que se ao invés de utilizarmos as propriedades dos materiais, pudéssemos trabalhar com as propriedades quânticas de cada átomo independentemente a capacidade de processamento e armazenamento de dados seria várias ordens de grandeza maior que as obtidas com o máximo desempenho de um computador convencional.
Referências Bibliográficas:
<http://www.geocities.com/guri.geo/planck.htm>
<http://www.comciencia.br/reportagens/fisica/fisica01.htm>
<http://www.comciencia.br/reportagens/fisica/fisica02.htm>
<http://www.comciencia.br/reportagens/fisica/fisica01.htm>
<http://www.comciencia.br/reportagens/fisica/fisica02.htm>
Alunos:
Edcleiton Cavalcante
Hugo Macel
Hugo Macel
Tarine Barbosa
2 comentários:
Caros amigos, parabéns por lembrarem de fazer as Referências! Agora é só lembrarem de também fazer as citações ao longo do texto, para que o leitor se guie melhor sobre o pensamento de cada autor citado. Um abraço. Jorge
Era da Relatividade e Mecânica Quântica
As idéias determinísticas sofreram um grande golpe com a chegada da “Era da Relatividade e Mecânica Quântica”. Com a inclusão de uma quarta variável a definição de espaço, a visão do universo não era mais estática e previsível, passou-se a saber que ao olhar os astros o que vemos sofre influência do espaço-tempo, pois não era mais possível imaginar um sem a influência do outro. Com a Teoria Quântica que incluia o não-determinismo como princípio fundamental, por ser impossível localizar a posição exata de um átomo, e ainda com a teoria do Big Bang que afirmava que o universo surgiu a partir de um sistema onde as leis da natureza não existiam. Além de ser o maior efeito sem causa da história, vieram consolidar a derrota do Determinismo.
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