História da física desde a sua origem até os dias atuais

História da física desde a sua origem até os dias atuais

A história da física remonta à Antiguidade, onde os filósofos da Grécia clássica se dedicaram ao estudo do funcionamento do universo. Muitos começaram a partir da observação, como a ferramenta que poderia levá-los a entender as leis que governam o mundo. 

Os movimentos da Terra, as estrelas e a tentativa de descobrir a origem da matéria , foram vários dos principais pontos de pesquisa da época. Além disso, muitos desses raciocínios serviram para o desenvolvimento da mecânica. 

Filósofos como Leucipo e Demócrito propuseram que a matéria era composta de átomos, uma partícula menor e indivisível. Por sua vez, Aristarco de Samos foi o primeiro a discernir que a Terra girava em torno do Sol , realizando o primeiro modelo heliocêntrico do sistema solar , um plano astronômico que colocava o Sol no centro, e não na Terra, como se pensava. foi localizado.

Aristóteles argumentou a importância dos quatro elementos – ar, terra, água e fogo – no processo de formação da matéria. Ele também afirmou que tudo o que se move é alimentado por um motor interno ou externo.

Outras figuras relevantes, como Arquimedes de Siracusa, no século III, fizeram contribuições no estudo da mecânica, elaboraram as bases da hidrostática e da estática.

Ele também foi capaz de criar um sistema de polias para reduzir o esforço ao levantar pesos. Hiparco de Nicea conseguiu criar um mapa do movimento das estrelas através da geometria, o que permitiu detectar eventos astronômicos como eclipses. 

Descobertas do mundo islâmico

Muitos dos estudos da antiguidade foram traduzidos para o árabe na época da queda do Império Romano. Grande parte do legado grego foi recuperado pelo mundo islâmico, permitindo que certos desenvolvimentos também ocorressem nessa comunidade. Alguns deles incluem:

-Omar Khayyám (1048-1131), que calculou a duração de um ano solar e propôs um calendário modelo 500 anos antes do atual calendário gregoriano.

-Avempace (1085-1138), um dos principais precursores da terceira lei de Newton, propôs que para cada força empregada existe uma força de reação. Ele também estava interessado em velocidade e era um ótimo comentarista de obras aristotélicas.

-Nasir al-Din al-Tusi (1201-1274), descreveu em seu trabalho o movimento circular dos planetas em suas órbitas. 

Idade Média

Todo o conhecimento que poderia ser herdado do período anterior à Idade Média foi tomado em primeira mão pelos membros da igreja. O escopo acadêmico foi limitado à cópia dos manuscritos da igreja. No entanto, mais tarde, haveria um conflito devido a conflitos de fé.

O dilema dos cristãos para a tradução e aceitação de textos de origem “pagã” do mundo islâmico causou certa aversão até a chegada de Tomás de Aquino, que conseguiu integrar o conhecimento aristotélico e grande parte da filosofia grega ao cristianismo. . 

O Renascimento e a Revolução Científica

O clamor pelo conhecimento dos antigos continuou durante o Renascimento, mas intimamente ligado à religião, um aspecto que trouxe várias consequências em termos de novas descobertas. Qualquer coisa que se opusesse ao pensamento aristotélico ou à igreja poderia ser condenada.

Relacionado:  Segunda lei de Newton: aplicações, experimentos e exercícios

Tal foi o caso de Nicholas Copernicus no século 16, quando afirmou que a Terra e os outros planetas giravam em torno do sol. Isso foi imediatamente marcado como heresia. Segundo as crenças cristãs, a Terra estava estacionária e estava no centro do universo. 

O trabalho de Copérnico seria publicado pouco antes de sua morte em 1543, com base no modelo heliocêntrico do sistema solar desenvolvido por Aristarco de Samos. A idéia do movimento da Terra conseguiu ser tão revolucionária que daria lugar ao desenvolvimento do pensamento científico nos próximos séculos.

Galileu Galilei é também um dos que se opuseram à rígida academia imposta pela igreja. Dessa maneira, e tomando como referência as obras de Copérnico, após a construção de seu próprio telescópio, ele conseguiu descobrir novos elementos no sistema solar. A superfície montanhosa da Lua, as luas de Júpiter e as fases de Vênus .

A apreciação de Galileu pelos estudos de Copérnico e suas novas descobertas levaram a inquisição a sentenciá-lo à prisão domiciliar aos 68 anos de idade. No entanto, ele continuou seu trabalho em casa e entrou na história dos maiores representantes em relação ao desenvolvimento da física moderna.

O método científico

Rene Descartes

René Descartes é um dos personagens principais que marca o início do método científico no marco do século XVII. É conhecido pelo desenvolvimento do reducionismo, um método de estudo que consiste em decompor um problema em suas várias partes para analisar cada uma delas independentemente e, assim, entender o fenômeno ou problema em sua totalidade.

Descartes afirmou que a única maneira de entender os princípios da natureza era através da razão e da análise matemática. 

Mecânica

Outro dos grandes passos fundamentais para o desenvolvimento da física é o estudo da mecânica. Isaac Newton é um dos mais influentes neste campo. 

Sua teoria da gravitação em sua publicação Princípios Matemáticos da Filosofia Natural, em 1687, explica como a massa é atraída para outra massa através de uma força inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas. Força conhecida como “gravidade”, presente em todo o universo. 

Atualmente, as três leis de Newton são as contribuições mais reconhecidas:

O primeiro afirma que um corpo não pode alterar seu movimento, a menos que outro corpo aja.

A segunda, conhecida como “lei fundamental”, afirma que a força líquida aplicada a um corpo é proporcional à aceleração que o corpo adquire.

A terceira lei nos diz o princípio de ação e reação, estabelecendo que “se um corpo A exerce uma ação em outro corpo B, ele executa outra ação em A e na direção oposta em B.”

Estudos de calor

Após invenções como o motor a vapor de Thomas Newcomen (1663-1729), os estudos de física começaram a se concentrar no calor. O calor passou a estar relacionado à força de trabalho, por meio de mecanismos como as rodas d’água. 

Relacionado:  Modelo atômico de Dalton: Postulados

Posteriormente, o americano e inventor Benjamin Thompson, conhecido como Earl Rumford, notou a relação entre trabalho e calor, observando como a superfície de um canhão esquentava quando foi perfurada no momento da construção. 

Mais tarde, o físico britânico James Prescott Joule (1818-1889) conseguiu estabelecer uma equivalência matemática entre trabalho e calor. Além disso, descubra o que é conhecido como lei de Joule, que relaciona o calor gerado pela corrente através de um condutor, a resistência do condutor, a própria corrente e o tempo de emissão. 

Essa descoberta permite começar a lançar as bases para as leis da termodinâmica, que estudam o efeito do calor e da temperatura em relação à força de trabalho, radiação e matéria.

Teoria da eletricidade e eletromagnetismo

Durante o século XVIII, a pesquisa sobre eletricidade e magnetismo foi outro grande ponto de estudo para a física. Entre os achados, destaca-se a sugestão do filósofo e estadista Francis Bacon, de que a carga elétrica possui dois lados, um positivo e um negativo, que, sendo iguais, colidem e são diferentes, se atraem.

Bacon também desenvolveu um novo método de estudo para a ciência em sua publicação Novum Organum, na qual especificou certas etapas da pesquisa baseada no empirismo, estudos conduzidos por meio da experiência e da experiência:

  1. A descrição dos fenômenos.
  2. A classificação dos fatos em três categorias ou tabelas: primeiro , as circunstâncias dadas na condução do experimento; segundo , as circunstâncias ausentes, momentos em que o fenômeno não aparece; terceiro , as variáveis ​​presentes em diferentes níveis ou graus de intensidade.
  3. Tabela da rejeição dos resultados que não estão vinculados ao fenômeno e a determinação do que está relacionado a ele. 

Outro experimentalista determinante nesse campo foi o britânico Michael Faraday (1791-1867). Em 1831, ele fez sua descoberta através de correntes induzidas. Ele experimentou um circuito de fio cuja corrente era mantida se estivesse se movendo perto de um ímã ou se o ímã estivesse se movendo perto do circuito. Isso estabeleceria as bases para a geração de eletricidade por procedimentos mecânicos.

Por sua vez, James Clerk Maxwell fez uma contribuição fundamental à teoria eletromagnética, definindo que luz, eletricidade e magnetismo fazem parte do mesmo campo, chamado de “campo eletromagnético”, no qual permanecem em movimento e, por sua vez, são capazes de emitem ondas transversais de energia. Mais tarde, essa teoria apareceria como uma referência importante para os estudos de Einstein.

Física moderna

Após a descoberta de partículas subatômicas, elétrons, prótons e nêutrons e teoria eletromagnética, a entrada para o século XX também seria composta de teorias relevantes para os tempos contemporâneos. Assim, entre as figuras mais destacadas dessa época está Albert Einstein.

Os estudos de Einstein demonstraram a relatividade existente ao medir a velocidade e sua relação com o tempo, o espaço e o observador. Para o tempo de Einstein, a velocidade de um objeto costumava ser medida apenas em relação à velocidade de outro objeto. 

Relacionado:  O experimento de Millikan: procedimento, explicação, importância

A teoria da relatividade especial de Einstein revolucionou o conceito de espaço-tempo que existia até então e foi publicado em 1905. Isso determinou que a velocidade da luz no vácuo era independente do movimento de um observador, isto é, que esse permanece constante e que a percepção do espaço-tempo é relativa para cada observador. 

Dessa maneira, um evento que ocorre em duas partes, simultaneamente, pode ser percebido de maneira diferente por dois observadores que estão em dois lugares diferentes. A lei sugere que se uma pessoa pudesse se mover em alta velocidade, a percepção do espaço-tempo seria diferente da de uma pessoa em repouso e que nada seria capaz de igualar a velocidade da luz.

Quanto à teoria da relatividade geral publicada em 1915, ele explica que objetos de grande volume como planetas são capazes de duplicar o espaço-tempo. Essa curvatura é conhecida como gravidade e é capaz de atrair corpos para eles. 

Mecânica quântica

Finalmente, dentro dos campos de estudo mais recentes e significativos, destaca-se a mecânica quântica, focada no estudo da natureza em níveis atômico e subatômico e em sua relação com a radiação eletromagnética. É baseado no observável através da liberação de diferentes formas de energia.

Nesse campo, Max Planck, conhecido como o pai da teoria quântica, se destaca. Ele descobriu que a radiação é emitida em pequenas quantidades de partículas chamadas “quanta”.

Mais tarde, ele descobre a lei de Planck que determinava a radiação eletromagnética de um corpo a uma certa temperatura. Essa teoria foi desenvolvida no início do século XX, quase a par das teorias de Einstein.

Referências

  1. Slavin A (2019). Uma Breve História e Filosofia da Física. Departamento de Física, Universidade de Trent. Recuperado de trentu.ca
  2. Os editores da Encyclopaedia Britannica (2020). Método baconiano. Encyclopædia Britannica, inc .. recuperado em britannica.com
  3. Tilghman R, Brown L (2020). Física. Encyclopædia Britannica. recuperado britannica.com
  4. História da física. Wikipédia, a enciclopédia livre. Recuperado de en.wikipedia.org
  5. Aristóteles, Galileu, Newton e Einstein. Instituto de Astrofísica das Ilhas Canárias. Recuperado de iac.es
  6. O que é a lei de Joule? Fórmula da Lei de Joule. Unicom Electronics. Recuperado de unicrom.com
  7. Francis Bacon. Wikipédia, a enciclopédia livre. Recuperado de en.wikipedia.org
  8. Valenzuela I. James Clerk Maxwell, o pai da teoria eletromagnética, VIX. Recuperado de vix.com
  9. A Teoria da Relatividade de Einstein explicou em quatro etapas simples. Geografia nacional. Recuperado de nationalgeographic.es
  10. Cruz J (2107). Qual é a teoria da relatividade especial e geral? Notícias RPP. Recuperado do rpp.pe
  11. BBC News World (2019). Max Planck, o pai da teoria quântica que tentou convencer Hitler a permitir que cientistas judeus trabalhassem. BBC Notícias. Recuperado do bbc.com
  12. Jack Challoner. A História da Ciência: Uma História Ilustrada. Recuperado de books.google.co.ve

Deixe um comentário

Este site usa cookies para lhe proporcionar a melhor experiência de usuário. política de cookies, clique no link para obter mais informações.

ACEPTAR
Aviso de cookies