Muito tem sido dito e escrito sobre Bartolomeu de Gusmão e o seu balão. Mas sobre esse assunto há três questões que procuram resposta:1- Que conhecimentos tinha o padre brasileiro sobre a ciência e a tecnologia da sua época que lhe permitissem avançar e sustentar a inovação que propôs e que produziu?2- Qual foi a sua motivação para propor ao rei a Passarola? E porque é que o monarca não hesitou em apoiar tão pronta e prodigamente um jovem ultramarino que para ele devia ser quase desconhecido?3- Que diferenças havia entre o balão que foi demonstrado na prática e a extraordinária nave que havia sido prometida? De onde veio a fantasiosa gravura que o jornal austríaco publicou em primeira mão e que depois haveria de ser reproduzida em Portugal?Embora seja difícil responder cabalmente, vejamos, por ordem, as explicações que me parecem mais plausíveis:1- Gusmão não foi propriamente um cientista, mas sim um inventor, isto é, um autor de artefactos que visam intervir no mundo para obter maior conforto humano. De resto, a tecnologia não estava na época tão intimamente associada à ciência como está hoje. Apesar da qualidade do ensino nas escolas onde o jovem Bartolomeu estudou, em particular o Colégio Jesuíta em S. Salvador da Bahía (que fazia parte de uma vasta rede de escolas da Companhia de Jesus, da qual o Colégio de Jesus, em Coimbra, tinha sido um dos primeiros), não se pode dizer que ele, nos seus estudos de preparação para a função eclesiástica, tivesse ficado a par do que de mais recente se fazia na ciência no alvorecer do século das luzes. Tão pouco terá adquirido conhecimentos de índole científica na Universidade de Coimbra, uma vez que se inscreveu no curso de Cânones (isto é, Leis da Igreja Católica), estudos esses que só bem mais tarde viria a concluir. A ciência em Coimbra, dominada pelos jesuítas, não estava especialmente avançada. Mas, ainda no Brasil, antes de rumar a Coimbra, Bartolomeu tinha revelado o seu espírito inventivo ao propor uma bomba hidráulica para resolver uma questão prática no Seminário de Belém, na Cachoeira, Bahía, que frequentou.Um Manifesto atribuído ao próprio Gusmão e que, tal como a cópia da Petição de privilégio real, se conserva na Biblioteca Geral da Universidade de Coimbra, faz luz a respeito da interrogação colocada. Nele se defende a ideia de voar, numa linguagem em que a ciência é inseparável da filosofia (abstendo-se, porém, de considerações teológicas, que seriam naturais num clérigo). Lembre-se aliás que a física era, na época, chamada filosofia natural e o seu discurso estava eivado de retórica filosófica. Vejamos um excerto, que lembra a cadenciada linguagem barroca do Padre António Vieira:“Três coisas pois são necessárias á ave para voar, convém a saber: asas, vida e ar; asas para subir; vida para as mover; e ar para as sustentar. De sorte que faltando um destes três requisitos, ficam inúteis os dois; porque asas sem vida não podem ter movimento; vida sem asas não pode ter elevação: ar sem estes indivíduos não pode ser sulcado. Porém, dando-se estas três circunstâncias de asas, vida e ar, a qualquer artificio conforme a necessária proporção, é infalível o voo no lenho, como o estamos vendo na ave. Entra agora o nosso invento com as mesmas três circunstâncias, em que infalivelmente devemos dar lhe o voo por certo. O nosso invento tem asas, tem ar e tem vida. Tem asas porque lhas formamos à mesma imitação e proporção das da ave; tem ar porque este se acha em toda a parte, e tem vida, nas pessoas que o hão-de animar para o movimento. É logo infalível que não pode ser frustraneo este artifício, supostos nele os três requisitos necessários para o voo: que se a esta fábrica se podem dar estas três circunstâncias por factíveis, de que não há dúvida, infalivelmente delas se lhe hão-de produzir as mesmas operações, que vemos na ave, como efeito produzido da causa. E não fazemos menção das aves, que costumam andar na terra, porque suposto tenham estas três circunstâncias, ou não voam, ou têm o voo violento, como a galinha, o peru, o pato, a perdiz, etc., o que lhe procede de terem as asas defeituosas, em quanto à proporção necessária ao peso do corpo.” Mas, depois do triunfo no século anterior da mecânica de Galileu e Newton, a física mais moderna, no século XVIII, dizia mais respeito à electricidade do que ao voo das aves... Nos salões reais e aristocráticos começavam-se a realizar divertidas experiências baseadas na electricidade estática que desafiavam as mentes mais curiosas. É elucidativo que o ano de 1709 tenha ficado marcado na história da ciência pela publicação do tratado da autoria do inglês Francis Hauksbee, um membro da Royal Society, intitulado Physico-Mechanical Experiments on Various Subjects Several Surprizing Phenomena Touching Light and Electricity, Producible on the Attrition of Bodies, contendo numerosas experiências de electricidade (a Biblioteca Joanina conserva uma tradução francesa de 1754). O Gabinete de Física Experimental da Universidade de Coimbra, fundado pelo Marquês de Pombal na mesma data da sua Reforma da Universidade, contém algumas máquinas electroestáticas do século XVIII.Mas não consta que Gusmão se tenha interessado pela electricidade, mas mais pela física dos fluidos. É certo que os princípios da impulsão tinham sido estabelecidos por Arquimedes, muitos séculos antes de Gusmão, e tinham sido revisitados por Galileu, um século antes, quando este efectuou experiências sobre corpos flutuantes, mas a impulsão desses autores dizia respeito a objectos sobre líquidos e não a objectos em gases. O estudo dos gases ainda estava, em pormenor, por ser feito...2- Assegurar a coesão e a unidade do império português que era proporcionada por um meio rápido de locomoção (a velocidade sugerida na sua Petição ao rei D. João V ultrapassava certamente os 50 quilómetros por hora), talvez tenha sido subjacente à ideia do jovem padre. As duas viagens que ele já tinha então empreendido de barco do Brasil até Portugal tinham sido demoradas e cansativas. E a ideia utópica do Quinto Império, tão cara ao Padre António Vieira, e tão bem expressa na sua História do Futuro, não lhe era estranha. Ao fim e ao cabo, esse famoso jesuíta, embora não tenha sido professor de Gusmão, passou poucos anos antes dele pelo mesmo colégio onde o inventor da Passarola andou e aí deixou com certeza marcas. Quanto à protecção especial de que Gusmão gozou em Portugal tal se deverá ao facto de terem causado espanto as suas capacidades (designadamente, de memória) logo na sua primeira vinda à metrópole, em 1707, ao 3.º Marquês de Fontes, D. Joaquim Francisco de Sá Almeida e Menezes, um dos nobres mais poderosos do reino e, por isso, próximo do rei. O Marquês não hesitou em nomeá-lo preceptor de Matemática do seu filho adolescente.3- Como outrém já afirmou, julgo que se deve distinguir claramente entre o “instrumento de voar pelos ares” para a qual foi concedido o alvará e o “corpo esférico com de pouco peso”, que, com os meios postos à sua disposição pela coroa, Gusmão foi capaz de construir e demonstrar. Há a Passarola, impressa no jornal vienense aionda antes das experiências, que nunca voou, e o balãozinho, que começou por se incendiar e a seguir se elevou no Paço Real. A primeira é retratada de um modo caricatural na gravura austríaca, que terá sido congeminada pelo próprio Gusmão, com a ajuda do filho do Marquês, que o assessorava nos trabalhos oficinais de preparação dos ensaios aeronáuticos, com o intuito de iludir a curiosidade geral que se instalou e de desviar as atenções do público. Conta-se que, numa “manobra de diversão”, o desenho terá sido abandonado de propósito numa via pública para ser posto a circular como se fosse autêntico. Se foi isso que aconteceu na realidade, tal acabou por se revelar contraprudecente para o inventor, pois o desenho de um enorme pássaro, semelhante às criaturas imaginárias que apareciam representadas em mapas e atlas fantasiosos, mais não serviu do que para descredibilizar o seu autor. E há, por outro lado, o balão de ar quente que o núncio descreveu como “um corpo esférico com pouco peso” numa carta ao Papa. Esse balão não seria muito diferente, embora em escala reduzida, dos actuais balões, servindo uma pequena barquinha de vaso da combustão para produzir o ar quente. Se a Passarola era um “instrumento” enorme que, tal como foi representado, nunca poderia voar, já o pequeno balão o conseguiu fazer com relativa facilidade. É impossível reproduzir o primeiro para uma experiência actual de ascensão, mas é relativamente fácil fazer o mesmo com o segundo.Uma gravura (figura em cima) cuja antiguidade é desconhecida anexa, embora solta, a um volume manuscrito setecentista, conservada na Biblioteca Geral da Universidade de Coimbra, será porventura uma extrapolação mais plausível para o tamanho humano do modelo do balão esférico. Tem, de facto, parecenças com um “barco voador”, embora com a vela substituída por uma pirâmide insuflada. Mas nenhum engenho com tripulante, semelhante a esta gravura, deve ter voado. Trata-se, a avaliar pela escala da figura humana, de um aparelho algo menor do que a Passarola impressa no diário vienense. Mas será pouco mais exequível do que esta.
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SOBRE BARTOLOMEU DE GUSMÃO E O SEU BALÃO
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September 26 2010, 3:57am | Comments »
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OS PRINCIPIA DE NEWTON EM PORTUGUÊS
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Informação recebida da Fundação Gulbenkian:Já foi publicado a tradução dos "Principia Mathematica" de Isaac Newton.PRINCÍPIOS MATEMÁTICOS DA FILOSOFIA NATURALAutor: Sir Isaac NewtonTradutor: J. Resina Rodrigues, trad.Data da Edição, 2010.Páginas: 980Preço 40.00€
September 22 2010, 11:18am | Comments »
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Ainda as ciências no tempo da 1ª República
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Outro excerto do Relatório de Mestrado de Valter Martins sobre o ensino das ciências no tempo da 1ª República:Os primeiros passos da República foram enérgicos e reformadores, o que é claro da coragem que o novo regime teve ao criar as Universidades de Lisboa e Porto, enfrentando a Universidade de Coimbra. Um ponto notável na Universidade de Coimbra foi, sem dúvida, a extinção das Faculdades de Matemática e Filosofia (um desígnio que deu os primeiros passos ainda no século XIX através da coordenação das suas actividades docentes), substituindo-as pela Faculdade de Ciências.Apesar de o período temporal da 1.ª República ter sido uma época de grande progresso da ciência no mundo desenvolvido e apesar do esforço pontual de alguns professores portugueses, a produção científica não foi brilhante em Portugal nesse período. A falta de verbas e de material, bem como a insuficiência do número de professores podem não ser a única explicação. O facto de boa parte dos docentes terem tido um desempenho activo na vida politica, como deputados e ministros, pode ser apontado como mais um elemento-chave para ajudar a compreender as insuficiências do ensino superior.No âmbito da formação de professores para o ensino secundário, a medida mais importante da 1.ª República foi a criação das Escolas Normais Superiores. Desde a sua criação até ao seu desaparecimento, com o Estado Novo, estas escolas formaram, no total dos três cursos (magistério primário superior, magistério secundário e magistério normal primário), cerca de 160 docentes. Esse número, relativamente reduzido, de diplomados ficou-se a dever às restrições na admissão às Escolas Normais Superiores impostas pelo Estado.O ensino secundário, graças às reformas efectuadas (curiosamente a República não actuou logo aí com a mesma celeridade com que o fez no ensino superior, mantendo a reforma anterior) , foi, segundo o estudo do espanhol Rúben Landa publicado n’O Instituto, um dos maiores sucessos da 1.ª República. Com efeito, esse autor afirma que a nossa instrução secundária estava na vanguarda da Europa. No ensino liceal houve um claro aumento de alunos durante a 1.ª República, o que foi acompanhado pelo aumento do número de professores. Houve, porém, insucessos nessa área: A 1.ª República nunca conseguiu, por exemplo, aplicar a legislação referente ao livro escolar.A vontade reformista da República levou-a, por vezes, a cair na demagogia. O regime nunca entendeu que lidava com um País pobre e atrasado. Não compreendeu a necessidade de estabilidade social e política. A elite política esgotou, em guerras intestinas, a oportunidade de reformas sensatas do país, sacrificando o essencial ao supérfluo. Pessoas com grande competência que passaram pelos cargos governativos não tiveram a oportunidade de pôr em prática medidas de pacificação social ou de efectuar as reformas necessárias ao desenvolvimento do país.Válter Martins
September 16 2010, 2:05am | Comments »
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O ensino superior durante a 1ª República
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Excerto do Relatório de Valter Martins apresentado no âmbito do Mestrado em Ensino da Física e da Química, na Universidade de Coimbra, intitulado "O Ensino da Física e da Química em Coimbra durante a 1.ª República":Todas as revoluções têm como característica comum o desejo do desenvolvimento do país por parte dos seus protagonistas. Nesses momentos é natural que os diagnósticos sejam feitos com paixão, chegando por vezes a ser dogmáticos, e que as terapêuticas sejam administradas com a pressa que a ocasião impõe. De certo modo foi o que sucedeu na educação em Portugal após 1910.Para ilustrar esta afirmação transcreve-se a certeza expressa por Sidónio Pais na Oração de Sapiência que proferiu a 16 de Outubro de 1909, aquando da abertura solene das aulas na Universidade de Coimbra, onde era professor de Matemática:“A Universidade de Coimbra precisa de tomar um partido - ou é pelo passado, pelo espirito de rotina, pela reacção enfim, e tem de morrer; ou é pelo progresso, pelo espirito scientifico, e pela liberdade, e tem de buscar em si propria a potencia creadora, que há de, por uma transformação radical, torná-la o primeiro centro de educação da mocidade portuguesa.” A educação e a ciência não estavam muito bem quando foi estabelecida a 1.ª República e, quando esta terminou, os avanços tinham sido relativamente escassos. Para o testemunhar, refira-se que a 11 de Março de 1925, Einstein, na altura já Prémio Nobel da Física (tinha ganho o Prémio de 1921), desembarcou em Lisboa a bordo do navio Cap Polonio, vindo de Hamburgo a caminho do Rio de Janeiro. As suas duas passagens por Portugal, tanto à ida como à volta na sua viagem à América do Sul, passaram, porém, completamente despercebidas tanto à comunidade científica portuguesa da altura como ao resto da sociedade nacional. Em contraste, Einstein foi recebido com todas as honras na América do Sul, em particular no Brasil.Houve decerto alguns avanços da educação e na ciência durante a 1.ª República. O ano de 1925, nas vésperas do golpe militar de 28 de Maio de 1926, foi o ano da inauguração do espectroheliógrafo no Observatório Astronómico de Coimbra, um aparelho que ainda hoje se mantém em funcionamento e permite a Portugal a posse de uma das maiores colecções de fotografias solares existentes no mundo. Mas esses avanços ficaram aquém do desejável numa época que, no mundo desenvolvido, foi de grande progresso para a ciência.Para se perceber o contexto cultural e educativo do tempo da 1.ª República, é bom invocar alguns dados estatísticos sobre o analfabetismo de 1911 e de 1930. Verifica-se que, entre essas datas, o número absoluto de analfabetos aumentou, embora o seu valor percentual tenha baixado: passou de 4,5 para 4,6 milhões enquanto a população portuguesa, entre estes anos, cresceu de 6,0 para 6,8 milhões.Em 1910 estavam matriculados na Universidade de Coimbra 1262 alunos. E, em 1926, existiam 1294, praticamente o mesmo número nessa Universidade. Mas o alargamento do número de alunos deu-se por virtude da fundação em 1911, em Lisboa e Porto, de novas Universidades, as duas incluindo uma Faculdade de Ciências tal como Coimbra. No ano de 1926, na Faculdade de Ciências da Universidade de Coimbra estavam inscritos 388 alunos, sendo que o número de alunos nas três Faculdades de Ciências do país (Coimbra, Lisboa e Porto) era de 1247.O corpo docente universitário em 1910 era formado por apenas 78 professores, todos eles na Universidade de Coimbra. Em 1926 nas três universidades nacionais já integrava 465 docentes, distribuídos da seguinte maneira: 195 em Lisboa, 141 no Porto e 129 em Coimbra. Mas estes números devem ser comparados com o total de docentes do ensino superior antes da República, incluindo o ensino politécnico, pois as Universidades de Lisboa e Porto não surgiram do nada, antes resultaram de escolas politécnicas e escolas médicas pré-existentes.Valter Martins
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September 15 2010, 4:07pm | Comments »
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O MAGNETISMO DA TERRA
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Texto que entrou no meu livro "Física Divertida":Gabriel Garcia Marquez conta em "Cem anos de solidão" a chegada dos ciganos terra de Macondo. Entre os vários truques de mágica que os ciganos mostram, encontram-se o gelo e o íman. Hoje sabe-se que o fenómeno da congelação da água e da passagem de um metal a magnete são exemplos de transições de fase, da passagem de um estado desordenado a um estado ordenado da matéria. Enquanto tal facto não foi conhecido, esses materiais fizeram os espantos tanto das feiras da Idade Média europeia como da fantástica América. Escreve Marquez:"Todos os anos, pelo mês de Março, uma família de ciganos esfarrapados plantava a sua tenda perto da aldeia e, com um grande alvoroço de apitos e tambores, dava a conhecer os novos inventos. Primeiro trouxeram o íman. Um cigano corpulento, de barba rude e mãos de pardal, que se apresentou com o nome de Melquíades, fez uma truculenta demonstração pública daquilo que ele mesmo chamava a oitava maravilha dos sábios alquimistas da Macedónia. Foi de casa em casa arrastando dois ligotes metálicos e todo a gente se espantou ao ver que os caldeirões, os tachos, as tenazes e os fogareiros caíam do lugar, e as madeiras estalavam com o desespero dos pregos e dos parafusos que tentavam desencravar-se, e até os objectos perdidos há muito tempo apareciam onde mais tinham sido procurados e arrastavam-se em debandada turbulenta atrás dos ferros mágicos de Melquíades". Os gelos e os ímanes são tão antigos como o planeta Terra. Os gelos cobrem, desde há muito, as regiões polares da Terra, enquanto os ímanes se encontram em minerais como os que foram pela primeira vez recolhidos na Ásia Menor - a magnetite.A palavra íman significa "pedra que ama". Em francês, íman diz-se mesmo "aimant", o que traduzido dá "amante". Trata-se, sem dúvida, de um nome adequado: um íman atrai pequenos pedaços de metal. A Terra é ela própria um gigantesco íman, uma descomunal "pedra que ama". O nosso planeta tem um pólo norte magnético e um pólo sul magnético, que se situam respectivamente perto dos pólos sul e norte geográficos, na Antárctida e na Gronelândia. Não é gralha: o pólo sul magnético da Terra encontra-se perto do pólo norte e dos esquimós e o pólo norte magnético acha-se perto do pólo sul e dos pinguins. Um pequeno íman tem também dois pólos que se chamam norte e sul, numa nomenclatura análoga dos pólos da Terra. Deve-se, contudo, notar que a Terra nem sempre teve o seu pólo norte magnético perto do sul e o pólo sul magnético perto do norte. O pólo sul magnético já esteve várias vezes no sul, estando então a nomenclatura geográfica e magnética de acordo. Este um dos grandes mistérios da história da Terra: porque é que o norte e o sul magnéticos, de vez em quando (o "de vez em quando" aqui refere-se a tempos de milhões de anos), trocam de posição entre si? Essas mudanças, parece que irregulares, da polaridade do campo magnético da Terra foram verificadas no registo geológico, no fundo dos oceanos e noutros locais da crusta terrestre. Só serão, enfim, compreendidas quando se souber, em pormenor, a origem do magnetismo terrestre.Se se colocar uma pequena agulha magnética a flutuar num líquido, tem-se uma bússola. A bússola foi inventada pelos chineses no século XII e usada mais tarde pelos navegadores europeus, incluindo os portugueses. Esses navegadores usaram uma agulha magnética para se orientarem na superfície do gigantesco íman que é a Terra toda. Como o pólo norte da agulha aponta obedientemente para o pólo norte da Terra (para a direcção da estrela polar), pode saber-se para onde vai o barco, mesmo no meio do nevoeiro ou da tempestade. O que teria sido, porém, se os pólos norte e sul da Terra se tivessem subitamente trocado enquanto as descobertas se faziam? Os navegantes ter-se-iam decerto perdido e as descobertas teriam ficado por fazer!Uma bússola ainda hoje um objecto de mistério e encantamento: pode-se brincar com ela das mais variadas maneiras. Com uma segunda bússola, pode-se, por exemplo, pôr a primeira doida e fazer com que não aponte para onde deve. Em condições normais, o pólo norte da agulha aponta para o pólo sul magnético da Terra porque pólos do mesmo nome se atraem e pólos de nome contrário se repelem. Se um pólo de uma outra agulha se sobrepuser ao efeito do pólo terrestre, a primeira fica portanto desnorteada: não sabe para que norte se há-de virar. Há outras coisas interessantes que se podem fazer com uma agulha magnética. Se uma criança, em momento de mau humor, quebrar o vidro da bússola e partir a agulha, criam-se imediatamente, dir-se-ia que por milagre, dois novos pólos norte e sul na zona partida. Faz-se o milagre da multiplicação dos pólos. Em vez de uma, fica-se então com duas bússolas, embora mais pequenas. A parte reproduz o todo e faz as vezes do todo. Einstein confessou um dia que um dos factos que mais o marcaram, ainda ele era criança, e que contribuíram para a escolha da sua carreira foi a brincadeira com uma bússola. A bússola indicou o rumo da sua vida.Existe pois um fenómeno chamado magnetismo que tão antigo como a Terra e cuja utilidade é tão antiga quanto o engenho dos homens. Repare-se que desde cedo se ficou a saber que a Terra atrai as pedras, assim como desde cedo se ficou a saber que a Terra faz girar um magnete. O campo gravítico e o campo magnético do planeta que habitamos são suficientemente fortes para que tenha sido possível, relativamente cedo, a descoberta de importantes leis da física como a da gravidade e do magnetismo. Se vivêssemos noutro planeta, talvez a ordem da descoberta das leis da física tivesse sido outra. Mas vivemos neste.Logo no primeiro ano do século XVII, um sábio inglês da corte da rainha Isabel, William Gilbert, reuniu num livro, intitulado "De Magnete", tudo o que se sabia na altura sobre a acção dos magnetes. Foi Gilbert quem considerou um pequeno magnete esférico, a que chamou "terrela" e disse que esse modelo era a cópia do grande magnete que era a Terra. Gilbert cita várias vezes na sua obra pessoas e lugares portugueses, o que mostra que os portugueses tiveram um lugar decisivo para o estudo do magnetismo terrestre. Sobre a causa da agulha magnética apontar para o norte refere o "colégio de Coimbra". Cita Garcia da Orta, segundo o qual a pedra magnética faz bem saúde ("tomado em pequenas quantidades preserva a juventude"). Critica Pedro Nunes, a quem acusa de "ter pouco conhecimento ou experiência de coisas magnéticas" (Pedro Nunes inventou, no século XVI, um "instrumento de sombra", destinado a corrigir as leituras da bússola, mas ultimamente os historiadores de ciência têm referido a pouca ligação de Nunes com a prática da navegação). Fala de um navegador português "Roderigues de Lazos", a propósito da declinação, diferença entre a direcção do norte geográfico e norte magnético. Descreve a "bússola portuguesa" e discute as observações no Oceano Índico (Vasco da Gama deu o nome de Cabo das Agulhas a um sítio onde as agulhas magnéticas ficavam desnorteadas). Gilbert esquece-se, porém, de fazer justiça às cuidadosas "Observações Magnéticas" do português João de Castro, realizadas e publicadas a meio do século XVI.Mas qual é a origem do campo magnético terrestre? Será que existe um gigantesco íman dentro da Terra?A resposta moderna mas ela só foi permitida depois de se terem unido o magnetismo e a electricidade. Durante algum tempo o magnetismo e a electricidade, cujo nome vem da palavra grega "electron" (âmbar, uma resina de uma árvore fóssil que atraía pequenos objectos depois de esfregada), ignoraram-se mutuamente, apesar de tanto o magnete como o âmbar virem descritos no livro de Gilbert. Foi só no início do século XIX que o dinamarquês Hans-Christian Oersted descobriu uma relação entre a electricidade e o magnetismo. Foi o começo do electromagnetismo.Oersted reparou que uma agulha magnética ficava "doida", isto é, desorientada, quando colocada perto de um circuito eléctrico, à semelhança do que acontecia quando estava perto de uma outra agulha. A corrente eléctrica produzia um efeito semelhante ao de um íman. Essa relação foi de início estabelecida apenas num sentido: a corrente eléctrica num fio produz um efeito sobre uma bússola, procurando a agulha magnética orientar-se perpendicularmente ao fio. Se o fio onde passava a corrente eléctrica estava orientado segundo a direcção norte-sul, a bússola em vez de apontar para norte, como devia, apontava, por exemplo, para ocidente. Ficava desnorteada.No espaço volta do fio eléctrico, havia assim uma zona de influência, onde as agulhas magnéticas se mexiam. Essa zona é hoje conhecida por campo magnético. Em linguagem moderna, diz-se que o movimento dos electrões provoca um campo magnético. Esse campo magnético pode ser visualizado deitando limalha de ferro nas proximidades. A limalha obedece às ordens do campo, como que guiada por uma mão invisível.O francês André-Marie Ampère estudou a forma desse campo. Concluiu que um circuito em forma de circunferência cria um campo que parecido com aquele que criado por um magnete em forma de disco. Assim, uma bobina, que um conjunto de espiras circulares, cria um campo que é semelhante ao de um cilindro magnético. A Terra tem um campo magnético à volta, que se estende até longe em redor do planeta. Se um circuito eléctrico equivalente a um íman, talvez também se possa encontrar a! a origem do magnetismo terrestre. No século XVIII houve físicos que subiram em balão, com uma bússola, para descobrir que o campo magnético existia lá no alto. No século XX, quando se subiu mais acima, com os primeiros satélites artificiais, descobriu-se a forma completa do campo magnético terrestre, nomeadamente as chamadas cinturas de van Allen, que são, entre outras coisas, responsáveis pelas espectaculares auroras boreais das frias paisagens do Pólo Norte.Talvez então, no interior da Terra, em vez de um grande pedaço de magnetite, exista uma circulação de cargas eléctricas que tenha o mesmo efeito que um íman...De facto, hoje sabe-se que o magnetismo terrestre provém de correntes circulares numa camada líquida condutora, no interior da Terra. O interior da Lua é todo sólido, pelo que não há campo magnético lunar. Por seu lado, o interior de Júpiter é líquido, pelo que existe aí um forte campo magnético, com o pólo norte para cima, ao contrário da Terra (as sondas Voyager I e II permitiram fazer medidas desse campo; a sonda Galileo lançada em 1989 e chegada a Júpiter em 1995 vai completar os registos magnéticos de que já dispomos sobre Júpiter). Mas ainda não se sabe a causa das alterações dessa corrente que provocam as inesperadas, caóticas, inversões de polaridade.O magnetismo conserva ainda alguns mistérios. O íman que é a Terra causa ainda aos terrestres (incluindo os físicos da terra, os geofísicos) tanta admiração como os ímanes do cigano Melquíades aos habitantes da aldeia de Macondo.
September 12 2010, 6:45pm | Comments »
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O REGRESSO DA "FÍSICA ALEMÃ"
http://dererummundi.blogspot.com/2010/08/o-regresso-da-fisica-alema.html
No nosso habitual destaque para a coluna do físico Robert Park, escolhemos hoje a sua chamada de atenção para a estranha parecença entre uma entrada na "Conservapedia" (Wikipedia Conservadora) e as posições nazis da "Física Alemã", que comparavam Hitler aos "gigantes da ciência" (na foto Philipp Lenard):"CONSERVAPEDIA: OMINOUS ECHOES OF DEUTSCHE PHYSIK.Last week I commented about Conservapedia, which was created to counter the "liberal bias of Wikipedia." As an example, I quoted from an item about relativity and Einstein. Physicist Don Langenberg, Chancellor Emeritus of the University of Maryland, who happened to be reading "The German Genius" by Peter Watson (Harper, 2010), remarked that the Conservapedia position quite accurately echoes a view expressed in May 1924 by Nobel physics laureates, Philipp Lenard and Johannes Stark in which they compared Hitler with the giants of science. This marked the emergence of "Deutsche Physik," which eschewed relativity and quantum theory, arguing that they were too theoretical, too abstract, and "threatened to undermine intuitive mechanical models of the world." Langenberg wonders if it’s possible that our rabid right might be pushing us toward revisiting the tragic events of the early 20th century."Robert Park
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August 20 2010, 5:39pm | Comments »
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Porque não há Prémio Nobel da Matemática?
http://dererummundi.blogspot.com/2010/08/porque-n.html
Tony Rothman, no livro "Tudo é relativo", acabado de sair na Gradiva, tenta responder a esta questão:"(...) os matemáticos não têm par na aceitação sem sentido crítico da sua própria mitologia. A melhor demonstração disso deverá ser a velha história do motivo por que não existe um Nobel da Matemática61. Pergunte-se a qualquer matemático ou cientista e a explicação será provavelmente (a menos que a desmontagem continuada da questão lhe tenha posto fim) que Gösta Mittag-Leffler, o principal matemático sueco da altura, quinze anos mais novo que Nobel, tinha tido um caso amoroso com a mulher de Nobel. Furioso, Nobel recusou-se a financiar um prémio da matemática, de modo a garantir que Mittag-Leffler nunca o ganharia. O problema com esta versão da história é que Nobel era uma «pessoa reservada e discreta, que detestava todas as formas de publicidade». E um solteiro inveterado. Por outro lado, um matemático finlandês meu conhecido afirmou uma vez que tinha visitado a casa de Mittag Leffler em Estocolmo e no jardim das traseiras havia um busto da irmã de Nobel... Curiosamente, a historiadora do Prémio Nobel Elisabeth Crawford chega a dar alguma credibilidade a toda a história, conjecturando que Mittag-Leffler, como vingança pela ausência de um prémio de matemática, terá ele próprio espalhado o boato; Nobel fora derrotado na guerra pelo amor de uma mulher e por isso recusara-se a criar o prémio. Talvez. Mittag-Leffler era um bisbilhoteiro malicioso e era óbvio que os dois homens se odiavam."Tony Rothman
August 15 2010, 6:06am | Comments »
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A FÍSICA DO FOGO
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Minha crónica no "Sol" de hoje:Para o filósofo grego Heráclito de Éfeso, que viveu nos séculos VI e V antes de Cristo, tudo provinha do fogo e tudo seria consumido pelo fogo. Mas o que é o fogo? Na Antiguidade era um dos quatro elementos. O conceito só ficou, porém, claro quando emergiram a física e a química. A meio do século XVIII, a Academia de Ciências de Paris anunciou um prémio para a melhor memória sobre a natureza do fogo. Embora o primeiro lugar tenha sido ganho pelo maior matemático da época, o suíço Leonhard Euler, aconteceu algo inédito: um escrito da autoria de uma mulher foi pela primeira vez galardoado pela Academia com a respectiva publicação. A autora de “Dissertação sobre a Natureza e a Propagação do Som” era a francesa Madame de Châtelet, amante do filósofo Voltaire, o qual, tendo também concorrido, viu o seu trabalho ser igualmente distinguido.Para se perceber o que era uma combustão foi preciso, no entanto, esperar pelos trabalhos do químico francês Antoine-Laurent Lavoisier (muito ajudado por sua mulher, Marie-Anne), que identificou o oxigénio, quase ao mesmo tempo que dois outros cientistas. O oxigénio, esse sim, é que é um elemento químico, sem o qual o fogo não pode existir. Quando uma árvore arde, compostos de carbono das fibras da madeira combinam-se com o oxigénio da atmosfera, produzindo dióxido de carbono e água, numa reacção que liberta energia, manifesta pela emissão de calor e de luz. No século XIX, de posse dessa explicação, o inglês Michael Faraday já podia descrever “a história química de uma vela”, em conferências populares que procuravam tornar simples o que é um fenómeno extremamente complexo.Um fogo é, portanto, química. Mas, mostrando que química e física andam juntam como duas irmãs siamesas, a propagação de um fogo só se consegue explicar com a ajuda da física. Tomemos um fogo florestal, esse mal infelizmente tão comum no nosso país em tempo de Verão. Para explicar o modo como progride um desses fogos, já temos de falar de fenómenos físicos como difusão, convecção, radiação, etc. Ora, se uma chamazinha de uma vela já é uma coisa muito complicada, o que dizer de um imenso e demorado braseiro como o que há poucos dias alastrou nas encostas da Serra da Gralheira, em S. Pedro do Sul? Os físicos são, porém, engenhosos: criaram modelos cujo objectivo é captar o essencial dos muitos e variados processos que ocorrem num grande incêndio. Curiosamente, esses modelos, que são explorados em simulações computacionais, servem não só para descrever fogos florestais mas também o espalhamento do petróleo derramado no mar ou ainda o avanço de uma epidemia como a gripe. Tudo males que podem ser mais bem atacados se se fizer melhor ideia do modo como avançam. Como já alguém disse: “Prever é prover!”
August 13 2010, 3:48am | Comments »
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João Marques passando os olhos por... dererummundi.blogspot.com
Nova revista sobre a história da física moderna
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A editora Springer, associada a um conjunto se sociedades de Física de vários países da Europa, incluindo a Sociedade Portuguesa de Física, edita a revista The European Physical Journal, com várias séries (A, B, C, etc.) conforme os assuntos. Acaba de ser publicado o primeiro número do The European Physical Journal H dedicado à história da física moderna: no primeiro número, em acesso livre, podem ler-se artigos sobre a história do gluão, da teoria da turbulência, da teoria quântica dos campos e da abundãncia dos elementos químicos no Universo. Clicar aqui.
August 12 2010, 5:52am | Comments »
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João Marques passando os olhos por... dererummundi.blogspot.com
A MAFIA INVENTA O BARÓMETRO 2
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Continuação do texto anterior de Tony Rothman, uma das histórias do livro "Tudo é relativo" (Gradiva):Também tinha amigos. Do tipo certo. Estes incluíam Raffaello Magiotti, Evangelista Torricelli, Emmanuel Maignan, Athanasius Kircher, Niccolò Zucchi e, evidentemente, Gasparo Berti. Tratava-se da máfia romana. Algures entre 1639 e 1641 — as datas foram eliminadas —, Berti realizou uma experiência na sua casa de Roma. Os mafiosos Kircher, Magiotti e Zucchi estavam lá; Maignan não estava presente e o paradeiro de Torricelli é desconhecido. Existem quatro relatos da experiência, três elaborados pelas testemunhas oculares e um por Maignan, que foi informado dos acontecimentos por Berti, uma semana mais tarde. Os relatos diferem nos pormenores e as interpretações dos resultados chocam violentamente.De acordo com Maignan, «uma das mentes mais brilhantes do século XVII», a experiência estava montada aproximadamente da seguinte forma. Berti prendeu com um grampo um longo tubo de chumbo, pelo menos com «quarenta palmos» de altura, ao exterior da sua casa. O fundo do tubo, que terminava num barril de água, foi equipado com uma válvula. Por cima da extremidade superior estava selado um balão de vidro, o qual estava também equipado com uma torneira de passagem. Os autores da experiência fecharam a torneira de passagem inferior e depois, de uma janela de uma torre, encheram todo o tubo, incluindo o balão de vidro, através da válvula superior. A torneira de passagem superior foi fechada e a inferior foi aberta. Tensão. Suspense. O nível de água cai — mas não por completo.Os autores da experiência baixam uma sonda pelo tubo, para determinar a altura da água. Chegam os dados: dezoito cúbitos. Trata-se da altura a que Galileu afirma que uma bomba pode elevar a água. O nível de água mantém-se durante um dia. A experiência é repetida com algumas variações. Os dados são sólidos. Mas o que é o espaço por cima da água? Quando os filósofos abriram pela primeira vez a torneira de passagem superior, para baixar a sonda, ouviram um som muito alto, quando o ar se precipitou no interior. Ar a precipitar-se para o interior — é essa a perspectiva de Maignan. A queda do nível de água no tubo, portanto, deverá ter deixado um vazio. Os outros mafiosos não estão convencidos. Os plenistas argumentam que o ar penetrou pelos poros do chumbo ou do vidro para preencher o espaço deixado pela água em queda. Kircher, segundo parece, sugere colocar um pequeno sino na ampola de vidro e atrair o badalo para um lado com um íman. Se existir vazio no interior do balão, nenhum som será audível. Maignan objecta que o próprio vidro conduzirá o som e nenhum documento do Panóptico esclarece se a experiência chegou a ser realizada.Hoje a revelação teria conquistado um Prémio Nobel. Na altura as notícias eram mantidas dentro da família. Tratava-se de um grupo muito chegado, a julgar pelas cartas que trocavam, deleitando-se nas perspectivas da idade de ouro que se abria perante eles. Também poderiam arvorar dúvidas quanto à inquisição. É o vazio, sabe. Em 1648, alguns anos após a experiência de Berti, Raffaello Magiotti, que lá esteve, escreveu uma carta ao padre Mersenne, de Paris, mencionando que tinha falado a Torricelli do tubo de Berti e que «eles» tinham desde então realizado muitas demonstrações com mercúrio. Eles.A ligação do mercúrio. Torricelli, nascido a 15 de Outubro de 1608, tinha frequentado a Universidade de Roma e tornara-se um matemático de renome. Diz-se que era uma pessoa encantadora. No final de 1641 estava a trabalhar como assistente de Galileu, mas Galileu morreu três meses depois, sendo seguido pelo próprio Torricelli em 1647. Entretanto, o grão-duque Fernando II nomeou Torricelli filósofo e matemático em Florença, uma combinação de nomeações rara nos dias que correm. Permaneceu em Florença, publicando até à sua morte, que esperamos tenha ocorrido em melhores circunstâncias que a de Galileu.A ideia de usar mercúrio num dispositivo semelhante ao de Berti poderá ter vindo desse arqui-inimigo da pressão do ar, Galileu (talvez se tivesse arrependido). Numa cópia da edição original dos Discursos de Galileu, de 1638, aparece uma nota marginal escrita pela mão do seu assistente da altura, Vincenzio Viviani, «com a aprovação do próprio Galileu». A nota refere: «Acreditoque o mesmo resultado ocorrerá noutros líquidos, como o mercúrio, o vinho, o óleo, etc., nos quais a ruptura ocorrerá a uma altura inferior ou superior às 18 braças, de acordo com a maior ou menor gravidade específica [densidade] desses líquidos em relação à água.» Viviani é um grande amigo de Torricelli. Pois. Os acontecimentos tornam-se obscuros. O primeiro relato integral da famosa experiência de Torricelli, descrita por Asimov e Bolle com pormenores hiper-realistas, surge dezanove anos depois dos factos. Em 1663, um tal Calo Dati, discípulo de Torricelli, publicou sob pseudónimo cartas de Torricelli ao seu melhor amigo, Michelangelo Ricci, que também poderá ter estado presente na experiência de Berti. Essas cartas relatam as primeiras experiências com mercúrio, ou seja, o barómetro.A 11 de Junho de 1644, Ricci escreveu a Torricelli:«Sinto uma grande ânsia de conhecer o resultado dessas experiências que me indicaste.» Torricelli pôs no papel a sua famosa resposta no mesmo dia:Já te dei a entender que estavam a ser realizadas algumas experiências filosóficas relativas ao vazio, para produzir não apenas o vazio mas também um instrumento que poderia evidenciar as alterações do ar, ora mais pesado e grosseiro, ora mais leve e mais subtil. Muitos afirmaram que [o vazio] não pode ocorrer; outros dizem que ocorre, mas com a repugnância da natureza.A seguir Torricelli defende o seu próprio ponto de vista, segundo o qual a questão não é o vazio e este poder ser produzido. Depois a frase imortal: «Noiviviamo sommersi nel fondo d’un pelago d’aria elementare»:Vivemos no fundo de um oceano de ar elementar, o qual se sabe, por experiências incontestáveis, que tem peso, e tanto peso que a parte mais pesada, perto da superfície da Terra, pesa aproximadamente um 400 avos do peso da água.Depois diz: «Nós construímos muitos vasos de vidro [...] com aberturas de duas varas de comprimento.» Nós. Os tubos, fechados numa das extremidades, eram preenchidos com mercúrio, de modo que não restasse nenhum ar na extremidade encerrada, sendo depois invertidos numa bacia de mercúrio: conforme Asimov descreve, o mercúrio cai, mas não completamente. Torricelli compreende claramente que não é o vazio a exercer uma força insuficiente sobre o mercúrio:Afirmo [...] que a força provém do exterior. Sobre a superfície do líquido, na bacia, é pressionada uma altura de cinquenta milhas de ar; porém, que maravilha, se o mercúrio entra no [tubo de] vidro [...] ascende até ao ponto em que se encontra em equilíbrio com o peso do ar exterior que o empurra! A água, então [...] irá ascender a cerca de 18 varas, o que quer dizer que vai muito mais alto do que o mercúrio, dado que o mercúrio é muito mais pesado do que a água, a fim de entrar em equilíbrio com a mesma causa, que empurra um e a outra.Assim, temos uma compreensão absolutamente moderna da pressão do ar e da invenção do barómetro, que mede essa pressão. Uma compreensão mais moderna do que a expressão moderna indicaria: não chupamos o sumo pela palhinha; a pressão do ar é que o empurra para a nossa boca.Mas repare-se: «Nós construímos muitos vasos de vidro.» Nós. De acordo com Dati, que, como sabemos, foi o primeiro a relatar a experiência, dezanove anos após a ocorrência dos factos, Torricelli não a realizou. Previu o resultado, a Viviani, que arranjou o mercúrio, mandou construir o aparelho e verificou a previsão do seu amigo. Temos, assim, uma divisão familiar do trabalho: um teórico e o autor da experiência.E que dizer das actividades de Torricelli junto às docas, prendendo tubos de vidro preenchidos com água e vinho aos mastros dos grande navios? Parece tratar-se de uma confusão com Blaise Pascal, que levou a cabo essas demonstrações em 1647, para deleite do público francês — na fábrica de vidro de Rouen. Assim ficaram para sempre ligadas as três delícias sensuais: vinho, água e barómetros.Pascal, consta, escreveu ao seu cunhado, Florin Perier, sugerindo que levasse um barómetro pelo Puy-de-Dôme acima, para verificar se o peso do ar variava com a altitude. Descartes também reclama prioridade pela ideia, e na verdade a análise de textos indica que a carta de Pascal ao cunhado poderá ser forjada. Vá-se lá saber. A 19 de Setembro de 1648, Perier escalou realmente o vulcão. A altura do mercúrio no barómetro caiu. Já não havia qualquer dúvida: a pressão do ar variava com a altitude. O vazio foi abandonado, com horror. É verdade: vivemos no fundo de um oceano de ar elementar, do qual se sabe, por experiências incontestáveis, que tem peso.Na imagem: Evangelista Torricelli.
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July 29 2010, 6:11pm | Comments »
