5 mistérios científicos resolvidos SEM computadores

17/01/2016 às 3:36 | Publicado em Artigos e textos | Deixe um comentário
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Para lembrar que havia vida inteligente antes dos computadores.


5 mistérios científicos resolvidos SEM computadores

Hoje, a tecnologia domina praticamente todas as áreas do conhecimento. Claro que nem sempre foi assim: houve um tempo em que a mais avançada técnica para descobrir alguma coisa era observá-la a olho nu e chutar o que poderia ser. Mas, se você pensa que todas as incríveis descobertas científicas só foram feitas recentemente, saiba que já conhecíamos a velocidade da luz e havíamos pesado o universo antes de você ser capaz de jogar o jogo da cobrinha naquele seu antigo celular em forma de tijolo indestrutível. Veja 5 mistérios científicos estonteantes resolvidos sem computadores:

1. Que a luz é de natureza ondulatória

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O experimento da dupla fenda que provou a natureza ondulatória da luz foi feito por Thomas Young no início do século 19.
Young direcionou luz solar através de uma fenda. Essa fonte de luz única, em seguida, passou através de mais duas fendas, e o cientista percebeu um grande número de linhas na tela após essas fendas.

As ondas de luz vindas das duas fendas tiveram que viajar distâncias diferentes para chegar à tela. As ondas se somam ou se anulam mutuamente dependendo de quão longe têm de viajar (e também se chegam alinhadas ou não). O resultado é que, em vez de duas faixas de luz, você tem uma linha brilhante central e faixas alternadas de luz e escuridão, como um código de barras.

Os padrões originais vistos por Young consistiram em várias cores devido aos múltiplos comprimentos de onda na luz solar. Com lasers, podemos agora obter padrões mais nítidos.

Esse foi um dos resultados mais surpreendentes da física, o que foi útil para Young, porque na época ele estava indo contra as teorias de Isaac Newton, que disse que a luz se movia em linhas retas como partículas.

Hoje, como sabemos, ambos estavam certos: a luz como fenômeno físico tem propriedades de onda e de partículas, sendo válidas as duas teorias sobre sua natureza. A mecânica quântica nos explicou mais tarde que Newton e Young teriam que trabalhar juntos se quisessem resolver problemas ainda mais emocionantes, como a estrutura da realidade e o que ocorreu no início dos tempos. Você sabe, coisas simples nas quais estamos trabalhando até hoje.

2. Qual a constante gravitacional universal

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A gravidade é a mais fraca das quatro forças fundamentais. Você normalmente precisa de um planeta inteiro para notá-la. Alguns professores demonstram a fraqueza dessa força mantendo dois objetos próximos um do outro e dizendo: “Há atração gravitacional entre estes dois objetos, mas você não pode vê-la”. Henry Cavendish, por sua vez, responderia: “Você que não está olhando direito”.

Cavendish descobriu o hidrogênio, pesou todo o planeta e foi responsável, sozinho, por todo o progresso do próximo século de sua vida em eletromagnetismo. Embora muitas de suas teorias só tenham ficado conhecidas anos após sua morte, o cara era um gênio.

No passado, um aparelho construído pelo Reverendo John Michell, que infelizmente faleceu antes de ser capaz de realizar o experimento que queria, foi repassado para Cavendish. Cavendish, por sua vez, atualizou o dispositivo a fim de pesar o mundo a partir de seu galpão.

O aparelho era uma haste horizontal suspensa a partir do centro de uma cadeia de torção. Grandes esferas de chumbo no final da haste eram atraídas para esferas mais pequenas suspensas a cerca de 20 centímetros de distância, a partir das extremidades.
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Ao medir a torção do fio, a força entre a esfera podia ser medida. Ao medir a oscilação do fio, a tensão constante do fio podia ser encontrada. Essas medidas davam uma relação entre o peso das esferas e o peso do planeta.

O experimento era muito sensível e as observações de Cavendish levaram horas para que ele chegasse a um número confiável. Por fim, ele determinou a densidade média da Terra, cerca de cinco vezes e meia maior do que a da água, com uma incrível precisão – errou por apenas 1%.

Repito: Cavendish mediu o planeta usando um aparelho que parecia um brinquedo de playground. Seus resultados foram usados para descobrir a massa do planeta e o primeiro valor preciso para G, a constante gravitacional universal, uma das constantes mais básicas da toda a nossa realidade – tudo isso antes da primeira estrada de ferro a vapor ser construída.

3. Que o elétron tinha carga

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Quando você pensa em alguém que trabalha com valores subatômicos fundamentais, você o imagina em frente a um acelerador de partículas, e não com uma bateria, placas de metal e óleo. Mas, em 1909, Robert A. Millikan e Harvey Fletcher chegaram a uma constante fundamental da existência usando o mesmo equipamento que um mecânico usa para parar um vazamento em uma picape.

Uma névoa de gotas de óleo foi esguichada em uma câmara de vácuo entre placas metálicas. Algumas das gotas ficaram carregadas por atrito no processo, e apenas essas gotas viajavam para cima, contra a gravidade, a partir de um campo eléctrico entre as placas. Observando o fenômeno com uma lente e ligando e desligando o campo eléctrico, os pesquisadores mediram a velocidade terminal das gotas conforme elas subiam e desciam. Isto lhes permitiu calcular a massa de cada gota e sua carga. Eles repetiram isso dezenas de vezes com dezenas de gotas até chegarem a conclusão de que a carga era sempre um múltiplo do mesmo valor: a carga do elétron (aliás, a título de conhecimento, a carga do elétron é de -1,60217653(14)×10−19 C, valor oposto à carga do próton).

Em resumo, Millikan e Fletcher definiram uma das partículas mais fundamentais da existência olhando para ela através de uma lente e fazendo-a dançar para cima e para baixo. Isso tudo em um momento da história em que muitas pessoas não acreditavam sequer que o elétron tinha carga.

4. Qual a velocidade da luz

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Depois da constatação de que a luz tinha uma velocidade máxima, foram inventadas várias estratégias para medi-la corretamente. Uma delas teve um enorme sucesso.

Em 1924, Albert A. Michelson mediu a velocidade da luz entre os Montes Wilson e San Antonio, nos EUA.

O núcleo do experimento foi uma coluna espelhada octogonal vertical de rotação rápida, impulsionada por ar comprimido, de modo que explodia em alta velocidade e parecia que estava gritando.

A luz de uma lâmpada de arco de alta tensão foi direcionada para a coluna espelhada no Monte Wilson. Em ângulos precisos, seria refletida em direção a outro espelho no Monte San Antonio, a mais de 35 quilômetros de distância. Essa luz então seria refletida de volta para o Monte Wilson, e se o espelho estivesse girando exatamente na quantidade certa durante o tempo que essa reflexão levou para chegar, estaria na posição certa para refletir a luz para observação. Quando essa luz “de saída” brilhou, a velocidade do espelho disse qual era a velocidade da luz.

A luz foi observada a uma velocidade de 528 rotações por segundo. Com correções para a atmosfera, Michelson chegou ao número de 299.820 quilômetros por segundo (km/s) para a velocidade da luz usando essa engenhoca de espelhos, o que difere das medições modernas feitas com supercomputadores por menos de 4 km/s.

5. Que a luz tinha velocidade finita

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A velocidade da luz no vácuo é também o limite de velocidade da existência de tudo no universo.

Ole Roemer mediu pela primeira vez este limite universal em 1676, quando a fonte de luz mais avançada era a lâmpada de óleo. Roemer estava observando a órbita de Io, uma das luas de Júpiter, e notou que o tempo entre eclipses mudava quando a Terra se movia para longe do satélite. Ele concluiu que a luz deveria ter uma velocidade finita e fez umas contas baseado em observações que abrangiam o sistema solar. O número ao qual chegou estava errado por apenas 25%, o que é impressionante – ele foi a primeira pessoa a quase cravar a velocidade da luz antes mesmo de Newton publicar seus estudos em mecânica clássica.

Quando os outros olhavam para o céu, viam deuses ou formas bonitas. Roemer olhou para o universo e viu sua maior limitação. Basta compreender que a luz tem uma velocidade finita para encarar o fato de que tudo que você vê está um pouco “preso” no passado. Roemer foi o primeiro a entender esse que é um dos maiores problemas da existência, usando nada mais que instrumentos limitados.

FONTE: http://hypescience.com/misterios-cientificos/

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