Crónica publicada no "Diário de Coimbra":
(Na figura mostra-se uma imagem de uma monocamada de ouro, sobre uma superfície de mica, obtida por AFM. microscópio de força atómica).
Comemora-se neste ano de 2011 o centenário do modelo atómico proposto pelo físico Ernest Rutherford (1871-1937), prémio Nobel da Química em 1908. O seu modelo sobre a unidade fundamental da matéria propunha um átomo constituído por um núcleo central, pequeno e denso, carregado positivamente, ao redor do qual “orbitavam” electrões, partículas carregadas negativamente. Cem anos depois, este modelo continua a ser uma boa aproximação à natureza do átomo. De certa forma tal como a teoria da gravidade de Newton continua a ser suficiente para os cálculos que nos permitem enviar um satélite até à Lua.
O "modelo planetário” do átomo foi uma das manifestações da aparente semelhança entre a organização do microcosmos, o átomo, e os sistemas planetários cósmicos, espalhados pelo Universo e dos quais o nosso sistema solar é o exemplo mais imediato. Indicou que há muito espaço vazio entre os núcleos e os electrões na matéria comum, assim como o há entre as estrelas e os planetas que as gravitam. E deixou espaço para a descoberta...
Rutherford construiu o seu modelo a partir da seguinte experiência: Hans Geiger e Ernest Marsden, sob a orientação de Rutherford, fizeram colidir um feixe de partículas alfa (Rutherford tinha mostrado tratarem-se de núcleos de hélio) contra finas camadas de folhas de ouro, com a espessura de apenas alguns átomos. Os resultados mostravam que a quase totalidade das partículas alfa atravessavam as folhas de ouro sem sofrer qualquer desvio na sua trajectória. Contudo, cerca de uma partícula alfa em cada 8000 sofria um desvio com um ângulo superior a 90 graus. Ou seja algumas invertiam o sentido da sua trajectória. Este desvio é compreendido se se considerar que ele resulta da repulsão electrostática entre a partícula alfa e um núcleo atómico carregado positivamente. A percentagem muito baixa de partículas desviadas sustentava a hipótese de os núcleos positivos ocuparem um volume muito pequeno em cada átomo na rede cristalina da folha de ouro. Com quase toda a massa e toda a carga positiva concentrada num núcleo muito pequeno (em relação ao volume total do átomo), quase todas as partículas alfa atravessam a folha de ouro sem sofrerem grandes desvios na sua trajectória.
O modelo atómico de Rutherford foi o marco fundador da Química e da Física Nuclear. Com ele deu-se uma revolução do nosso entendimento da estrutura da matéria. A tecnologia que derivou desse modelo atómico alterou a nossa forma de viver no século XX e permitiu, por exemplo, a invenção de computadores que hoje utilizamos para nos ligarmos em rede global através da internet.
António Piedade
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5 comentários:
"Cem anos depois, este modelo continua a ser uma boa aproximação à natureza do átomo. De certa forma tal como a teoria da gravidade de Newton continua a ser suficiente para os cálculos que nos permitem enviar um satélite até à Lua."
Não são assim todos os modelos? Aproximações da realidade que servem na medida em que nos permitem obter coisas úteis?
Faço a pergunta porque como estudante de economia deparo-me muitas vezes com economistas que defendem que esta pode ser uma ciência tão exacta como a Física. Mas será que na Física os modelos são assim tão exactos ou são apenas aproximações que, quando deixam de servir, nos obrigam a ir mais longe no conhecimento?
Exacto, exacto só Deus: e mesmo assim.... nem sempre certa com os dados, sobretudo quando os lança às sextas-feiras, treze! JCN
Caro Tiago Santos, deixo aqui alguns tópicos para discussão.
Se a Física é uma ciência exacta é porque faz uso recorrente da matemática na construção dos seus modelos?
Se o universo explicável por um dado modelo for o de um aspecto de natureza económica, ele será um bom modelo se explicar e conseguir prever o comportamento do fenómeno em causa.
Um modelo científico é sempre uma aproximação da natureza observável e habitualmente de só uma parte dela.
Dependendo da sua robustez, conseguimos explicar através de um dado modelo um número maior ou menor de factos.
A exactidão da previsão de um dado parâmetro da realidade através de um dado modelo é sempre exacta na extensão assumida pelo próprio modelo. Caso contrário o modelo não explica essa parte da realidade e por isso não é na prática um bom modelo da mesma.
Um bom modelo sobre como é regulado o fluxo de água numa canalização doméstica não é necessariamente um bom modelo para explicar o fluxo de sangue numa artéria.
O conhecimento científico avança pela inclusão de modelos anteriores em novos modelos que explicam um maior número ou novos factos.
Em termos muito gerais a actividade cientifica procura um modelo (unificado) que consiga explicar a realidade complexa do universo de uma forma simples.
António Piedade
Obrigado pela resposta.
Vai de encontro àquilo que eu tinha em mente.
A questão em economia é que os modelos a que se chega, apesar de serem extremamente fiáveis do ponto de vista matemático, chocam duramente com a realidade e põem a vida das pessoas em xeque, como todos nos vemos actualmente. Numa situação destas, os economistas preferem pensar que as pessoas estão erradas e não os seus modelos.
Esquece-se por exemplo que a economia tem uma história e que os modelos têm um percurso ao longo do qual se foram formando.
Gosto do exemplo da canalização e da circulação sanguínea mas acho que a grande maior parte dos economistas não faz a mínima ideia que é assim que a física se vê a si própria...
Obrigado mais uma vez.
Tiago Santos
Notícia interessante para quem ainda na semana passada esteve a estudar modelos atómicos e as experiências que lhes deram origem. Neste momento, acabei de fechar um livro de Química, após uma longa noite de estudo, e não consegui deixar de esboçar um sorriso ao ler a notícia.
Aproveito ainda o comentário para deixar os meus parabéns a todos os colaboradores do blog, que sigo há algum tempo, pelo interesse e pela excelência dos seus artigos.
Diana Rosa
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