terça-feira, 19 de fevereiro de 2008

NEWTON, MAXWELL E EINSTEIN


No túmulo do físico inglês Isaac Newton (1642-1727), na Abadia de Westminster, em Londres, estão gravados os versos panegíricos do poeta Alexander Pope contemporâneo de Newton:

Nature and Nature's law lay hid in night.
God said “Let Newton be“ and all was light.


Mas foi preciso Deus dizer "Let Maxwell be" para se fazer luz sobre a própria luz. Com efeito, foi o físico escocês James Clerk Maxwell (1831-1879), sepultado na mesma igreja que Newton perto deste (e também perto de Charles Darwin), quem, no ano da graça de 1861, descobriu que a luz resultava da união da electricidade com o magnetismo. Descobriu que a luz não é mais nem menos do que uma onda do campo electromagnético, isto é, a propagação no espaço, que pode ser vazio, dos campos eléctrico e magnético. A óptica é filha do electromagnetismo.

O electromagnetismo de Maxwell (e Faraday et al.) é um pouco mais complicado do que a mecânica de Newton (e Galileu et al.). Mas diz muito sobre a capacidade que a matemática tem de descrever o mundo o facto de as equações de Maxwell, que abarcam todo o electromagnetismo e conduzem às equações de onda de luz, caberem numa simples "t-shirt".

Newton e Maxwell eram os dois grandes heróis do físico suíço e norte-americano Albert Einstein (1879-1955), autor da teoria da relatividade. Einstein corrigiu o primeiro no limite das grandes velocidades (velocidades muito próximas das da luz), mas manteve integralmente o segundo. Não admira que, em 1921, logo depois de receber o Prémio Nobel, se tenha deslocado à abadia de Westminster para lhes prestar homenagem. Se viu mais longe, é porque estava aos ombros de gigantes. Não, Einstein não está em Westminster. Ou melhor, alguns átomos dele talvez estejam, pois Einstein, à excepção do cérebro, foi cremado e as suas cinzas espalhadas num sítio desconhecido...

4 comentários:

Anónimo disse...

Sou adepto do seu blog "DE RERUM NATURA", sou fanático por ciência, nestes últimos tempos tenho lido a colecção de livros de ciência aberta da Gradiva, com mais incidência para CARL SAGAN.O artigo que foi publicado no Diário de Coimbra de 19 de FEV 08 sobre a conferência sobre nanotecnologia no Casino da Figueira acerca da "engenharia invisível" é um trabalho excelente, parabéns!

Anónimo disse...

Einstein deixou dentro de cada um de nós não só os atomos de seu corpo cremado, mas o exemplo de conduta de um cientista verdadeiramente comprometido com a ciência. Minha admiração por ele é profunda, tanto quanto minha admiração por outro grande cientista, Darwin.

José Gonçalves disse...

Gostaria de fazer uma pequena observação ao modo como as equações de Maxwell estão escritas na "t-shirt".
Além de não fazer aparecer claramente a grande "novidade" da contribuição da variação no tempo de D (deslocamento eléctrico) para a corrente total a ter em conta nos fenómenos electromagnéticos (o D aparece disfarçado de E com "factores"), a formulação apresentada impossibilita utilizar as unidades SI (Sistema Internacional de Unidades) criadas em 1960 na 11.ª “Conferência Geral de Pesos e Medidas” em que passa a haver uma unidade dimensionalmente independente para a corrente eléctrica. Estas unidades passaram a ser obrigatórias em Portugal desde 1983 com reforço legal em 1994 e 2002 com "coimas" para quem não as usar!
As unidades SI aplicadas, por exemplo, à primeira equação de "t-shirt" conduzem a um disparate. Com efeito, usando V/m (Volt/metro) para o campo eléctrico, C/m3 (Coulomb/metro cúbico) para a densidade de carga e m (metro) para as dimensões lineares, essa equação conduz a que Volt é equivalente a Coulomb/metro! (Isto seria equivalente a dizer que a "capacidade eléctrica" é um número sem unidades!) Para estar "certa" a primeira equação deveria ser "div D = ro" e não "div E = 4.pi.ro".
Dado o carácter legal da utilização das unidades SI, cuidado com a ASAE!

José Gonçalves

PS 1: A utilização de unidades é suficientemente importante para Maxwell lhe dedicar um capítulo com 10 “Artigos” no seu “Tratado”, chamando a atenção para a inconsistência entre o “sistema electrostático” e o “sistema electromagnético”.
PS 2: Que a confusão de unidades pode sair cara que o digam os americanos que perderam em 1999 os 150 M$ do “Mars Climate Orbiter” por este usar um módulo com resultados numéricos em “milhas” ligado a outros que só usavam “números” em quilómetros!

José Gonçalves disse...

Errata ao meu comentário.
Na parte final, a frase final entre parêntesis deverá ser "(Isto seria equivalente a dizer que a "capacidade eléctrica" se mede em metros e a constante dieléctrica do meio é um número sem unidades!)" e não a indicada.