sexta-feira, 4 de junho de 2010

Fizicos

MUNDO DA FIZICA
OS MAIORES GENIOS DA HUMANIDADE:




Niels Henrick David Bohr


(Copenhaga, 7 de Outubro de 1885 — Copenhaga, 18 de Novembro de 1962) foi um físico dinamarquês cujos trabalhos contribuíram decisivamente para a compreensão da estrutura atômica e da física quântica.

Bohr e Einstein

O seu pai, Christian Bohr, foi professor de fisiologia, e sua mãe, Ellen (nome de solteira Adler), provinha de uma família judaica.

Licenciou-se na sua cidade natal em 1911 e trabalhou com Joseph John Thomson e Ernest Rutherford na Inglaterra. Em 1913, aplicando a teoria da quantificação aos elétrons/electrões do modelo atômico de Rutherford, conseguiu interpretar algumas das propriedades das séries espectrais do hidrogênio e a estrutura do sistema periódico dos elementos. Formulou o princípio da correspondência e, em 1928, o da complementaridade. Estudou ainda o modelo nuclear da gota líquida, e antes da descoberta do plutónio, previu a propriedade da cisão, análoga à do U-235. Bohr recebeu o Nobel de Física em 1922.

A sua teoria para a explicação do modelo atômico proposto por Rutherford em 1911, levando em conta a teoria quântica (formulada por Max Planck em 1900), não foi levada a sério. Depois, no decorrer da década e da década de 1920, vários físicos ajudaram a criar o modelo existente hoje. Entre estes físicos podemos citar Einstein, De Broglie, Schrödinger, Heisenberg, De Pauli, entre outros.

Quando ainda era estudante, um anúncio, da Academia de Ciências de Copenhague, de um prêmio para quem resolvesse um determinado problema científico levou-o a realizar uma investigação teórica e experimental sobre a tensão da superfície provocada pela oscilação de jactos fluídos. Este trabalho, levado a cabo no laboratório do seu pai, ganhou o prêmio ( a medalha de ouro ) e foi publicado em “Transactions of the Royal Society”, em 1908.

Bohr continuou as suas investigações e a sua tese de doutoramento incidiu sobre as propriedades dos metais com a ajuda da teoria dos electrons que ainda hoje é um clássico no campo da física. Nesta pesquisa Bohr confrontou-se com as implicações da teoria quântica de Planck. No Outono de 1911, Bohr mudou-se para Cambridge, onde trabalhou no Laboratório Cavendish sob a orientação de J. J. Thomson. Na Primavera de 1912, Niels Bohr passou a trabalhar no Laboratório do Professor Rutherford, em Manchester. Neste laboratório, Bohr realizou um trabalho sobre a absorção de raios alpha, que foi publicado na “Philosophical Magazine”, em 1913. Entretanto, Bohr passou a dedicar-se ao estudo da estrutura do átomo, baseando-se na descoberta do núcleo atómico, realizada por Ernest Rutherford.

Modelo Atômico de Rutherford

No mesmo ano, Bohr casou com Margrethe Norlund, com quem viria a ter seis filhos. Quando regressou à Dinamarca em 1913, Bohr procurou estender ao modelo atômico proposto por Rutherford os conceitos quânticos de Planck. Bohr acreditava que, utilizando a teoria quântica de Planck, seria possível criar um novo modelo atômico, capaz de explicar a forma como os eletróns absorvem e emitem energia radiante. Esses fenômenos eram particularmente visíveis na análise dos espectros luminosos produzidos pelos diferentes elementos. Ao contrário do produzido pela luz solar, esses espectros apresentam linhas de luz com localizações específicas, separadas por áreas escuras. Nenhuma teoria conseguira até então explicar a causa dessa distribuição.

Em 1913, Bohr , estudando o átomo de hidrogênio, conseguiu formular um novo modelo atômico. Bohr concluiu que o eletrón do átomo não emitia radiações enquanto permanecesse na mesma órbita, emitindo-as apenas quando se desloca de um nível de maior energia (órbita mais distante do núcleo, onde a sua - do elétron - energia cinética tende a diminuir enquanto que sua energia potencial tende a aumentar; mas, sua energia total aumenta) para outro de menor energia (órbita menos distante, onde sua energia cinemática tende a aumentar e sua energia potencial tende a diminuir; mas, sua energia total diminui).

A teoria quântica permitiu-lhe formular essa concepção de modo mais preciso: as órbitas não se localizariam a quaisquer distâncias do núcleo, pelo contrário, apenas algumas órbitas seriam possíveis, cada uma delas correspondendo a um nível bem definido de energia do eletrón. A transição de uma órbita para a outra seria feita por saltos pois, ao absorver energia, o eletrón saltaria para uma órbita mais externa(conceito quantum) e, ao emiti-la, passaria para outra mais interna (conceito fóton). Cada uma dessas emissões aparece no espectro como uma linha luminosa bem localizada.

Átomo de Bohr

A teoria de Bohr, que foi sucessivamente enriquecida, representou um passo decisivo no conhecimento do átomo. Assim, a teoria de Bohr permitiu a elaboração da mecânica quântica partindo de uma sólida base experimental. A publicação da teoria sobre a constituição do átomo teve uma enorme repercussão no mundo científico. Com apenas 28 anos de idade, Bohr era um físico famoso com uma brilhante carreira. De 1914 a 1916 foi professor de Física Teórica na Universidade de Victoria, em Manchester. Mais tarde, voltou para Copenhaga, onde foi nomeado director do Instituto de Física Teórica em 1920. Em 1922, a sua contribuição foi internacionalmente reconhecida quando recebeu o Nobel de Física. No mesmo ano, Bohr escreveu o livro “The Theory of Spectra and Atomic Constitution”, cuja segunda edição foi publicada em 1924.

Instituto Niels Bohr

Com o objetivo de comparar os resultados obtidos por meio da mecânica quântica com os resultados que, com o mesmo sistema, se obteriam na mecânica clássica, Bohr enunciou o princípio da correspondência. Segundo este princípio, a mecânica clássica representa o limite da mecânica quântica quando esta trata de fenômenos do mundo macroscópico. Bohr estudou ainda a interpretação da estrutura dos átomos complexos, a natureza das radiações X e as variações progressivas das propriedades químicas dos elementos. Bohr dedicou-se também ao estudo do núcleo atómico. O modelo de núcleo em forma de “gota de água” revelou-se muito favorável para a interpretação do fenómeno da fissão do urânio, que abriu caminho para a utilização da energia nuclear. Bohr descobriu que durante a fissão de um átomo de urânio desprendia-se uma enorme quantidade de energia e reparou então que se tratava de uma nova fonte energética de elevadíssimas potencialidades. Bohr, com a finalidade de aproveitar essa energia, foi até Princeton, na Filadélfia, onde se encontrou com Einstein e Fermi para discutir com estes o problema.

Em 1933, juntamente com seu aluno Wheeler, Bohr aprofundou a teoria da fissão, evidenciando o papel fundamental do urânio 235. Estes estudos permitiram prever também a existência de um novo elemento, descoberto pouco depois: o plutónio. Em 1934, publicou o livro “Atomic Theory and the Description of Nature”, que foi reeditado em 1961. Em janeiro de 1937, Bohr participou na Quinta Conferência de Física Teórica, em Washington, na qual defendeu a interpretação de L. Meitner e Otto R. Frisch, também do Instituto de Copenhaga, para a fissão do urânio. Segundo esta interpretação, um núcleo atômico de massa instável era como uma gota de água que se rompe. Três semanas depois, os fundamentos da teoria da "gota de água" foram publicados na revista "Physical Review". A esta publicação seguiram-se muitas outras, todas relacionadas com o núcleo atómico e a disposição e características dos electrões que giram em torno dele. Um ano depois de se ter refugiado em Inglaterra, devido à ocupação nazi da Dinamarca, Bohr mudou-se para os Estados Unidos, onde ocupou o cargo de consultor do laboratório de energia atómica de Los Alamos. Neste laboratório, alguns cientistas iniciavam a construção da bomba atômica.

Bomba de Hidrogênio
Esquema de Explosão Nuclear

Bohr, compreendendo a gravidade da situação e o perigo que essa bomba poderia representar para a humanidade, dirigiu-se a Churchill e Roosevelt, num apelo à sua responsabilidade de chefes de Estado, tentando evitar a construção da bomba atómica. Mas a tentativa de Bohr foi em vão. Em julho de 1945 a primeira bomba atómica experimental explodiu em Alamogordo. Em Agosto desse mesmo ano, uma bomba atómica destruiu a cidade de Hiroshima. Três dias depois, uma segunda bomba foi lançada em Nagasáqui. Em 1945, finda a II Guerra Mundial, Bohr regressou à Dinamarca, onde foi eleito presidente da Academia de Ciências. Bohr continuou a apoiar as vantagens da colaboração científica entre as nações e para isso foi promotor de congressos científicos organizados periodicamente na Europa e nos Estados Unidos. Em 1950, Bohr escreveu a “Carta Aberta” às Nações Unidas em defesa da preservação da paz, por ele considerada como condição indispensável para a liberdade de pensamento e de pesquisa.

Em 1957, Niels Bohr recebeu o Prémio Átomos para a Paz. Ao mesmo tempo, o Instituto de Física Teórica, por ele dirigido desde 1920, afirmou-se como um dos principais centros intelectuais da Europa.

Bohr morreu a 18 de Novembro de 1962, vítima de uma trombose, aos 77 anos de idade.

ALBERT EINSTEN


Albert Einstein (em alemão AFI: [ˈalbɐt ˈaɪ̯nʃtaɪ̯n] (áudio) (ajuda·info), em inglês: AFI: [ˈælbɝt ˈaɪnstaɪn]; Ulm, 14 de Março de 1879Princeton, 18 de Abril de 1955) foi um físico alemão radicado nos Estados Unidos mais conhecido por desenvolver a teoria da relatividade. Recebeu o Nobel de Física de 1921 pela correta explicação do efeito fotoeléctrico; no entanto, o prémio só foi anunciado em 1922. O seu trabalho teórico possibilitou o desenvolvimento da energia atômica, apesar de não prever tal possibilidade.

Devido à formulação da teoria da relatividade Einstein tornou-se famoso mundialmente. Nos seus últimos anos, a sua fama excedeu a de qualquer outro cientista na cultura popular: "Einstein" tornou-se um sinónimo de génio. Foi por exemplo eleito pela revista Time como a "Pessoa do Século" e a sua face é uma das mais conhecidas em todo o mundo. Em 2005 celebrou-se o Ano Internacional da Física, em comemoração dos 100 anos do chamado "Annus Mirabilis" (ano miraculoso) de Einstein, em que este publicou quatro dos mais importantes artigos cientifícos da física do século XX. Em sua honra, foi atribuído o seu nome a uma unidade usada na fotoquímica, o einstein, bem como a um elemento químico, o einstênio

Biografia

Einstein nasceu na região alemã de Württemberg, na cidade de Ulm, numa família judaica. Em 1852, o avô materno de Einstein, Julius Koch, estabelece-se como comerciante de cereais em Bad Cannstatt, nos arredores de Estugarda. Os pais de Einstein, Hermann Einstein e Pauline Koch, casaram-se em 1876. Hermann, que era comerciante muda-se de Bad Buchau para a cidade de Ulm, onde passou a viver com a esposa. É em Ulm que em 1879 nasce Einstein

Munique

Em 21 de Junho de 1880, a família Einstein muda-se para Munique. Em 1885, Hermann Einstein e seu irmão Jacob, que era engenheiro, dinâmico e empreendedor funda uma empresa de material eléctrico, a J. Einstein & Cie. Os dois irmãos estão convencidos de que este setor em pleno crescimento oferece melhor rentabilidade do que o tradicional negócio de penas de colchão. Tal empreendimento foi possível graças aos recursos financeiros do pai de Pauline.[carece de fontes?]

Na década de 1880, a cidade de Munique, em processo de industrialização (relativamente tardio) desenvolveu-se muito, crescendo a população a um ritmo de dezessete mil novos habitantes por ano. O material eléctrico, uma tecnologia relativamente recente, tem alta conjuntura nestes anos. A empresa do pai de Einstein chegou a ter entre 150 e 200 trabalhadores nos seus melhores dias. Dois dos contratos que a empresa obteve foram a electrificação da cidade de Schwabing (hoje um bairro de Munique) e de Theresienwiese onde se realiza a famosa Oktoberfest de Munique.[carece de fontes?]

A 18 de Novembro de 1881, nasce Maria Einstein (Maja). Einstein teria sempre uma relação muito íntima com a irmã. Einstein e Maja recebem uma educação não religiosa. Em casa não se come casher, a família não frequenta a sinagoga. O pai considera os ritos judeus como superstições antiquadas. Na casa dos Einstein imperava o espírito não dogmático. Com três anos, Einstein tinha ainda dificuldades de fala, o que preocupou os pais; apesar disso, revelou-se um aluno brilhante.[1][2] A juventude de Einstein é solitária. As outras crianças chamam-lhe "Bruder Langweil" (irmão tédio) e "Biedermann" (mesquinho). Aos cinco anos de idade, Einstein recebe instrução de uma uma professora em casa. Sua instrução termina quando Einstein aborrecido arremesa uma cadeira sobre sua professora. Nesta altura, o seu pai mostra-lhe uma bússola de bolso; Einstein apercebeu-se de que algo fazia flutuar a agulha no espaço e descreveu mais tarde a "impressão profunda e duradoura" desta experiência.[3] Aos seis anos de idade, Einstein tem aulas de violino com Herr Schimied, que a princípio não lhe agradam, terminando por abandoná-las. Mas ao longo da sua vida tocar violino, e em particular as sonatas de Mozart, torna-se uma das suas actividades preferidas.

A 1 de Outubro de 1885, Einstein começa a frequentar uma escola primária Volksschule, escola católica em Munique (uma cidade fortemente conservadora que sempre permaneceu maioritariamente católica, apesar das simpatias iniciais por Lutero, bem cedo combatidas pelos Jesuítas). Os pais de Einstein, por não serem judeus praticantes, não se importaram que o filho frequentasse inclusive a catequese, que agradou bastante a Einstein.[4] Curiosamente Einstein desenvolve sozinho uma fervente judaica e passa a cumprir os rituais judeus incluindo o Shabat e a comida kosher. Einstein era aluno seguro e persistente, no entanto um pouco lento na resoluçao de problemas. Suas notas estavam entre as melhores da classe, e seu boletim era brilhante, segundo sua mãe Pauline. Durante esses anos obteve as mais altas notas em latim e em matemática.[carece de fontes?]

Uma lenda amplamente divulgada,[5] diz que Einstein teria sido reprovado em matemática quando era estudante, inclusive reproduzida no famoso Ripley's believe it or not! ("Acredite se quiser"). Entretanto quando lhe mostraram um recorte de jornal com esta questão, Einstein riu[carece de fontes?]. "Nunca fui reprovado em matemática", retrucou.[carece de fontes?] "Antes dos quinze anos, já dominava cálculo diferencial e integral"[carece de fontes?].

Aos dez anos, Albert conhece Max Talmud, um jovem estudante de medicina que costuma jantar com a família Einstein. Max foi uma influência importantíssima na vida de Albert porque o introduziu, apesar da sua tenra idade, à leitura de importantes obras científicas e filosóficas, como por exemplo Os Elementos de Euclides ou a Crítica da Razão Pura de Kant. Em consequência dos seus estudos sobre ciência, Einstein abandona completamente a fé judaica aos 12 anos.[carece de fontes?]

Einstein estudou cálculo diferencial e integral dos doze (idade em que ganhou de seu tio um livrinho de geometria euclidiana) aos dezesseis anos de idade. Mais tarde frequentou o Luitpold Gymnasium (equivalente à escola secundária) em Munique até aos quinze anos. Este período para Einstein foi de intensa religiosidade, motivada pela escola. O seu pai pretendia que Einstein estudasse engenharia eléctrica, mas este incompatibilizou-se com as autoridades e o regime escolar. Descreveria mais tarde como o pensamento criativo e a aprendizagem eram perdidos com a utilização de aprendizagem por memorização.[carece de fontes?]

Entretanto, os negócios do pai de Einstein começam a correr pior do que se esperava. Há uma grande concentração da indústria do sector eléctrico. Como é típico com os mercados tecnológicos, após o período de grandes números de empresas pequenas e inovadoras, há um ciclo de reestruturações e concentração). Hermann Einstein vê-se obrigado a largar o controle da sua empresa de Munique. A firma é comprada em 1894 pela AEG (Allgemeine Elektrizitätsgesellschaft). Poucos anos depois, em 1910, existiriam apenas duas grandes empresas no sector: Siemens & Halske e a AEG.[carece de fontes?]

Itália

Pintado por Harm Kamerlingh Onnes, 1920.

Em 1894 Hermann Einstein muda-se com a família para Itália, primeiro para Milão e, alguns meses mais tarde, para Pavia. Ele tencionava abrir ali um novo negócio no sector eléctrico com o dinheiro de que dispunha, uma ideia que acabaria por levá-lo à falência.[carece de fontes?]

O jovem Albert Einstein (tem quinze anos) permanece em Munique por mais uns meses ao cuidado de familiares, a fim de terminar o ano lectivo. Einstein porém fica deprimido por sentir-se só e parte para junto de sua família na Itália. Einstein escreveu neste período o seu primeiro trabalho científico: "A Investigação do Estado do Éter em Campos Magnéticos".

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