A Grande Ideia De Einstein

Objetivo

Disseminar e conhecer mais profundamente a Teoria da Relatividade e a história que levou a sua fundamentação final idealizada por Einstein, mas que necessitou da contribuição de vários outros amantes da ciência e da física ao longo dos séculos, como Faraday, Maxwell, Lavoisier, entre outros.

Em 1919

O físico e matemático alemão Theodor Franz Eduard Kaluza propôs uma teoria controvertida, segundo a qual o universo seria composto não apenas de três dimensões espaciais. Da mesma forma que o sueco Oskar Klein, ele previu pelo menos uma esfera a mais, distinta das outras: largura, altura, comprimento – por configurar um formato circular constituído por um raio minúsculo.

Na teoria elaborada por estes cientistas já se visualiza a presença de partículas de cargas opostas circulando em sentidos contrários – as negativas, tais como os elétrons, caminham na direção horária, enquanto as positivas como os pósitrons, se movem no sentido anti-horário. Algumas partículas se mantêm estáveis no que se refere a esta nova dimensão, configurando uma carga zero, é o caso dos neutrinos.

Este esboço teórico ainda não consegue conciliar a mecânica quântica, a qual trabalha com as subpartículas atômicas, e a teoria da relatividade, de Einstein, que atua em esferas mais amplas, como, por exemplo, com estrelas e galáxias. Meio século depois, porém, nasce uma nova teoria que alcança este objetivo, unir os dois principais sustentáculos da Física Moderna.

A Teoria das Supercordas, fruto do século XX, postula a idéia de que o quark, a mínima partícula encontrada nas camadas subatômicas, é tecido por supercordas, fios energéticos que, ao vibrarem, determinam como será a natureza do núcleo atômico ao qual estão conectados, definindo desta forma como atuará a partícula que contém esta energia vibracional. Desta forma é possível aliar os mecanismos que regem a Teoria de Einstein e as leis da Mecânica Quântica.

Parte-se da constatação científica de que existem, na verdade, 11 dimensões, três de natureza espacial, uma temporal e sete recurvadas, as quais incorporam também massa atômica e carga elétrica, entre outras características. Estas outras esferas não seriam visíveis, como sugerem os estudiosos desta teoria, por não captarem a luz, essencial para que possamos ver e conhecer.

A realidade humana, portanto, se desenrola apenas nas três dimensões às quais o Homem já está habituado, pois apenas elas filtram a radiação luminar necessária para nossa visão e compreensão do universo familiar. As demais esferas constituem, portanto, realidades paralelas.

As investigações sobre as Supercordas principiaram nos anos 60, contando com a atuação de inúmeros físicos para sua constituição enquanto teoria científica. Pretende-se com este corpo teórico explicar tudo, englobando todos os fenômenos físicos, e assim conectar definitivamente a Teoria da Relatividade e a Física Quântica em um único bloco da disciplina matemática.

A Teoria das Supercordas seria colocada à prova em 2007, quando se concluiu a construção, na Suíça, do maioracelerador de partículas do Planeta, o Large Hadron Collider, que testaria um dos conceitos-chave desta nova ciência, a supersimetria. A experiência, até o momento, não foi concretizada.

De acordo com esta idéia, para cada subpartícula estudada, há uma contraparte que a completa simetricamente. A outra partícula, ainda não acessível ao conhecimento humano, é supostamente mais densa que as convencionais, assim ela requer uma energia maior para ser produzida. Espera-se que o colisor suíço seja poderoso o suficiente para criar esta subpartícula e assim contribua para comprovar cientificamente a Teoria das Supercordas.

Antoine Laurent de Lavoisier

Faraday (1791~1867) e a descoberta do eletromagnetismo

Michael Faraday, nascido no sul da Inglaterra em 1791, foi um dos físicos mais influentes da história, com enormes contribuições nos campos da eletricidade, eletroquímica e magnetismo.

Faraday descobriu o eletromagnetismo em 1831, através da dedução de que a energia elétrica e o magnetismo são forças unidas. Em 17 de outubro de 1831, demonstrou que era possível converter energia mecânica em energia elétrica, foi a primeira demonstração de um dínamo, que veio a ser o principal meio de fornecimento de corrente elétrica. No dia 29 desse mês, pegou um disco de cobre preso a um cabo e um ímã em formato de ferradura. Entre os pólos do ímã fez girar o disco, que estava ligado a um galvanômetro, a agulha se moveu com o girar do disco.

Apesar de todas as suas descobertas, teorias e tentativas de provar a existência da indução eletromagnética gerada pela conexão entre eletricidade e magnetismo, não conseguiu provar.

James Clerk Maxwell (1831~1879) demonstrou que os campos elétricos e magnéticos se propagam com a velocidade da luz apresentando uma teoria detalhada da luz como um efeito eletromagnético, isto é, que a luz corresponde à propagação de ondas elétricas e magnéticas, hipótese que tinha sido posta por Faraday. Foi demonstrado em 1864 (próximo ao fim da vida de Faraday) que as forças elétricas e magnéticas tem a mesma natureza: uma força elétrica em determinado referencial pode tornar-se magnética se analisada em outro, e vice-versa.

Lei de Faraday-Neumann-Lenz

Tal lei é derivada da união de diversos princípios. A lei da indução de Faraday, elaborada por Michael Faraday em 1831, afirma que a corrente elétrica induzida em um circuito fechado por um campo magnético é proporcional ao número de linhas do fluxo que atravessa a área envolvida do circuito, por unidade de tempo. Faraday definiu essa lei de maneira verbal, usando o arcabouço de linhas de campo que ele mesmo havia desenvolvido o que dificultou a transmissão de suas ideias no meio acadêmico. Apenas no ano de 1845, Franz Ernst Neumann escreveu a lei em uma forma matemática:

Onde é o fluxo, definido como:

A superfície S é qualquer superfície cuja borda seja o circuito que está sofrendo indução. Usando a definição de FEM e tornando infinitesimal temos:

Sendo E o