O Rei Está Nu: o Processo do Conhecimento - método científico (56)

Artigo 120, publicado no Correio da Serra, Santo Antonio do Pinhal, SP, edição de Mai 2016

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Na busca pela compreensão da matéria natural, físicos e químicos, por volta da metade do século 19, já haviam estabelecido olhares e campos de estudo bastante distintos entre si, embora muitos pesquisadores estivessem situados em ambos.

As observações, experiências e especulações procuravam compreender e estabelecer relações entre os fenômenos físicos, químicos, elétricos e magnéticos.

O dinamarquês Hans Christian Öersted (1777-1851), físico, químico, formado em farmácia e em filosofia, era também professor da Universidade de Copenhague.

Ao preparar uma aula, em 1820, percebeu que a agulha de uma bússola desviava-se do norte magnético quando ele acionava a corrente elétrica de uma bateria próxima.  Convenceu-se, assim, de que campos magnéticos são irradiados a partir dos lados de um fio que conduz uma corrente elétrica, de modo semelhante à luz e ao calor, e que isto sugeria uma relação entre eletricidade e magnetismo.

De início, Öersted não ofereceu uma explicação satisfatória ao fenômeno, nem o procurou representar numa fórmula matemática; mas poucos meses depois aprofundou suas pesquisas e publicou seus trabalhos, demonstrando que a corrente elétrica produz um campo magnético.

Esta experiência tornou-se essencial para a descoberta do eletromagnetismo (um campo magnético criado a partir da passagem de corrente elétrica por um condutor) e intensificou pesquisas em eletrodinâmica, área desenvolvida depois, entre outros, por André-Marie Ampère (1775-1836, francês), François Arago (1786-1853, francês), Georg Simon Ohm (1789-1854, alemão) e Michel Faraday (1791-1867, inglês).

O nome de Öersted foi mais tarde designado, em sua homenagem, como unidade (Oe) de indução eletromagnética no sistema científico de medidas CGS; e suas pesquisas constituíram um grande passo na busca de um conceito unificado de energia, tendo influenciado o desenvolvimento de um modelo matemático que representasse as forças magnéticas entre condutores de corrente.

André Ampère, físico, químico e matemático, teve papel proeminente nesta empreitada.

Pesquisando o efeito magnético da corrente elétrica, ao descobrir as leis que regem as atrações e repulsões das correntes elétricas entre si, estruturou e desenvolveu a teoria que permitiu a criação dos inúmeros aparelhos que utilizamos.

Entre seus feitos, Ampère idealizou o galvanômetro (medidor eletromagnético usado para medir correntes elétricas de baixa intensidade), inventou o primeiro telégrafo elétrico e, em colaboração com François Arago, também o eletroímã (dispositivo que utiliza corrente elétrica para gerar um campo magnético semelhante aos dos ímãs naturais).

O físico escocês James Clerk Maxwell (que conheceremos mais adiante) referia-se a Ampère como ‘o Newton da Eletricidade’.

A unidade (A) de medida da intensidade de uma corrente elétrica recebeu o nome de Ampère no sistema científico de medidas SI (Sistema Internacional de Unidades).

O físico e matemático Georg Simon Ohm, mesmo sem o reconhecimento imediato de seus trabalhos e vivendo algumas dificuldades, levou adiante suas pesquisas e, entre 1826 e 1827, desenvolveu a primeira teoria matemática da condução elétrica nos circuitos.

A invenção da pilha por Alessandro Volta, em 1800, havia revelado a corrente e a resistência elétricas, despertando a necessidade de medição destas grandezas, o que seduziu Ampère, Ohm, Claude Pouillet, James Joule, Faraday e Kirchhoff a desenvolverem trabalhos que vieram a criar equipamentos como o amperímetro e o voltímetro.

Ohm apoiou-se nos trabalhos da condução de calor de Jean-Baptiste Fourier e fabricou os fios metálicos de diferentes comprimentos e diâmetros que utilizou em seus estudos da condução elétrica.

Afinal concluiu que a intensidade da corrente num condutor decaía com o aumento do comprimento e crescia com o aumento da seção, hoje conhecida por resistência do condutor.

Em outras palavras, a intensidade é diretamente proporcional à tensão e inversamente proporcional à resistência.

Apenas em 1841 obteve o devido reconhecimento de sua época, quando recebeu a medalha Copley da Royal Society por sua hoje famosa lei de Ohm, sendo mais tarde, em 1893, seu nome dado à unidade de resistência elétrica (Ω) no Sistema Internacional de Unidades.

Este ambiente rico em descobertas estimulava as pesquisas e inovações.

Michel Faraday, físico e químico, já em 1821, logo após Öersted descobrir que a eletricidade e o magnetismo eram associados, publicou um trabalho denominado ‘rotação eletromagnética’, em que estabelecia as bases do que viria a ser o motor elétrico.

Dez anos depois, em 1831, descobriu a indução eletromagnética, princípio do gerador e do transformador elétricos.

Faraday, sobretudo um experimentalista, é hoje reconhecido como um dos pesquisadores mais influentes da história da ciência, mesmo não sendo um matemático pleno; isto certamente por conta de suas contribuições para a compreensão da natureza e pelos desdobramentos da tecnologia baseada em seus trabalhos em áreas da física e da química como eletricidade, magnetismo e eletroquímica, tendo criado termos como eletrólito, ânodo, cátodo, eletrodo e íon.

Seus trabalhos e ideias a respeito dos campos elétricos e magnéticos, a natureza dos campos em geral, conceitos-chave da física atual, inspiraram mais tarde trabalhos essenciais, como as equações de Maxwell, e a base para os trabalhos de engenharia no fim do século 19, que fizeram com que Thomas Edison, Werner von Siemens, Nikola Tesla e George Westinghouse, a despeito de suas disputas, pudessem criar a eletrificação das sociedades industrializadas.

Avançando na compreensão da natureza da matéria, os trabalhos de químicos e físicos pareciam ao mesmo tempo convergir e dispersar-se.  A profusão de trabalhos independentes, ao lado do uso de termos e conceitos não muito precisos e pouco convencionados, demandava um assento comum.

Era chegada a hora de uma grande conversa.