Módulo 3 - Cientistas da Física by

Os quanta de luz (1905)
Supôs que as trocas de energia entre a luz e os electrões no metal só poderiam ser feitas por “pacotes” de energia proporcional à frequência (os quanta de luz), e não continuamente como previa a teoria clássica. Os quanta de luz são hoje conhecidos como fotões.

A interpretação dos resultados desta experiência foi crucial para o desenvolvimento da Física Quântica.

Movimento Browniano (1905)

Na parte laboratorial observou-se o movimento browniano, assim como Brown, em microesferas de latex ao microscópio ótico e realizaram-se alguns filmes. Em 1905, Albert Einstein explicou corretamente o movimento browniano assumindo que a matéria é constituída por moléculas.

Relatividade Restrita (1905)

Desde os tempos de Galileu e Newton que os físicos sabiam que as medições relativas a processos mecânicos não apresentavam diferenças, quer o aparelho de medida estivesse em repouso ou se movesse em linha recta e a velocidade constante (Príncipio da Relatividade). Por exemplo, num cais ou num barco em movimento uniforme, os objectos comportam-se da mesma maneira.

No entanto, aplicando as regras clássicas ao Electromagnetismo, desenvolvido no final do século XIX, previa-se que o efeito do movimento fosse perceptível na velocidade da luz. Embora tivessem sido realizadas experiências muito engenhosas e precisas, este efeito nunca foi detectado. Einstein estava há muito convencido que o Princípio de Relatividade se devia aplicar a todos os fenómenos da Física. Para mostrar que o electromagnetismo era compatível com este princípio, Einstein descobriu que “bastava” introduzir um novo conceito de tempo e de simultaneidade.

A Teoria da Relatividade Restrita, cujos fundamentos foram publicados em 1905, baseou-se num novo conceito de Espaço e de Tempo. Mas Einstein descobriu ainda que a compatibilidade do Electromagnetismo com o Princípio de Relatividade tinha outra consequência inesperada: “a massa é uma medida directa da energia contida os corpos”. A relação entre energia e massa é expressa pela equação E=mc2.

Relatividade Geral (1916)

A Teoria da Relatividade Geral veio alterar de forma ainda mais drástica os conceitos que tínhamos de Espaço e de Tempo. O Espaço-Tempo passa a ser encurvado pela presença da matéria e, em particular, a luz acompanha essa curvatura. Mas como é possível se no nosso dia-a-dia vemos a luz seguir em linha recta? Mais uma vez, as previsões da Física Clássica e até da Relatividade Restrita são válidas para a maioria dos problemas que temos de resolver.

Para testar o encurvamento dos raios de luz foi preciso esperar por um evento à escala astronómica. Durante o eclipse total do Sol de 1919, o astrónomo britânico Eddington conseguiu observar a luz proveniente de uma estrela que se encontrava ocultada pelo Sol. Isto mostrou que os raios de luz encurvam ao passarem perto do Sol. O desvio observado foi exactamente o previsto pelos cálculos de Einstein. Hoje não seria possível conhecer a nossa posição à superfície da Terra com o rigor que os satélites do GPS (Global Positioning System) permitem se os sinais que nos chegam não fossem corrigidos de acordo com os princípios da Relatividade Geral.

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