As 10 maiores invenções da física, segundo os docentes da UEM

As 10 maiores invenções da física, segundo os docentes da UEM

Fonte: Site da Universidade Estadual de Maringá

 

 

As 10 maiores invenções da física

 

INTRODUÇÃO


        O invento, de um modo geral, sugere uma criação original da inteligência humana no campo dos problemas relacionados com a satisfação de necessidades de ordem técnica. Não se confunde com descoberta, que lembra a idéia de casualidade – embora, muitas vezes, provenha de pesquisas, experimentos e estudos – e está ligada a aperfeiçoamentos científicos e fenômenos ou mesmo coisas naturais, que ainda não eram do conhecimento do homem.

 

 

COMPUTADOR


        Com o surgimento de figuras, letras e números, e sua perpetuação em rochas e pergaminhos, o homem, mesmo sem consciência do que fazia, já estava criando e armazenando dados. Com a evolução do conhecimento e a necessidade de se ter um meio para armazenar e, particularmente, calcular, surgem os principais antecessores do computador atual.
        O swan-pan-oriente (2500 a.C.) é um dos primeiros antecessores. Palitos eram empilhados tal que a altura e a posição relativa destes, supunham valores distintos. O ábaco, tal como o conhecemos, já era utilizado pelos fenícios em 2000 a. C. e constitui o inicio da informática.
        John Napier desenvolveu, por volta de 1600, na Escócia, tabelas de multiplicação gravadas em bastões, os "Ossos de Napier". Essas tabelas serviram de base para as réguas de cálculo feitas por Willian Oughtred, em 1621, que pode ser considerado um aparelho analógico.
        Para um posterior surgimento dos computadores, era necessário, antes de qualquer coisa, a invenção das maquinas de calcular. A primeira foi inventada por Wilhelm Schickard na Inglaterra em 1603. Já a primeira máquina de calcular mecânica foi desenvolvida por Pascal, na França em 1642. Ela baseava-se na rotação de engrenagens mecânicas, mas calculava apenas somas e subtrações. Era chamada de Pascoline. Gottfried Von Leibinitz, em 1671, aperfeiçoou a Pascoline, inserindo as operações de multiplicação e divisão.
        O computador eletromecânico desenvolvido por Herman Hollerith, baseia-se no método de armazenamento de informações através de placas perfuradas, as quais podiam controlar teorias fazendo com que eles realizassem desenhos pré-elaborados.
        O pai de todos os computadores modernos é o Eniack, desenvolvido por John Mauchly e J. Presper Eckert em 1946. Porém, toda estrutura lógica dos computadores foi desenvolvida por John Von Newmann, que criou o conceito de programação e operações binárias.
        Com o invento do computador pode-se não apenas armazenar dados, como também resolver problemas e simular modelos. O computador pôde diminuir o tempo utilizado em pesquisas e otimizar o avanço tecnológico.

 

IMPRENSA


        Para a civilização ocidental a técnica de imprimir teve inicio na Europa do século XV. Chineses, japoneses e coreanos desde há muito tempo conheciam-na e usavam-na.
        Os mais remotos vestígios de impressa de que se tem noticia são os amuletos mandados confeccionar pela imperatriz Shotoku, do Japão, antes do ano 770 de nossa era, dos quais ainda restam alguns exemplares pelos museus da Europa.
        A arte de imprimir utilizando blocos entalhados é a forma clássica da imprensa chinesa. Entre 971 e 983, foi impresso o Tripitaka – a bíblia budista - cuja consecução exigiu o entalhe de nada menos de 130000 blocos de madeira.
Quando os comerciantes europeus começaram a importar mercadorias do oriente, por volta de 1300, espécimes de blocos entalhados vieram com as sedas e especiarias. Estes blocos foram primeiramente usados na Europa para imprimir figuras de Santos e baralhos de cartas.
        Pi Shing, entre 1041 e 1049 confeccionou tipos de móveis de louça que foram posteriormente aperfeiçoados. Porém esses tipos móveis começaram a ser utilizados pouco antes de 1450. Uma forte tradição credita a Johann Gutenberg a invenção do processo. O mais antigo livro que se conhece impresso na Europa com tipos é o fragmento de um almanaque do ano de 1448.
        Dos livros completos sem data, pelo menos um é anterior ao SALTÉRIO de 1457. É uma edição de uma bíblia em latim, comumente conhecida por bíblia de 42 linhas, conhecida como Bíblia de Gutenberg.
Entre 1450 e 1500 a imprensa se expandiu com grande rapidez. Neste período mais de oito milhões de livros foram impressos. Dos incunábulos impressos, 77% compreendem obras em latim, 6% em alemão, 5% em francês e 1% em holandês. Os livros religiosos alcançam 45% do total impresso, as obras clássicas 30%, as de Direito e de Ciências 10% cada.
        Em 1535 foi instalada a primeira oficina de impressão no Novo Mundo (México). A grande expansão da imprensa viria com o advento das máquinas de impressão a vapor (1815) e da composição mecânica (1838).
Facilitando a difusão do saber e das idéias, dando novas dimensões ao Renascimento concorrendo para os progressos da Reforma e acelerando o processo de formação das línguas nacionais, o livro impresso foi o fermento que abriu novos horizontes ao homem dos tempos modernos.

 

BÚSSOLA


        A primeira referência clara a bússola encontra-se numa enciclopédia chinesa elaborada em 1040 da era cristã, em que se descreve a fabricação de agulhas magnéticas.
        Originalmente a bússola chinesa compunha-se de um pedaço de magnetita (óxido de ferro magnético), escavado em forma de colher e colocado a flutuar na água. Influenciada pelo campo magnético terrestre, a magnetita flutuante tomava sempre a mesma direção ao longo do eixo norte-sul.
        A primeira bússola de navegação encontra-se num relatório chinês de 115 d.C. possuía ponteiro em formato de peixe, equilibrado sobre um eixo vertical. Tratava-se, contudo, de um instrumento bastante inadequado, útil apenas para a navegação em mares muito calmos.
        É difícil determinar como a bússola foi introduzida na Europa e nos países islâmicos. No final do século XIII, o instrumento era amplamente utilizado em todo o continente europeu.
        Por volta de 1300, introduziram-se dois aperfeiçoamentos importantes na forma original do instrumento. O primeiro consistiu na colocação da bússola em argolas de sustentação. Estas eram compostas de anéis concêntricos de latão, articulados de tal modo que, quando o navio balançava, a bússola permanecia na posição vertical.
        A segunda inovação foi a introdução da rosa-dos-ventos, assinalada com quatro pontos cardeais e suas subdivisões. A rosa-dos-ventos permitia ao navegante demarcar com precisão e controlar continuamente o curso do timoneiro.
        Durante o século XIX, à medida que os armadores navais passavam a usar mais ferro na construção, as embarcações se perdiam devido à interferência magnética da estrutura na agulha. A solução para esse problema consistiu em instalar no suporte da bússola um sistema de compensação por conjuntos separados de imãs e blocos de ferro doce.
        Os maiores benefícios desse invento encontram-se na navegação naval e terrestre. A bússola é a precursora de um sistema de navegação mais atual, o GPS (Global Position System).

 

GERADOR ELÉTRICO


        Aparelho que transforma energia mecânica, térmica ou química em energia elétrica. Foi em 1831 que Michael Faraday, na Inglaterra, e Joseph Henry, na América, quase que simultaneamente, demonstraram a possibilidade de transformar diretamente a energia mecânica em energia elétrica. 
        Os geradores usados hoje na indústria são baseados no mesmo princípio por eles empregado: a indução magnética. O gerador de Faraday consistia em um disco de cobre que girava no campo magnético formado pelos pólos de um ímã de ferradura e produzia corrente contínua.
        Um ano depois, H. Pixii obtinha corrente alternada, usando um gerador com imãs e enrolamento de fio numa armadura de ferro. 
        Somente cerca de 50 anos depois das experiências de Faraday e Henry, foram conseguidos geradores para a exploração comercial. Devem-se essas conquistas aos trabalhos de E. Weston, Edison, Tesla, John Hopkinson, C. F. Brush e van Depoele.
        No fim do século passado, a invenção da lâmpada elétrica e a introdução de um sistema prático de produção de corrente elétrica e sua distribuição, foram fatores que forçaram de maneira decisiva o desenvolvimento acelerado dos geradores e motores elétricos. Partindo de pequenos geradores, simples aparelhos de pesquisas de laboratório, passando pela construção de alternadores e dínamos de pequena potência, chegamos aos gigantes de hoje.
Com a invenção do gerador elétrico foi possível levar energia elétrica para a população desenvolver novos equipamentos elétricos. Esse desenvolvimento contribuiu para uma evolução contínua da sociedade.

 

TELESCÓPIO


        O telescópio foi inventando por Hans Lippershey, holandês, fabricante de lentes, em 1608. Em 1609, Galileu Galilei o apresentou ao público em geral e o usou para observar o céu. Posteriormente Johannes Kepler descobriu o principio do telescópio astronômico construído com lentes convexas. Isaac Newton construiu o primeiro telescópio refletor em 1668.             Os espelhos refletores dos telescópios eram feitos de um metal brilhante, obtido de uma mistura de cobre e estanho, até o momento em que o químico alemão Von Justus Liebig descobriu um método para colocar um filme prateado em uma superfície de cristal. Os espelhos banhados em prata não só eram usados pela facilidade de construção do espelho, mas também porque se podia repetir o banho de prata em qualquer momento sem danificar a forma deles.
        Em 1754 a melhoria do copo de pedra ótico (vidro flint) permitiu a construção de telescópios refratores muito mais sofisticados.
        Em 1931, o ótico alemão de origem russa, Bernard Schmidt inventou um telescópio combinando espelhos refletores e refratores. Com isso, foi possível fotografar com claridade, grandes áreas do céu. O maior telescópio desse tipo é o Schmidt, com uma lente de 134 cm e um espelho de 200cm que está no observatório Karl Schucarslhild em Tautenberg, Alemanha.
        Atualmente o maior telescópio refrator do mundo é o telescópio Keck, de 982 cm, no observatório Mauna Kea no Hawai. Entre a lista de refletores de mais de 254cm de diâmetro estão o telescópio de 600cm de diâmetro no observatório astrofísico da Rússia, um telescópio de 508 cm, no observatório de Monte Palomar, Califórnia, entre outros.
        O telescópio sempre proporcionou avanços e descobertas incríveis do universo (vide as fantásticas fotografias feitas pelo "decadente" – graças à política de George W. Bush – do telescópio espacial Hubble). Sem ele talvez ainda estivéssemos acreditando na existência de um único sistema formado pelo Sol, a Terra, a Lua e as estrelas fixas. Provavelmente acreditando no sistema geocêntrico. Ou seja, nossa visão do cosmos seria limitada.

 

INTERNET


        A Internet nasceu praticamente sem querer. Foi desenvolvida no início da década de 1960, tempos remotos da Guerra Fria com o nome de ArpaNet para manter a comunicação das bases militares dos Estados Unidos, mesmo que o Pentágono fosse riscado do mapa por um ataque nuclear.
        Quando a ameaça da Guerra Fria passou, ArpaNet tornou-se tão inútil que os militares já não a consideravam tão importante para mantê-la sob a sua guarda. Foi assim permitido o acesso aos cientistas que, mais tarde, cederam a rede para as universidades. Essa rede expandiu-se para universidades de outros países, permitindo que pesquisadores domésticos a acessassem, até que mais de cinco milhões de pessoas já estavam conectadas com a rede. Para cada nascimento, mais 4 se conectavam com a imensa teia da comunicação mundial.
        A Internet já é hoje a 2ª maior rede do mundo, ficando atrás apenas da rede telefônica mundial. Grande parte das redes corporativas já se encontram ligadas à Internet e praticamente todos os Centros de Pesquisa e Universidades do mundo inteiro também podem ser acessados virtualmente pela rede. As conseqüências da grande utilização desta nova mídia ainda não podem ser totalmente previstas, mas espera-se uma grande mudança no comportamento das pessoas com a utilização maciças da rede. 
        A Internet se confunde com uma plataforma de publicação eletrônica – a cor, as imagens, as fotografias, os quadros e gráficos, os textos, os sons, os filmes animados, a interatividade, a relação cara a cara. Todos estes elementos da comunicação multimídia fazem parte do nosso imaginário e vão sendo transformados numa necessidade da própria vida cotidiana.
        Nunca o homem tinha conseguido realizar tão bem os seus sonhos de comunicação mais exigentes antes de inventar a World Wide Web (www).

 

CINEMA


        Sente-se, relaxe, pois o filme já vai começar!
        Indícios históricos e arqueológicos comprovam que é antiga a preocupação do homem com o registro do movimento. O desenho e a pintura foram as primeiras formas de representar os aspectos dinâmicos da vida humana e da natureza, produzindo narrativas através de figuras.
        O jogo de sombras do teatro de marionetes oriental é considerado um dos mais remotos precursores do cinema. Surgiu na China, por volta de 5.000 a.C. Esse jogo de sombras é a projeção, sobre paredes ou telas de linho, de figuras humanas, animais ou objetos recortados e manipulados. O operador narra a ação, quase sempre envolvendo príncipes, guerreiros e dragões.
        Experiências posteriores como a câmara escura e lanterna mágica constituem os fundamentos da óptica, que tornou possível a realidade cinematográfica. Enunciada por Leonardo da Vinci e desenvolvida pelo físico napolitano Giambattista Della Porta, no século XVI, a câmara escura consistia basicamente de uma caixa fechada com um pequeno orifício coberto por uma lente. Já lanterna mágica foi criada pelo alemão Athanasius Kirchner, na metade do século XVII, baseia-se no processo inverso da câmara escura. É composta por uma caixa cilíndrica iluminada à vela, que projeta as imagens desenhadas em uma lâmina de vidro.
        Para captar e reproduzir a imagem do movimento são construídos vários aparelhos baseados no fenômeno da persistência retiniana (fração de segundo em que a imagem permanece na retina), descoberto pelo inglês Peter Mark Roger, em 1826. A fotografia, desenvolvida simultaneamente por Louis-Jacques Daguerre e Joseph Nicéphore Niepce, e as pesquisas de captação e análise do movimento representam um avanço decisivo na direção do cinematógrafo. Esses aparelhos são: fenacistoscópio, praxinoscópio, fuzil fotográfico, cronofotografia, cinetoscópio. Foi do aperfeiçoamento de cinetoscópio que surgiu o cinematógrafo, em 1895, idealizado por Auguste e Loius Lumière. Esse aparelho, uma espécie de ancestral da filmadora, é movido a manivela. Louis Lumière é considerado então o primeiro cineasta, realizador de documentários curtos. É importante salientar, que mesmo assim, o cinema ainda era um meio de expressão mudo. O primeiro filme inteiramente falado é "Luzes de Nova York", de Brian Foy (1928).
        Finalmente o cinema estava completo. Deste momento em diante ele teve todo o potencial para formar e transformar idéias e sonhos. O que surgiu posteriormente só veio a contribuir para a expansão dessa arte pelo mundo. Infelizmente, o panorama do cinema no Brasil é dominado pela cinematografia norte-americana. Assim, perde-se o cinema nacional e perdem-se a cinematografia multicultural da Europa, Irã, China, Índia, Japão e África.

 

AVIÃO


        O vôo é um velho sonho da humanidade. Por volta de 1250, o frade inglês Roger Bacon sugeriu o ortóptero, máquina voadora que bate as asas como um pássaro. Em 1490, Leonardo da Vinci, que estudava o vôo dos pássaros, projetou algumas máquinas voadoras, também do tipo ortóptero; desenhou ainda uma hélice e descreveu os princípios do pára-quedas. As primeiras ascensões do homem no espaço foram realizadas em balões.
        Em 23 de outubro de 1906, o brasileiro Santos Dumont realizou, na França, o primeiro vôo prático de um avião, embora a primazia, para esse tipo de vôo, tenha sido reivindicada pelos norte-americanos, irmãos Wright, em 17-12-1903 (que realizaram um vôo "catapultado", ou seja, o aparelho não tinha capacidade motora de elevar-se ao ar, num vôo sustentado, por sua própria conta).
        A partir das experiências bem sucedidas de Santos Dumont e dos irmãos Wright, o desenvolvimento do avião deslanchou de modo surpreendente. Porém, triste fato é que, tal como ocorreu com muitas outras invenções, esse desenvolvimento tenha ocorrido muito mais pelo esforço de guerra (desenvolvimento de aviões militares) do que pelo seu uso comercial. Desde a sua efetiva criação, o avião passou por vários períodos de "amadurecimento", em que suas características mais importantes foram sendo definidas. 
        Até 1914 o avião era imprevisível e inseguro. Até esta época, a maioria dos aviões era biplano (duas asas sobrepostas) e construído de madeira e lona. Mais tarde, em meio a Primeira Guerra Mundial, o desenvolvimento do avião se deu rapidamente, e foram criadas aplicações especializadas como caças, bombardeiros, aviões de observação e de transporte. Porém a maioria dos aviões ainda continuava sendo de madeira e lona, embora alguns modelos já empregassem o metal (alumínio) na fabricação de algumas peças.
        O período de maior desenvolvimento do avião se deu durante a Segunda Guerra Mundial, em 1935-1945, iniciado com a ascensão da Alemanha Nazista. Evoluiu dos biplanos movidos à hélice para o avião a jato. Muito da tecnologia desenvolvida nessa época é utilizada até os dias de hoje.
        Nos últimos 50 anos, o desenvolvimento da aviação comercial tem se limitado no desenvolvimento de novas tecnologias de construção, tais como materiais mais leves e seguros, motores mais econômicos e menos poluentes e na incorporação dos avanços da eletrônica digital, principalmente nos sistemas de vôo e navegação.

 

TRANSISTOR


        Antes de 1950 todo equipamento eletrônico utilizava válvulas, aquelas com bulbo de baixo brilho que numa determinada época dominaram a nossa indústria. O aquecedor de uma válvula típica consumia muitos watts de potência. Por isso, os equipamentos a válvula exigiam uma fonte de alimentação robusta e criavam uma boa quantidade de calor que constituíam um problema a mais para os projetistas. Os resultados eram os equipamentos pesados e antiquados tão difundidos naquela época.
        Em 1951, William Shockley, juntamente com Jonh Bardeen e Walter H. Brattain, inventou o primeiro transistor de junção. Foi um desses grandes acontecimentos que mudam todas as regras. Todos estavam ansiosos na época e previam que grandes acontecimentos estavam para acontecer. Quando o fato se concretizou, as previsões mais ousadas não estavam nem perto do novo mundo que estava para vir.
        O impacto do transistor na eletrônica foi enorme. Além de iniciar a indústria dos multibilhões de dólares dos semicondutores, o transistor contribuiu para todas as invenções relacionadas, como os circuitos integrados, componentes optoeletrônicos e microprocessadores. Praticamente todos os equipamentos eletrônicos projetados hoje em dia usam componentes semicondutores.
        As mudanças foram mais perceptíveis nos computadores. O transistor não revisou a indústria dos computadores, ele a criou. Antes de 1950 um computador ocupava uma sala inteira e custava milhões de dólares. Hoje, um bom computador cabe numa escrivaninha e custa, às vezes, menos de mil dólares.

 

ESCRITA

        Existem, há dezenas de milhares de anos, inúmeros meios de transmitir mensagens através de desenhos, sinais e imagens. Uns exemplos são os homens da pré-história que faziam desenhos nas paredes das cavernas (pictogramas). Desenhavam o que estava a sua volta: animais, homens, arcos, flechas etc. Aos poucos as figuras evoluíram e se transformaram em símbolos. Surgiram então, os ideogramas
        Entretanto, a escrita propriamente dita só começou a existir a partir do momento em que foi elaborado um conjunto organizado de signos ou símbolos, por meio dos quais os usuários puderam materializar e fixar claramente tudo o que pensavam, sentiam ou sabiam expressar. Tal sistema não surge da noite para o dia. Ainda não se sabe com certeza absoluta, porém, a primeira escrita apareceu na região da Mesopotâmia, local onde surgiram as primeiras civilizações urbanas, entre o sexto e o primeiro milênio AC. Entre os objetos que estas civilizações utilizavam para escrever estão: objetos de metal, osso e marfim; largos e pontiagudos em uma das extremidades e na outra, plano, em forma de paleta com a finalidade de poder cancelar o texto, alisando o material arranhado ou errado.
        Os estudos tradicionais consideravam o Egito como o berço da escrita, porém hoje está claro que a escrita suméria é anterior a esse tempo. Podemos dizer que os egípcios introduziram ao mundo clássico a forma material do livro, o uso do papiro em forma de rolo, o emprego da tinta e a utilização das ilustrações como complemento explicativo do texto.
        Em seguida, tem-se o nascimento do Alifato que se divide em dois subgrupos: o fenício que derivou o alfabeto grego e os demais; e o aramaico, derivando o hebreo e o árabe. O primeiro alfabeto foi criado pelos fenícios no século XIII a.C. Mais tarde os gregos introduziram as letras vogais e seu alfabeto é utilizado hoje em dia na Grécia e em trabalhos científicos.
        Uma maior disseminação dos livros se deu muito tempo depois, a partir do século XIII d.C quando estavam funcionando diversas universidades e o ensino era em latim sendo o livro instrumento básico. Com a aparição do papel, material muito mais barato, a nova tecnologia foi batizada com o nome de "Galáxia Gutenberg" e o manuscrito será uma forma de arte e produto exótico frente a obra mecânica que o tempo se encarregará de converter o invento na maior revolução da história da cultura.
        A história da escrita é longa, lenta e complexa. História que se confunde e se entrelaça com a história do próprio homem, um romance apaixonante do qual nos faltam, ainda hoje, algumas páginas. Tudo começou nas paredes de uma caverna. Desde então o homem evoluiu, o que capacitou você a ler este texto.

 

ELETROMAGNETISMO


        Por volta de 600 a.C. Tales de Mileto sabia que uma certa resina (âmbar), atritada com uma substância seca, adquiriria a propriedade de atrair corpos leves, estes são os primeiros relatos na história sobre a eletricidade.
        Para os primeiros pesquisadores a eletricidade pareceu ser um fenômeno extraordinário. Pois, obter "fogo sutil" (assim era chamado um objeto que era levado a um estado altamente eletrizado) exigia certa persistência e habilidade. 
Mas somente no século XIX, com André Marie Ampère, Michael Faraday e James Clerk Maxwell e muitos outros cientistas é que se descobriu a verdadeira natureza do eletromagnetismo. Hoje, muito dos fenômenos naturais, tais como: relâmpago, congelamento da água, crescimento das árvores e até mesmo a vida do homem são explicados usando estas teorias. Muitos outros fenômenos trouxeram grande avanço para a humanidade, sendo possível, por exemplo, gerar energia elétrica, construir motores, enviar informação a grandes distâncias entre outras infinidades de avanços.
        Nem a revolução da física quântica, nem o desenvolvimento da relatividade especial, deslumbraram tanto quanto as equações do campo eletromagnético que Maxwell estabeleceu há aproximadamente 100 anos. Evidentemente, pois se trata de uma teoria sólida que, ainda hoje, é discutida e estudada.


Crie um site com

  • Totalmente GRÁTIS
  • Centenas de templates
  • Todo em português

Este site foi criado com Webnode. Crie um grátis para você também!