FATOS HISTÓRICOS E CONTRIBUIÇÕES PARA COM A MESMA

LINHA DO TEMPO

 

0= antiguidade

·         O comportamento e características do mundo eram explicados apelando-se para ações dos Deuses.

1= Gregos

·         século VII a.C.: filósofos gregos começaram a propor que o mundo poderia ser compreendido como resultado de processos naturais.

·         Os atomistas tentavam caracterizar a natureza da matéria, a qual antecipa o trabalho dos dias de hoje.

·         Devido a falta de equipamentos experimentais avançados tais como telescópios e mecanismos acurados de marcação do tempo, testes experimentais de muitas destas idéias era impossíveis ou impraticáveis.

·         O pensador grego Arquimedes deduz muitas descrições corretas da hidrostática quando, como a estória conta, ele notou que seu próprio corpo deslocava um volume de água enquanto ele estava tomando um banho um dia.

·         Erastóstenes, deduz que a Terra era uma esfera, e calcula apuradamente sua circunferência usando as sombras de bastões verticais para medir os ângulos entre dois pontos bastante separados na superfície da Terra.

·         Matemáticos gregos propunham calcular o volume de objetos como esferas e cones pela a sua divisão em discos muitos pequenos e somando-se o volume de cada disco – antecipando a invenção do calculo integral em mais de dois milênios.

·         A maioria de todos os registros diretos destas idéias são perdidos quando a Biblioteca de Alexandria foi destruída, em cerca de 400 d.C.

·         a teoria de Aristarco de Samos de que a Terra era um planeta que viajava em torno do Sol em um ano, e roda em torno de seu eixo em um dia (gerando-se as estações e os ciclos de dia e noite), e que as estrelas eram outros sois muitos distantes, os quais tinhas os seus próprios planetas acompanhado (e possivelmente, formas de vidas sobre estes outros planetas).

·         A descoberta da Máquina de Antikythera revela um detalhado conhecimento do movimento destes objetos astronômicos

·         parafuso de Arquimedes

·         As maquinas simples não foram assinaladas, com exceção da elegante prova de Arquimedes das leis da alavanca.

·         Lamentavelmente, este período de indagação a respeito da natureza do mundo foi eventualmente asfixiado por uma tendência de aceitar as idéias de eminentes filósofos, ao invés de questionar e testar estas idéias.

·         . O modelo de um universo centrado na Terra de Ptolomeu no qual os planetas eram entendidos como se movendo em pequenos círculos, chamados de epiciclos (o qual move- se em ciclos), eram tidos como verdades absolutas.

2= persas

·         Doutores gregos começaram a praticar medicina para elite de Roma, mas infelizmente as ciências físicas também não eram apoiadas ali.

·         Idade das Trevas: colapso do Império Romano, declínio do interesse na cultura clássica, a maior parte da pesquisa científica se estagna.

·         No Oriente Médio,filósofos de origem grega foram capazes de encontrar suporte para seu trabalho, e os escolásticos desenvolveram-se baseados nos seus trabalhos prévios em Astronomia e Matemática, enquanto desenvolviam novos campos como a Alquimia que posteriormente originaria a Química.

·         Árabes conquistam a Pérsia e cientistas surgem entre a população Persa. Eles reviveram a sabedoria Grega

·         O cientista persa, Mohammed al-Fazari, inventa o astrolábio e al-Khwarizmi empresta seu nome para aquilo que hoje conhecemos como algarismo, desenvolvendo a álgebra.

3= Indianos

·         Sistema de aritmética no qual um simples cálculo seja suficientemente fácil de ser realizado com grandes números.

·          Sistema numérico posicional e conceito do zero.

4= Idade Média no Século XII

·         Redescoberta dos trabalhos dos antigos filósofos através do contato com os Árabes

·         Os precursores do método científico moderno já podiam ser vistos no trabalho de Robert Grosseteste com ênfase na matemática, como por outro lado, na compreensão da natureza e na abordagem empírica admirada por Roger Bacon.

·         Bacon conduz experimentos no campo da Óptica e da a maior contribuição para o desenvolvimento da ciência européia medieval( devido a sua correspondência para o Papa, para encorajá-lo no ensino das ciências naturais nos cursos universitários e na compilação de vários volumes de registros do conhecimento científico em vários campos do seu tempo). Ele também descreve a possibilidade da construção de um telescópio, mas não existe nenhuma evidência forte de que ele tenha feito um

·         Continuação do trabalho de pesquisadores como Al Battani.

·         No século XIV, alguns escolásticos, tais como Jean Buridan e Nicole Oresme, iniciaram o questionamento da visão da mecânica de Aristóteles

·         Buridan desenvolve a teoria dos ímpetos, primeiro passo na direção do conceito moderno de inércia.

·         Nicole d'Oresme demonstra que o motivo proposto na física de Aristóteles contra o movimento da Terra não era válido e mostra a simplicidade da teoria segundo a qual a Terra se move, e não os céus. Ele também foi o primeiro a afirmar que a cor e a luz são da mesma natureza e a descoberta do desvio da luz através da refração atmosférica (embora, atualmente, o crédito desta última descoberta seja dado a Robert Hooke).

·         A chegada da Peste Negra, em 1348, põe fim a um breve período de desenvolvimento filosófico. A praga matou um terço das pessoas na Europa

·         O século XV foi marcado pelo florescimento artístico da Renascença.

·          A descoberta de textos antigos foi acelerada quando sábios de Bizâncio tiveram que procurar refúgio no Oeste após a queda de Constantinopla em 1453.

·         A invenção da Imprensa leva à democratização do saber e permiti uma rápida propagação de novas idéias.

·         Tudo isto pavimentou o caminho para a Revolução Científica a qual deve ser entendida como uma retomada do método científico que havia sido interrompido no século XIV.

5= revolução cientifica

·         A Revolução Científica pode ser vista como o florescimento do Renascimento e uma porta para a civilização moderna.

·         Redescoberta de conhecimentos originários da Grécia Antiga, Índia, China e da cultura Islâmica preservados e posteriormente desenvolvidos pelo mundo Islâmico do século VIII até o século XV, e traduzidos por monges cristãos para o Latim, tais como o Almagestro.

·         Iniciando-se com a Astronomia, os princípios da filosofia natural se cristalizaram em Leis da Física fundamentais enunciadas e melhoradas nos séculos seguintes.

·         Durante o século XIX, a ciência se fragmenta em múltiplos campos com pesquisas especializadas e campos da física.

6= Século XVI

·         Nicolau Copérnico revive o modelo heliocêntrico do sistema solar antevisto por Aristarco de Samos

·         Na Inglaterra William Gilbert (1544-1603) estuda o magnetismo e publica o trabalho seminal, De Magnete (1600), o qual trazia presente seus numerosos resultados experimentais.

7= Século XVII

·         Johannes Kepler formula um modelo do sistema solar baseado nos cinco sólidos platônicos, milenar baseado na idéia de Ptolomeu de órbita circular "perfeita" para corpos celestes "perfeitos".

·         Kepler cria suas três leis de movimento planetário e propõe também o primeiro modelo conhecido de movimento planetário no qual uma força emanada do Sol deflete o planeta de seu movimento "natural", causando então uma órbita curva.

·         Galileu Galilei torna -se pioneiro no uso de experimentos para validar as teorias físicas - idéia chave do método científico -, acabando, juntamente com Kepler,com a aceitação de dogmas, e dando início a uma era onde idéias científicas eram abertamente discutidas e rigorosamente testadas. Ele ainda formula e testa, com sucesso, várias situações em cinemática, incluindo a lei correta do movimento acelerado, a trajetória parabólica, a relatividade do movimento não acelerado, e uma forma inicial da Lei da Inércia.

·         Em 1687 Isaac Newton publicou o Principia Mathematica, detalhando duas teorias físicas genéricas e bem sucedidas: As leis do movimento de Newton, da qual surge a Mecânica Clássica; e a Lei da Gravitação de Newton, a qual descreve a força fundamental da gravidade (ambas as teorias concordam muito bem com os experimentos).

8= Século XVIII

·         O conceito de Termodinâmica é desenvolvido por Robert Boyle, Thomas Young, e muitos outros, concorrentemente com o desenvolvimento da máquina a vapor, dando prosseguimento no próximo século.

·         Em 1733, Daniel Bernoulli usa argumentos estatísticos juntamente com mecânica clássica para deduzir resultados termodinâmicos, iniciando o campo da Mecânica estatística.

·         Benjamin Franklin conduz pesquisas a respeito da natureza da eletricidade em 1752.

·         Em 1798, Benjamin Thompson demonstra a conversão ilimitada de trabalho mecânico em calor. Isto foi utilizado por James Prescott Joule para demonstrar a lei da conservação de energia um século depois

9= século XIX

·         Em uma carta a Royal Society em 1800, Alessandro Volta descreve a sua invenção da bateria elétrica, proporcionando pela primeira vez um meio para gerar uma corrente elétrica constante, e abrindo um novo campo para investigação na Física.

·         Em 1847 James Prescott Joule estabeleceu a Lei da Conservação de Energia, na forma do calor e da energia mecânica - contudo, o Princípio da Conservação da Energia teria sido sugerido ou enunciado em várias formas, por talvez, uma dúzia de Alemães, Franceses, Britânicos e outros cientistas durante a primeira metade do século XIX.

·         O comportamento da eletricidade e magnetismo é estudado por Michael Faraday, Georg Ohm, e outros.

·         Faraday, que iniciou sua carreira como químico trabalhando para Humphry Davy no Royal Institution, demonstra que o fenômeno eletrostático, a ação da recentemente descoberta pilha elétrica ou bateria, o fenômeno eletroquímico, e o relâmpago são todos manifestações diferentes do fenômeno elétrico.  Além disto, descobriu em 1821 que a eletricidade pode produzir movimento mecânico rotacional, e em 1831 descobriu o Princípio da Indução Eletromagnética, pelo qual o movimento mecânico pode ser convertido em eletricidade. Por este motivo foi Faraday que estabeleceu as bases para o motor elétrico e o gerador elétrico

·         Em 1855, James Clerk Maxwell unificou os dois fenômenos em uma única teoria do eletromagnetismo, descrita pelas Equações de Maxwell - um tópico a parte das deduções de Maxwell foi que a velocidade da luz não depende do observador, um aviso do desenvolvimento da relatividade especial por Albert Einstein.

·         Em dois trabalhos em 1876 e 1878, Josiah Willard Gibbs desenvolveu muito do formalismo teórico para a Termodinâmica, e uma década depois estabeleceu as leis para a fundação da Mecânica estatística — esta também foi descoberta independentemente por Ludwig Boltzmann.

·         Em 1887 o experimento Michelson-Morley é conduzido e é interpretado como um ponto contra a teoria amplamente aceita na época, que a Terra esta se movendo através de um "éter luminífero".

·         Graças a esse desenvolvimento, mais tarde, a Teoria Restrita da Relatividade de Einstein promove uma explicação completa que não necessitava do éter

·         Albert Abraham Michelson e Edward Morley não estavam convencidos da não existência do éter. Morley partiu então para conduzir experimentos com Dayton Miller

·         Em 1887, Nikola Tesla investigou o Raio-X usando seus próprios aparelhos como também os tubos de Crookes.

·         Em 1895, Wilhelm Conrad Röntgen observou e analisou os Raios-X, o qual o ajustou para ser uma radiação eletromagnética de alta-frequência.

·         A Radioatividade é descoberta em 1896 por Henri Becquerel, e depois estudada por Pierre e Marie Curie e outros. Isto iniciou o campo da Física Nuclear.

·         Em 1897, J.J. Thomson estuda o elétron, a partícula elementar o qual carrega corrente elétrica no circuito. Ele deduziu que raios catódicos existiam e eram partículas “ negativamente carregadas, o qual ele chamou corpúsculos”.

10= século XX

·         O início do século XX inaugurou uma série de revoluções na Física. As teorias há muito aceitas de Newton não se mostraram suficientes para todas as circunstâncias. Não somente a Mecânica Quântica mostrava que as Leis do movimento não se aplicam a escalas pequenas, mas o mais perturbador, a relatividade geral mostrou que o arcabouço do espaço-tempo, do qual a Mecânica Newtoniana e relatividade especial dependem, poderia não existir.

·         Em 1904, Thomson propôs o primeiro modelo atômico, conhecido como o modelo do pudim de passas. (A existência do átomo foi proposta em 1808 por John Dalton.)

·          Em 1905, Einstein formulou a teoria da relatividade especial, unificando o espaço e tempo em uma única entidade, espaço-tempo. A Teoria da Relatividade prescreve uma transformação entre referenciais inerciais diferente da mecânica clássica, necessitando o desenvolvimento da mecânica relativística como um substituto para mecânica clássica. No regime de velocidade baixa (relativa), as duas teorias concordam.

·         Em 1915, Einstein ampliou a relatividade restrita para explicar a gravidade com a Teoria da relatividade geral, a qual substitui as leis de gravitação de Newton (em situações de baixas massas e energias, as duas teorias concordam).

·         Um dos principais resultados da relatividade geral é o colapso gravitacional em buracos negros, o qual tinha sido antecipado dois séculos antes, mas elucidado por Robert Oppenheimer. Oppenheimer foi o último diretor do Projeto Manhattan no Los Alamos.

·         Importantes soluções exatas da equação de campo de Einstein formam encontradas por Karl Schwarzschild em 1915 e Roy Kerr somente em 1963.

·         David Hilbert veio a obter as mesmas equações de Einstein para a relatividade geral em um período de poucas semanas, como Einstein, em Novembro de 1915. A dificuldade principal, no que concerne a Hilbert, era que a lei de conservação da energia não abrangia uma região sujeita a um campo gravitacional. (note que algumas vezes os objetos que são necessários para definir uma quantidade conservada não era um tensor, mas um pseudo-tensor).

·         Em 1911, Ernest Rutherford deduziu a partir do experimento de deflexão a existência de um compacto núcleo atômico, com cargas positivamente carregadas, denominado prótons.

·          Nêutrons, o constituinte neutro do núcleo, foram descobertos em 1932 por James Chadwick.

·         No inicio de 1900, Max Planck, Albert Einstein, Niels Bohr, entre outros, desenvolveram a teoria quântica para explicar várias anomalias pela introdução de níveis de energia discretos.

·         Em 1925, Werner Heisenberg e Erwin Schrödinger formularam a mecânica quântica, a qual esclarecia a teoria quântica precedente (na mecânica quântica, os resultados dos experimentos físicos eram de origem probabilística).

·          Ela foi bem sucedida em descrever o comportamento da matéria em escala reduzida e também proveu uma ferramenta teórica para física da matéria condensada, a qual estuda o comportamento físico de sólidos e líquidos, incluindo fenômenos tais como estruturas cristalinas, semicondutores, e supercondutores.

·         Os pioneiros da física da matéria condensada incluem Feliz Bloch, que aplicaram a mecânica quântica para descrever o comportamento dos elétrons em uma estrutura cristalina em 1928.

·         Em 1929, Edwin Hubble publicou a sua descoberta de que a velocidade na qual as galáxias se afastam correlaciona-se diretamente com sua distância. Esta é a base para compreender que o universo está expandindo. Portanto, o universo deve ter sido muito menor e além disto muito quentes no seu passado.

·         Por volta de 1940, pesquisadores como George Gamov propuseram a teoria do Big Bang, para a qual foram descobertas evidências em 1964; Enrico Fermi e Fred Hoyle estavam entre os que duvidavam entre 1940 e 1950. Hoyle havia denominado a teoria de Gamov Big Bang de forma a ridicularizá-la. Atualmente, ela é um dos principais resultados da cosmologia.

·         Durante a Segunda Guerra Mundial, a física tornou-se o principal destino de fundos governamentais e pesquisa em ambos lados do conflito. Sua importância em tecnologias como o radar, foguetes, armas antiaéreas eram vistas como vantagens para esforço de guerra de ambos os lados.

·          Embora a física tenha recebido alguns fundos mais depois da Primeira Guerra Mundial, isto foi uma mixaria comparado ao recebido somente algumas poucas décadas mais tarde.

·          Em 1934, o físico Italiano Enrico Fermi descobriu um resultado estranho quando bombardeou urânio com nêutrons, o que ele acreditava ser o primeiro elemento trans-urânico a ser criado.

·         Em 1939, isto foi descoberto pelo químico Otto Hahn e a física Lise Meitner que imaginaram que o que estava acontecendo era o processo de fissão nuclear, pelo qual o núcleo do urânio era quebrado em dois pedaços, liberando uma considerável soma de energia no processo. A essa altura ficou claro para um número de cientistas independentes que este processo teria uma potência na produção de uma grande soma de energia, que poderia ser usado como fonte de potencia para sociedade ou como uma arma.

·         Os alemães e os americanos desenvolveram pesquisas em física nuclear para avaliar a capacidade para criar tais armas na guerra.

O projeto alemão de energia nuclear, liderado por Heisenberg, foi mal sucedido, mas o projeto Manhattan aliado atingiu seus objetivos.

·                    Na América, uma equipe liderada por Fermi alcançou a primeira reação em cadeia feita pelo homem em 1942 no primeiro reator nuclear do mundo, e em 1945, o primeiro explosivo nuclear do mundo foi detonado no Sitio Trinity, norte de Alamogordo, Novo México.

·         Em agosto de 1945, os Estados Unidos lançaram duas bombas atômicas nas cidades japonesas de Hiroshima e Nagasaki.

·         Depois da guerra, as indústrias do governo se tornaram o principal financiador da física. O cientista líder do projeto Aliado, o físico teórico Robert Oppenheimer, assinalou uma mudança das responsabilidades dos físicos quando ele discursou que: "De uma forma concreta, na qual nenhuma vulgaridade, humor, exagero pode eximir, os físicos conheceram o pecado, e este é um conhecimento o qual eles não podem perder.

·         Os termos deste novo relacionamento com os militares foram fortemente marcados quando Oppenheimer teve seu passe de segurança revogado em uma audiência muito divulgada durante o auge da era McCarthy onde foram levantadas suspeitas a respeito de sua lealdade.

·         Durante este processo deu-se a invenção do ciclotron por Ernest O. Lawrence em 1930.

·          A Física no período pós-guerra entrou em uma fase que os historiadores tem chamado de "Grande Ciência", requerendo enormes maquinas, construções, e laboratórios de forma a testar suas teorias e avançar para novas fronteiras.

·         O financiador principal da física tornou-se o governo, que reconheceu que o suporte a pesquisa "básica" poderia frequentemente levar a tecnologias úteis tanto para aplicações militares como industriais.

·         A eletrodinâmica quântica, a qual descreve a interação eletromagnética, formulada com o objetivo de estender a mecânica quântica de forma a se tornar consistente com a relatividade restrita por Dirac em 1928.

·         A partir desta, a Teoria do campo Quântico obtém a sua forma moderna no final de 1940 com o trabalho de Richard Feynman, Julian Schwinger, Sin-Itiro Tomonaga, e Freeman Dyson. A Teoria do campo Quântico proveu um arcabouço para a física de partículas moderna, a qual estuda forças fundamentais e partículas elementares.

·         Em 1954 Yang Chen Ning e Robert Mills desenvolveram uma classe de teoria de Gauge, a qual serviu de arcabouço para o Modelo Padrão.

·          O Modelo Padrão, completado em 1970, descreve com sucesso a maior parte das partículas observadas até hoje.

·         Em 2000 o Fermilab descobre o neutrino Tau. A única particula do modelo padrão que ainda não foi descoberta é o bosão de Higgs. O Grande Colisor de Hádrons,  tem como missão principal encontrar esta partícula.

·         Em 2001 o Observatório de Neutrinos de Sudbury (Canadá) confirma a existência de oscilações de neutrinos.

·          Em 2003 observações do espectro de anisotropia da radiação cósmica de fundo pelo satélite WMAP da NASA apresentam resultados importantes relacionados com a idade e a composição do universo.