Como a lâmpada elétrica provocou uma revolução cientifica e se tornou um pesadelo para Albert Einstein:sport x retro

Há cercasport x retrocem anos, vários dos maiores cientistas da história entraram nesse mundo estranho e descobriram que nesse reino diminuto os objetos podem estarsport x retrodois lugares ao mesmo tempo e que o destino é ditado pelo acaso - trata-sesport x retrouma dimensão na qual a realidade desafia o senso comum.

E eles então se depararam com uma possibilidade aterrorizante: asport x retroque tudo que pensávamos e sabíamos sobre o mundo poderia estar completamente errado.

E a históriasport x retronossa caminhada ao delírio científico começou com um objeto muito improvável.

Berlim, 1890

A Alemanha era um novo país, recentemente unificado e ansioso pela industrialização.

Várias empresassport x retroengenharia foram fundadas e foram gastos milhões na compra da patente europeia da nova invençãosport x retroThomas Edison: a lâmpada elétrica, a epítome da tecnologia moderna e um grande símbolo otimistasport x retroprogresso.

As companhiassport x retroengenharia sabiam que poderiam ganhar fortunas se encarregandosport x retroiluminar as ruas do novo império alemão.

O que não se conseguiu prever então foi que isso iniciaria uma revolução científica. Ainda que pareça estranho, esse simples objeto foi responsável pelo nascimentosport x retrouma das teorias mais importantessport x retrotoda a ciência: a mecânica quântica.

Como?

O focosport x retroluz apresentava um problema estranho. Os engenheiros sabiam que se os filamentos esquentavam com a eletricidade, eles brilhavam. Mas não sabiam por quê.

Algo tão básico como a relação entre a temperatura do filamento e a cor da luz que produzia era um mistério total, que eles obviamente desejavam resolver.

Com a ajuda do Estado alemão, os pesquisadores teriam como viabilizar isso. Em 1887, o governo investiu milhõessport x retroum novo institutosport x retropesquisa técnicasport x retroBerlim, o Physikalisch-Technische Reichsanstalt, ou PTR.

Em 1900, contrataram um cientista brilhante, ainda que um pouco purista, para desenvolver pesquisas no local: Max Planck.

Ele se propôs a resolver o problema aparentemente simples da mudançasport x retrocor do filamento com a temperatura.

Para fazer isso, Planck esport x retroequipe fizeram um tubo especial que podiam esquentar a temperaturas muito precisas junto com um dispositivo que media a cor ou a frequência da luz que produzia.

Na medidasport x retroque a temperatura aumentava, as cores mudavam: a 841°C, a luz era vermelha alaranjada. A 2000°C, mais brilhante e branca.

Foi então que comprovaram que, para chegar a essa tonalidade, precisavamsport x retro40 quilowatts.

Mas algo chamou a atenção: aquela luz era mais que branca, era branca avermelhada, quase não tinha azul.

Por que era tão difícil chegar ao azul? E mais adiante do azul no espectro, a chamada luz ultravioleta quase não se produz.

Nem sequer uma estrela como o Sol, que arde a 5000°C, produz tanta luz ultravioleta como se pode imaginar diantesport x retrosua temperatura.

A catástrofe e o efeito

Essa extraordinária faltasport x retrosentido deixou os cientistas do final do século 19 tão perplexos que eles a batizaram com um nome um tanto dramático: a catástrofe ultravioleta.

Planck então deu o primeiro passo para resolvê-la: encontrou um vínculo matemático preciso entre a cor e a luz,sport x retrofrequência esport x retroenergia, ainda que não tenha compreendido a relação entre elas. Mas foi outra estranha anomalia que se tornou o pulo do gato para a descoberta.

No final do século 19, os cientistas estavam estudando as então recém-descobertas ondassport x retrorádio e a maneira como faziam as transmissões.

Para tanto, construíram aparelhos com discos giratórios que podiam gerar alta voltagem, o que produzia faíscas entre as duas esferassport x retrometal.

Ao fazer isso, eles descobriram algo inesperado relacionado à luz.

Se dirigiam uma luz poderosa para iluminar as esferas, as faíscas saíam com mais facilidade. Isso indicava que havia uma conexão misteriosa e inexplicável entre a luz e a eletricidade.

Mais que isso, a conexão era com a luz azul e ultravioleta, não com a vermelha.

Esse novo quebra-cabeça foi batizadosport x retroefeito fotoelétrico, que, com a catástrofe ultravioleta, se converteusport x retroum sério problema para os físicos, pois ninguém podia resolver as questões mesmo com as técnicas mais avançadas da ciência da época.

Quantum

Por que a luz vermelha intensa não conseguia produzir o que a frágil ultravioleta alcançavasport x retrosegundos?

Para resolver o problema, alguém teria que pensar o impensável - esport x retro1905, alguém fez exatamente isso.

E esse alguém foi Albert Einstein. O que ele sugeriu foi revolucionário.

Ele argumentou que era preciso esquecer que a luz era uma onda e pensá-la como um fluxosport x retropartículas. O termo que usou para denominar essas partículassport x retroluz foi "quanto" - do latim quantum, que significa quantidade.

Apesarsport x retroa palavra ser nova, a ideiasport x retroque a luz poderia ser um quantum era mais que excêntrica. E foi justamente seguindo essa linhasport x retroraciocínio que Einstein chegou àsport x retroconclusão lógica que acabou solucionando todos os problemas com a luz.

Grandes traços

De acordo com a propostasport x retroEinstein, cada partículasport x retroluz vermelha tem pouca energia porquesport x retrofrequência é baixa - o contrário do que ocorre com a luz ultravioleta.

Era por isso que, no efeito fotoelétrico, a ultravioleta era a que tinha forças para mudar o que ocorria com a eletricidade.

E era por isso que na catástrofe ultravioleta a lâmpada não brilhava com luz azul nem ultravioleta, pois isso requeria muito mais energia.

"Esse momento, no começo do século 20, marcou uma revolução genuína, pois demonstrou que a Física tinha que ser abordadasport x retromaneira completamente nova", diz o historiador da ciência e físico Graham Farmelo.

"Foi aí que a Física moderna realmente começou."

Um legado difícilsport x retroresolver

Foi assim que uma simples pergunta - "como funcionam as lâmpadassport x retroluz?" - levou cientistas até as profundidades do funcionamento escondido da matéria, a explorar os componentes subatômicos do nosso mundo e a descobrir fenômenos até então inéditos.

Foi assim que se abriram as portas da física quântica.

Cientistas chegaram a propor teorias tão estranhas que um deles, o brilhante Neils Bohr, chegou a dizer que se alguém não se sentia confuso com a mecânica quântica era porque não a havia entendido.

E foi assim que ele e seus colegas que criaram a mecânica quântica - uma teoria maluca da luz que acolhe a contradição, não importando se é quase impossívelsport x retroentender.

Uma ciência que argumentava coisas tão inusitadas como que não é possível saber onde está um elétron até que se consiga tirar suas medidas - e não apenas que não se sabe onde o elétron está, mas que ele estásport x retrotodas as partes ao mesmo tempo.

Mas Albert Einstein, que abriu as portas deste mundo, pouco depois se sentiu incomodado com o caminho que ele havia tomado.

Einstein odiava a ideiasport x retroque a natureza, no seu nível mais fundamental, estava governada pelo acaso. Tampouco gostava da ideiasport x retroque o saber tinha um limite.

Estava convencidosport x retroque tinha que haver uma teoria subjacente menor e até chegou a propô-la.

Durante anos Einstein e Bohr discutiram apaixonadamente sobre a mecânica quântica implicar na renúncia da realidade ou não. E morreram deixando essa interrogação.