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11 - A crise da Ciência no início do século XX

Reações à Revolução Industrial

Como consequências negativas da Revolução Industrial, aponta-se uma desvalorização do artesanato pela mecanização. O artesão possuía os meios de produção e controlava os lucros, enquanto que, na indústria, ambos pertencem ao empresário. 

Além disso, o artesão tinha alto grau de satisfação e identificação com o produto, enquanto que, na linha de montagem, o operário não se realiza pois apenas executa uma operação repetitiva e não se identifica com o produto final.

Luddismo

O Luddismo foi um movimento de revolta dos operários à crescente mecanização do trabalho e substituição de mão de obra, como consequência da Revolução Industrial. Tem esse nome derivado de de Ned Ludd, personagem fictício criado para representar o movimento. Os luddistas eram conhecidos como quebradores de máquinas

Hoje, usa-se também o termo 'luddista' para designar qualquer pessoa que se oponha ao progresso tecnológico.

Revolução Industrial - Luddismo

Movimento Cartista

movimento cartista, exigia melhores condições de trabalho para os operários, tais como

  • a limitação de oito horas para a jornada de trabalho;
  • a regulamentação do trabalho feminino;
  • a extinção do trabalho infantil;
  • descanso semanal;
  • o salário mínimo;
  • o sufrágio universal, para todo os homens, sem exigência de propriedades.

Sufragismo

O Sufragismo é um movimento social, político e econômico de reforma, com o objetivo de estender às mulheres o direito de votar.

Revolução Industrial - Sufragismo

Apesar dos ideais democráticos de igualdade e liberdade, de inspiração iluminista, seu embasamento filosófico em autores como Locke, Rousseau e Bentham excluía a mulher de uma participação ativa na sociedade, mantendo uma tradição desde a Grécia Antiga, berço da democracia, onde a mulher não tinha direito ao voto.

Feminismo

O Feminismo é um movimento filosófico e político que busca a igualdade de direitos e uma vivência humana livre de padrões opressores baseados em normas de gênero. 

Revolução Industrial - Feminismo

Suas lutas abrangeram 

  • direitos de contrato, 
  • direitos de propriedade, 
  • direitos ao voto, 
  • direito da mulher à sua autonomia e à integridade de seu corpo,
  • direitos ao aborto,
  • direitos reprodutivos (incluindo o acesso à contracepção e a cuidados pré-natais de qualidade), 
  • direito de proteção de mulheres e garotas contra a violência doméstica, o assédio sexual e o estupro,
  • direitos trabalhistas, incluindo a licença-maternidade e salários iguais, 
  • etc. 

Romantismo

O Romantismo foi um movimento filosófico-artísico que estava em sintonia com o momento histórico. Posicionava-se como uma reação ao Industrialismo, opondo-se à objetividade e culto da razão do Racionalismo e do Iluminismo, caracterizava-se por lirismo e subjetividade, pregava o respeito por uma Natureza selvagem e 'pura'. Perdurou do final do século XVIII até boa parte do século XIX. 

Contrapunha-se ao Classicismo, pregando o abandono dos temas clássicos e, em troca, um ênfase em mulheres e crianças.

O Romantismo não era apenas um período histórico, mas um determinado estado de espírito, com sua própria sensibilidade emocional extraordinária  para com a natureza. (HADZIGEORGIOU e SCHULZ, 2014)

Seus principais temas eram 

  • o patriotismo;
  • o nacionalismo;
  • a revolução;
  • as lutas armadas pela independência (da Espanha, ).
Seus principais representantes, nas artes plásticas, foram
  • Géricault;
  • Delacroix; 
  • Goya;
'Le Radeau de la Méduse'. Géricault

'Le Radeau de la Méduse'. Géricault

'La Liberté guidant le peuple'. Delacroix

'La Liberté guidant le peuple'. Delacroix

'El Tres de Mayo de 1808'. Goya

'El Tres de Mayo de 1808'. Goya

Johann Wolfgang von Goethe (1749-1832)

Johann Wolfgang von GoetheGoethe foi um escritor, filósofo, cientista e botânico alemão.

Foi autor da peça Faust, eine Tragödie (Fausto)

Goethe - Fausto

e do romance Die Leiden des jungen Werthers (Os Sofrimentos do Jovem Werther). Este ultimo foi um ícone do Romantismo e considerado causador de uma onda de suicídios na Europa. 

Escreveu vários trabalhos sobre a morfologia das plantas, que influenciaram Darwin. 

Em 1810, publicou Zur Farbenlehre (Da Teoria das Cores), onde apresenta uma interpretação dos fenômenos luminosos oposta à de Newton. Para Goethe, cor era mais um fenômeno da consciência do que físico, mais associado à consciência do que à luz. Para ele, as observações de Newton foram apenas casos particulares de um fenômeno mais complexo. Não se trata de uma teoria da luz, pois rejeita qualquer descrição ontológica em termos de partículas ou ondas. Apesar de ter sido mal recebido pelos físicos, vários filósofos e cientistas, tais como Helmholtz (visto acima), Heisenberg, Gödel, Schopenhauer e Wittgenstein se interessaram por ela e a estudaram e discutiram.

Jöns Jacob Berzelius (1779–1848)

Jöns Jacob BerzeliusBerzelius foi um químico sueco.

Foi um dos fundadores da química moderna, juntamente com Dalton, Lavoisier e Boyle.

Descobriu vários elementos químicos, tais como o cério, o selênio, o tório, o silício, o zircônio e o titânio.

Em 1828, ele compilou uma tabela de pesos atômicos relativos, com o oxigênio definido como 100, e que incluía todos os elementos conhecidos na época. Esse trabalho forneceu evidência em favor da Teoria atômica proposta por Dalton (vide abaixo), segundo a qual, os compostos químicos inorgânicos são compostos por átomos combinados numa relação de números inteiros e simples

Berzelius criou uma notação química em que os elementos eram identificados por letras, tais como O para o oxigênio e Fe para o ferro, e números indicando a proporção em que participam no composto, porém como superscriptos, em vez de subscritos como na forma atual, em que a água, por exemplo, seria denotada H2O.

Por outro lado, ao descobrir que os pesos atômicos não são múltiplos inteiros do peso do hidrogênio, Berzelius desprovou a hipótese de Prout, segundo a qual, todos os elementos seriam formados a partir do átomo de hidrogênio. Note-se, porém, que os avanços científicos levaram à descoberta do processo de fusão nuclear, a qual ocorre normalmente nas estrelas, em que 4 núcleos de hidrogênio se fundem para formar um núcleo de hélio.

fusão nuclear

Berzelius foi o primeiro a fazer uma distinção entre compostos orgânicos, aqueles que contém carbono, de inorgânicos. Além disso, apesar de rejeitar as explicações místicas do vitalismo, ele argumentava que deveria haver uma força reguladora na matéria viva para garantir suas funções. Por isso, acreditava-se que os compostos orgânicos nunca seriam sintetizados.

Em 1828, no entanto, Wöhler conseguiu sintetizar a ureia, composto orgânico formado no fígado e eliminado na urina ou pelo suor. Ao contrário do que consta em vários livros, porém, essa síntese não foi o fim imediato do vitalismo, até porque Wöhler, ironicamente, ele mesmo um vitalista, lamentava para Berzelius ter participado do "o assassinato de uma bela hipótese (o vitalismo) por um feio fato (a síntese da uréia)". É claro, porém, que a síntese do ácido acético por Kolbe em 1845, e de vários compostos orgânicos por Berthelot na década seguinte enfraqueceu essa divisão de Berzelius, bem como a própria teoria vitalista.

Luigi Aloisio Galvani (1737-1798)

Luigi GalvaniGalvani foi um médico e físico italiano.

Em 1783, observou, por acaso, que arcos bimetálicos provocavam espasmos em pernas de rã. 

Descobriu que os músculos e as células nervosas produzem eletricidade, que designou eletricidade animal, mas que acreditava só existir nos animais, como um fluido que corria através dos nervos para os músculos, fenômeno denominado galvanismo, acreditando ter descoberto uma relação entre eletricidade e vida.

Galvani - experiência da perna de rã

Resumiu suas pesquisas na obra Commentarius de viribus elctricitatis in motu musculari (Comentários sobre os  Efeitos da Eletricidade no Movimento Muscular) que, se por um lado, causou sensação na comunidade científica, por outro lado, iniciou a controvérsia com Alessandro Volta (vide abaixo), inicialmente seu assistente e, depois, seu opositor.

A cultura popular da época frequentemente retratava a Eletricidade como uma força misteriosa, quase mágica, capaz de ressuscitar os mortos e de violar as leis da natureza. A 'revitalização' de pessoas bêbadas ou mesmo aparentemente mortas encontram-se registradas nos anais da medicina desde os trabalhos de Galvani. Veículos elétricos de todos os tipos caracterizaram de forma marcante as estórias de aventuras tais como as narradas em livros escritos por Júlio Verne e Tom Swift. Os mestres da eletricidade, quer real quer ficcional, incluindo cientistas tais como Edison, Steinmetz e Tesla, eram popularmente concebidos como possuidores de poderes descomunais.

As pesquisas de Galvani contribuíram para o famoso romance Frankenstein, de Mary Shelley, na ideia da reconstrução e reanimação de um ser através da eletricidade, cuja primeira adaptação para o cinema foi feita em 1910, curiosamente, por Thomas Edison, o famoso inventor da lâmpada elétrica e do cinema, dentre muitas outras coisas, que fundou a empresa hoje conhecida como General Eletric (GE).

Mary Shelley - Frankenstein

Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta (1745-1827)

Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio VoltaVolta foi um físico italiano.

Inicialmente associado de Galvani, Volta não aceitava a idéia de um fluido elétrico animal e defendia que a eletricidade era um fenômeno físico, ou seja, uma eletricidade metálica, com origem nos metais que tocavam os nervos do animal. Discordava da idéia de um fluido elétrico animal e, para evitar maiores contendas com Galvani, propôs o termo galvanismo para o fenômeno enquanto dentro dos seres vivos, para distinguir do fenômeno puramente físico, externo. 

Como prova final do seu ponto de vista, em 1800, construiu as células voltaicas, predecessoras da pilha elétrica, assim chamada por consistir numa verdadeira pilha alternada de discos de zinco e cobre, separados por pedaços de tecido embebido em ácido sulfúrico. 

Volta - pilha

A pliha de Volta teve um papel importante pois foi a primeira fonte contínua de eletricidade, já que, até então, a única fonte de eletricidade era a garrafa de Leiden, a qual se descarregava rapidamente. Ela possibilitou uma série de outras descobertas, tais como a eletrólise da água, redução de álcalis e descoberta de vários metais, descoberta do arco elétrico.

Humphry Davy (1778 – 1829)

Humphry DavyDavy foi um químico inglês.

Entre 1807 e 1808, usando a recém-inventada pilha elétrica de Volta (vide acima), criou o processo da Eletrólise, isolando os metais álcalinos e alcalinos terrosos potássiosódio, cálcio, estrôncio, bário e magnésio, seus óxidos (potassa, soda, cal, etc.) até então considerados elementos, já que não se conseguiam decompor. Também como contribui para a descoberta do cloro e do iodo. 

Estudando as energias envolvidas na separação destes compostos, concluiu que as transformações químicas e elétricas são fenômenos conceitualmente distintos, porém produzidos pela mesma força, a atração e repulsão de cargas elétricas, constituindo o atual campo da Eletroquímica.

De temperamento rubicundo e irritadiço, tinha entusiasmo e energia em todas as suas pesquisas. Apesar de sua aparência desgraciosa, seus dons de exposição e ilustração conquistaram-lhe popularidade como um extraordinário professor e seus experimentos eram realizados com rapidez e engenhosidade. 

A ambição de sua vida foi a de conseguir fama, mas, embora ela o tenha levado a ciúmes mesquinhos, não o deixou insensível à "causa da humanidade", tal como a sua invenção da lâmpada de mineração, que permitiu aos mineiros trabalhar em ambientes com gás inflamável. 

Em 1813 viajou a Paris para receber uma comenda de Napoleão. Davy convidou Faraday (vide abaixo) a acompanhá-lo como seu assistente, mas, como este não era um gentleman, o casal o tratava como criado e a mulher de Davy tornava esse papel bem claro, fazendo-o viajar do lado de fora da carruagem e comer na cozinha com os criados. Faraday, farto dessa situação, teve vontade de largar tudo e só não o fez pela oportunidade de contatar cientistas famosos. 

Davy tem, também, ciúme do sucesso de Faraday e fez tudo o que pode para retardar seu progresso, designando-lhe tarefas inúteis. Por sua vez, Davy o acusou de não lhe dar o devido crédito por suas descobertas.

Michael Faraday (1791-1867)

Michael FaradayFaraday foi um físico e químico inglês.

Apesar de saber pouca Matemática superior, foi considerado um dos cientistas mais influentes de todos os tempos e o melhor experimentalista da história.

Era um devoto cristão da igreja Sandemaniana.

Pela falta de recursos da sua família, teve pouca educação formal

Para compensar, fez-se aprendiz de tipografia, onde leu muitos livros, especialmente sobre eletricidade.

Aos vinte anos, assistiu a palestras de Humphry Davy (vide acima). Enviou-lhe suas notas das palestras, encadernadas, e Davy o contratou como assistente, até porque havia ficado quase cego num acidente de laboratório.

No entanto, foi tratado como criado e humilhado durante sua viagem pela Europa com Davy, tendo quase desistido de tudo, não fosse pela oportunidade de contato com um mundo de informações científicas. 

Faraday publicou seus resultados sem reconhecer a sua dívida para com Wollaston e Davy; a polêmica consequente fez com que Faraday se retirasse de investigações eletromagnéticas por vários anos. 

Davy teria mesmo tentado frear sua ascensão científica e, para tal, designou-lhe pesquisas inúteis em óptica por seis anos. Somente com a morte de Davy, ele retornou ao seu melhor trabalho.

Descobriu o benzeno e três cloretos de carbono, inventou o predecessor do bico de Bunsen e liquefez vários gases, dentre eles o gás carbônico e o cloro.

Inventou o número de oxidação, contribui com as leis da eletrólise, popularizou os termos eletrodo, cátodo, ânodo e íon e tornou preciso o conceito de quantidade de eletricidade.

Descobriu o diamagnetismo e concebeu as linhas de campo elétrico.

Faraday - linhas de campo elétrico

Estabeleceu que o magnetismo pode afetar a propagação dos raios de luz.

Descobriu a indução eletromagnética e aplicou esse princípio na invenção do motor homopolar e do dínamo, bases da moderna tecnologia eletromagnética. 

Também criou a chamada gaiola de Faraday, dispositivo que, baseado na indução eletromagnética, mantém as linhas de força do campo no seu exterior, blindando seu interior.

Faraday - gaiola de Faraday

A gaiola de Faraday costuma fazer sucesso em Museus de Ciências

Faraday - gaiola de Faraday

É o mesmo fenômeno, pelo qual, aconselha-se a manter-se dentro do carro num dia de chuva e, da mesma forma, explica porque é que os passageiros não são eletrocutados quando um avião é atingido por um raio, como na imagem abaixo

Faraday - gaiola de Faraday

Suas descobertas em Eletromagnetismo serviram de base para os trabalhos de Edison, Siemens, Tesla e Westinghouse, que deram o impulso da eletricidade para as sociedades que se industrializaram inicialmente com o vapor.

Em 1824, foi admitido na Royal Society, mas rejeitou sua Presidência, bem como um título de nobreza.

Enquanto diretor da Royal Institution, instituiu as palestras de natal, as quais tiveram imenso sucesso.

Faraday - Palestras de Natal

James Clerk Maxwell (1831–1879)

James Clerk MaxwellMaxwell foi um matemático e físico escocês.

Era um devoto cristão.

Em 1846, aos 14 anos, publicou nos Proceedings of the Royal Society of Edinburgh um artigo intitulado On the description of oval curves, and those having a plurality of foci, onde descreve a construção de curvas geométricas com um cordel, simplificando o trabalho anterior de Descartes. Este trabalho não pode ser apresentado pessoalmente por Maxwell porque ele era jovem demais; consta que ele não pode estar presente porque calças curtas eram contra o regulamento da sociedade.

Maxwell - elipse

Em 1859, recebeu o prémio Adams por demonstrar que os anéis de Saturno não podiam ser líquidos nem sólidos, mas que sua estabilidade obrigava a que fossem formados por uma enorme quantidade de partículas sólidas.

Em 1861, Maxwell, usando filtros vermelho, verde e azul, demonstrou a possibilidade da fotografia a cores. A foto abaixo, de um tartan (tecido quadriculado de lã, típico da Escócia), foi a primeira fotografia a cores já realizada.

Maxwell - primeira fotografia a cores

Em 1861, Maxwell foi eleito para a Royal Society.

Em 1864, apresentou suas famosas equações que unificam o campo elétrico E com o campo magnético B.

Equações de Maxwell

Posteriormente, resolve este sistema de equações, obtendo uma equação de onda, uma equação diferencial parcial que descreve a propagação de uma onda, neste caso, uma onda eletromagnética! Analisando essa equação, obteve que essa onda eletromagnética, até então desconhecida, deveria se propagar com uma velocidade de valor igual à velocidade da luz!

Maxwell - equação de onda

Com isso, Maxwell concluiu que a própria luz poderia ser uma forma de radiação eletromagnética, o que foi confirmado por Hertz em 1888.

Maxwell - Radiação eletromagnética

Por isso, é uma piada dos físicos dizer que

Deus disse ...

Equações de Maxwell

... e fez-se a luz!

John Dalton (1766-1844)

John DaltonDalton foi um químico, meteorologista e físico inglês.

Dalton propos uma Teoria atômica, segundo a qual, os átomos seriam como pequenas esferas, indivisíveis, imutáveis e indestrutíveis, com massa definida e propriedades características. Os átomos de um mesmo elemento químico seriam idênticos em massa. Os compostos químicos seriam formados por átomos combinados numa relação de números inteiros e simples. As transformações químicas ocorreriam por separação e reunião de átomos.

Dalton - Modelo de Dalton

Esse modelo marca o início do átomo clássico, mecânico. Permite a racionalização dos dados químicos e explica a conservação da massa, pela conservação dos átomos.

No entanto,

A hipótese atômica de Dalton foi alvo de muitas polêmicas, tendo adeptos fervorosos e opositores ferrenhos. Os cientistas que a aceitavam reconheciam seu valor para explicar um grande número de fatos e para raciocinar em termos de fórmulas e pesos das substâncias, algo reconhecido mesmo por alguns de seus opositores, que no entanto duvidavam da existência de átomos. [...] No decorrer daquele século, a Química foi adquirindo uma identidade que a distinguia de outros campos experimentais, em sua parte por influência da hipótese atômica de Dalton. (MORTIMER; MACHADO, 2010, p. 140)

Dmitri Ivanovich Mendeleev (1834-1907)

Em 1869, Mendeleev organizou os 63 elementos conhecidos em ordem crescente de massas atômicas, agrupando-os em colunas de elementos com propriedades semelhantes, na forma da tabela periódica actual. 

Maxwell - Tabela periódica dos elementos

Final do Século XIX

No final do século XIX, para a maioria dos físicos, parece que a Física está terminada, pronta.

O próprio Kelvin, assim se manifestou:

Agora, não há mais nada novo para ser descoberto pela Física. Tudo o que nos resta são medições cada vez mais precisas.” (Lord Kelvin, matemático, físico e presidente da Royal Society Britânica, em palestra para a British Association for the Advancement of Science em 1900)

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Citar esta página:
dos SANTOS, Renato P. . In Física Interessante. 23 Sep. 2014. Disponível em: <>. Acesso em: .

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