Resenha sobre o capítulo 11 do livro dezessete equações que mudaram o mundo

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Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia do Ceará
Licenciatura em Física
Eletricidade e Magnetismo
Resenha
 ALUNO: CARLOS HENRIQUE AZEVEDO DA SILVA
OBRA ANALISADA:
STEWART, J. Dezessete Equações Que Mudaram o Mundo. Rio de Janeiro: Jorge Zahar Editor Ltda ;2013.Capítulo 11, Ondas do éter; p. 138-148.
 
 CREDENCIAIS DO AUTOR:
 Ian Nicholas Stewart é um matemático conhecido por escrever livros sobre ciências e ficção cientifica, o mesmo é doutor pela Universidade de Warwick na Inglaterra onde também leciona. Em 2008 Ian Stewart foi o primeiro a receber a medalha Christopher Zeeman destinada para matemáticos.
OBJETIVOS DO AUTOR:
Ian Stewart quer nos mostrar o quão importante foi o papel da física e da matemática no passado, e que figuras utilizaram dos conhecimentos nessas áreas para entender o universo e formar praticamente tudo que temos hoje em relação a tecnologia. Então o autor expõe de forma clara e direta como a humanidade deu seus passos para os avanços que temos hoje. Além de contar a história dos indivíduos que tanto contribuíram para a compreensão do universo, apesar de que ainda há muito o que se descobrir, para que então tenhamos conhecimento tanto dos seus feitos, como de quem realmente eram eles.
RESUMO DA OBRA:
Por volta do início do século 19, a grande maioria das pessoas ainda não sabia sobre a existência da eletricidade, tanto que eram utilizadas outras formas de iluminação nas casas, como velas e lamparinas. Os meios de comunicação eram igualmente precários, na maioria das vezes, para se mandar uma mensagem era necessário trabalho animal, como carroças puxadas por cavalos. Com o passar dos anos, foi descoberta a eletricidade e seus fenômenos, e as casas passaram a ter energia elétrica, além disso, as pessoas poderiam se comunicar umas com as outras através de sinais de rádio. Para essa grande revolução tecnológica ocorrer, foi necessário que 2 cientistas dessem suas contribuições. Um foi Michael Faraday que surpreendeu o mundo demonstrando o grande elo entre a eletricidade e o magnetismo, fenômenos até então estudados separadamente, que foi chamado de eletromagnetismo. Outro foi James Clerk Maxwuell, que transformou as teorias experimentais de Faraday em equações matemáticas extremamente úteis.
Tudo começou na Royal Institution em Londres, que era um grande e elegante edifício fundado em 1799, onde eram feitas palestras sobre ciência e eram demonstradas as mais diversas experiências ao público. Quem estava a frente destes eventos na época era o químico Humphry Davy. Em uma determinada palestra, um aprendiz de livreiro que tivera uma infância pobre, enviou um livro com trezentas páginas de anotações acerca do espetáculo que vira, esse aprendiz era Michael Faraday. Algum tempo depois, em uma experiencia, Humphry davy teve sua visão prejudicada, chamando Faraday para auxiliá-lo em seus experimentos.
Nesse novo trabalho Faraday pode investir também em suas próprias experiencias. Quando ele soube dos trabalhos de Hans Christian Ørsted sobre a eletricidade e o magnetismo, Faraday decidiu explorar então as ligações existentes entre esses dois fenômenos. Daí surgiu o motor e o gerador elétrico, que apesar de hoje ser algo bastante comum de se ver, na época foi uma grande e magnifica inovação. Com isso ele chegava a sua maior descoberta, a Indução Eletromagnetica, onde é gerada uma corrente em um condutor se o mesmo estiver se movendo através de um campo magnético, ou vice e versa.
Porém como sua formação acadêmica não era favorável, Faraday não se dedicou e aprender matemática. Daí que James Clerk Maxwell veio para traduzir para a linguagem matemática todos os conceitos descobertos por Faraday.
Maxwell nasceu em uma família bem estruturada de diversos talentos como juízes, advogados, poetas entre outros. Na sua adolescência cedeu aos encantos da matemática, entrando na universidade de Edimburgo aos 16 anos e continuou uma pós-graduação no Trinity College. Lá ele obteve conhecimento das pesquisas de Faraday e as leu minuciosamente, onde embarcou na sua mais notória contribuição para a ciência, que foi formular matematicamente esses e outros conceitos físicos, que tinham dados apenas experimentais.
Segundo Faraday, a eletricidade e o magnetismo eram campos que permeiam todo o espaço. Partindo dessa ideia, Maxwell fez uma analogia entre fluxo de um fluido qualquer e um campo, onde o campo é interpretado como sendo o próprio fluxo. E como Faraday baseava-se na teoria das linhas de campo, essas linhas eram interpretadas como a trajetória das moléculas num fluido, e a intensidade dessas linhas era a velocidade que as moléculas tinham. A matemática dos fluidos foi usada para os cálculos, porém Maxwell não queria apenas estudar os fenômenos separadamente, ele queria incluir em suas equações a relação entre a eletricidade e o magnetismo, e ele começou a entender essa relação ao imaginar o campo magnético como vórtices girando no espaço, e o campo elétrico como sendo formado por esferas carregadas, e ao se mover, os vórtices giravam ao redor delas. A partir disso ele compreendeu que a variação da força elétrica pode gerar um campo magnético, e em 1864 publicou seu artigo.
Em tese, campos elétricos e magnéticos são campos vetoriais, onde para cada ponto no espaço existe o vetor correspondente. No caso em que tudo se passa no vácuo as expressões tem formas mais simplificadas e será assim discutido.
Uma vez que se compreendeu como se comportavam os campos, Maxwuell deduziu duas equações que dizem que os fluidos elétrico e magnético não podem escoar para o nada, eles sempre têm que ir para algum lugar. São elas :
Outras duas equações dizem que quando um campo elétrico gira fazendo um círculo, um campo magnético é gerado ali, e que se um campo magnético girar ele vai criar um campo elétrico, onde esses campos apontam em sentidos opostos para determinado sentido da rotação. As duas equações são :
Nas duas primeiras equações citadas, o símbolo “ ” significa divergência. E as duas últimas o símbolo “” significa rotacional, “ t” é o tempo, e “” é a taxa de variação no tempo.
Uma constante “c” aparece, mas o que ela representa? É a velocidade da luz, o que levou a pesquisas para saber o motivo dessa constante aparecer nessas equações, daí partindo do pressuposto que a luz é uma onda, deduziu-se a equação da onda, que é dada por:
Ao chegar nessa equação foi descoberto que os fenômenos elétricos e magnéticos podem formar a base para uma onda, chamada de eletromagnética, e que essa onda viaja na velocidade da luz, por essa razão a mesma constante “c” aparece na fórmula. Outra coisa que foi deduzida a partir dessa equação seria do fato de que a luz é uma onda eletromagnética. Isso foi algo inovador e surpreendente, pois ninguém imaginaria uma ligação entre a luz, a eletricidade e o magnetismo. O alemão Heinrich Hertz fez um aparato capaz de demonstrar a existência de ondas eletromagnéticas, porem ele achou que mais nada se poderia tirar disso. O que houve foi exatamente o contrário, pois o rádio foi de grande avanço para a tecnologia e utiliza ondas eletromagnéticas. Em geral, praticamente todos os eletrônicos nos dias atuais se utilizam dessas ondas, por isso essa descoberta foi um grande avanço para a humanidade.
POSICIONAMENTO CRÍTICO: 
Nos dias de hoje, com o advento da tecnologia, a vida do indivíduo ficou muito mais prática na questão de comunicação, transporte, geração de energia e etc., porém muitas vezes é esquecido onde tudo começou e quem foram os grandes protagonistas nessas evoluções tecnológicas. E os físicos tiveram um papel memorável na evolução do mundo, sem suas contribuições, hoje a vida não teria esse aspecto.
Um erro bastante comum cometido em escolas e até mesmo em algumas universidades, é que muitas vezes não é mencionado os autores das obras em que os conteúdos lecionados se baseiam. E algo muito interessante do autor Ian Stewart foi que ele se preocupou não só em dizer as contribuições, mas dizer toda a trajetóriadelas, ou seja, ele deu os principais pontos do contexto histórico de Faraday e Maxwell, para assim sabermos os motivos que os fizeram chegar onde chegaram. Além de que o autor se dedicou também em demonstrar as notórias invenções comuns nos dias de hoje e que só existem graças as contribuições das figuras mencionadas livro.
Algo que deixou a desejar foi fundamentação matemática exposta, onde deveria ter-se comentado mais a utilidade dos termos expressos em algumas equações e como chegara nela. E algumas invenções notórias como os motores e geradores, foi dito o que eles faziam, mas não como eles funcionavam na prática, e isso seria bem interessante, pois saberíamos como que ele usou a tecnologia precária da época para formar esses aparatos.