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Veja a cronologia dos fatos: 450 a.C. – Leucipo A matéria pode se dividir em partículas cada vez menores. 400 a.C. – Demócrito Considerado o pai do atomismo grego. Denominação do átomo como a menor partícula de matéria. 60 a.C. – Lucrécio Autor do poema De Rerum Natura, através do qual foi consolidado o atomismo de Demócrito. 1661 – Boyle Autor do livro Sceptical chemist, no qual defendeu o atomismo e deu o primeiro conceito de elemento com base experimental. 1808 – Dalton Primeiro modelo atômico com base experimental. O átomo é uma partícula maciça e indivisível. O modelo vingou até 1897. 1834 – Faraday Estudo quantitativo de eletrólise, através do qual surgiu a ideia da eletricidade associada aos átomos. 1874 – Stoney Admitiu que a eletricidade estivesse associada aos átomos em quantidades discretas. Primeira ideia de quantização da carga elétrica. 1879 – Crooks Primeiras experiências de descarga elétrica a alto vácuo. Curso | Disciplina | Aula n° 2 1886 – Goldstein Descargas elétricas em gases à pressão reduzida com cátodo Descoberta dos raios canais ou positivos. 1891 – Stoney Deu o nome de elétron para a unidade de carga elétrica negativa. 1895 – Röentgen Descoberta dos raios X. 1896 – Becquerel Descoberta da radioatividade. 1897 – Thomson Descargas elétricas em alto vácuo (tubos de Crookes) levaram à descoberta do elétron. O átomo seria uma partícula maciça, mas não indivisível. Seria formado por uma geleia com carga positiva, na qual estariam incrustados os elétrons (modelo do pudim de passas). Determinação da relação carga/massa (e/m) do elétron. 1898 – Casal Curie Descoberta do polônio e do rádio. 1900 – Max Planck Teoria dos quanta. 1905 – Einstein Teoria da relatividade. Relação entre massa e energia (E=mc2). Esclarecimento do efeito fotoelétrico. Denominação fóton para o quantum de energia radiante. Curso | Disciplina | Aula n° 3 1909 – Millikan Determinação da carga do elétron. 1911 – Rutherford O átomo não é maciço nem indivisível. O átomo seria formado por um núcleo muito pequeno, com carga positiva, onde estaria concentrada praticamente toda sua massa. Ao redor do núcleo ficariam os elétrons, neutralizando sua carga. Este é o modelo do átomo nucleado, um modelo que foi comparado ao sistema planetário, onde o Sol seria o núcleo e os planetas seriam os elétrons. 1913 – Bohr Modelo atômico fundamentado na teoria dos quanta e sustentado experimentalmente com base na espectroscopia. Distribuição eletrônica em níveis de energia. Quando um elétron do átomo recebe energia, ele salta para o outro nível de maior energia, portanto mais distante do núcleo. Quando o elétron volta para seu nível de energia primitivo (mais próximo do núcleo), ele cede a energia anteriormente recebida sob forma de uma onda eletromagnética (luz). 1916 – Sommerfeld Modelo das órbitas elípticas para o elétron. Introdução dos subníveis de energia. 1920 – Rutherford Caracterização do próton como sendo o núcleo do átomo de hidrogênio e a unidade de carga positiva. Previsão de existência do nêutron. 1924 – De Broglie Modelo da partícula-onda para o elétron. Curso | Disciplina | Aula n° 4 1926 – Heisenberg Princípio da incerteza. 1927 – Schrödinger Equação de função de onda para o elétron. 1932 – Chadwick Descoberta do nêutron. A mesma HISTÓRIA segundo a Teoria Quântica 1900- Max Planck O físico alemão anuncia que a energia não é absorvida ou gerada em um fluxo contínuo, mas em pequenos pacotes, os quanta (plural de quantum, quantidade em latim). Em 1905, Einstein propõe que a luz também é composta por pacotes de energia. A palavra fóton, que designa o quantum de luz foi introduzida em 1926 pelo norte-americano Gilbert Lewis (1875-1946). 1905- Albert Einstein E=mc2: a relatividade restrita O físico alemão demonstra que nada pode ultrapassar a velocidade da luz no vácuo (300 mil quilômetros por segundo) e que a energia (E) corresponde ao produto da massa (m) pelo quadrado da velocidade da luz (c). Essas conclusões, no entanto, pressupõem os mesmos princípios da mecânica newtoniana – propostos pelo físico e matemático inglês Isaac Newton. 1913 – O átomo de Bohr A teoria quântica do físico dinamarquês Niels Bohr (1885-1962) propõe um novo modelo para a estrutura do átomo. Nela, os elétrons (partículas com carga elétrica negativa) giram em torno do núcleo atômico, formado por prótons. Curso | Disciplina | Aula n° 5 1915/16 – A relatividade geral Einstein demonstra que a gravidade dos corpos deforma no espaço e o tempo ao seu redor e que a mecânica de Newton não serve para descrever fenômenos físicos relativos a dimensões muito maiores que a do sistema solar. O espaço de três dimensões e de linhas retas é substituído pelo espaço-tempo quadridimensional curvado pela gravidade. 1917 – O universo em expansão Com base na relatividade geral, o holandês Willem De Sitter (1872-1934) propõe que o universo deve estar em expansão. Em 1929, o norte-americano Edwin Hubble (1889-1953) calcula a distância entre galáxias e reforça essa hipótese, propondo o Big Bang (explosão que teria originado o Universo). Einstein já havia proposto que o universo seria estático, admitindo posteriormente que esse foi o "maior erro" que ele cometera. 1919 – A curvatura comprovada A hipótese da deformação do espaço pela gravidade é comprovada experimentalmente por uma expedição de pesquisadores, inclusive por Einstein, em Sobral, no Ceará, durante um eclipse solar. A observação de estrelas demonstrou que os raios de luz "entortaram" ao passar perto do sol. Einstein se torna uma celebridade mundial. 1923/24 – Louis-Victor de Broglie O físico francês mostra a dualidade da partícula. O elétron apresentava características tanto de um corpúsculo quanto de uma onda eletromagnética. Nasceu, assim, a chamada dualidade onda-partícula. 1927 – Werner Heisenberg O princípio da incerteza em 1925 inaugurou a mecânica quântica ao aplicar a teoria de Planck ao comportamento dos elétrons – propõe o seu princípio da incerteza. Ele provou matematicamente que é impossível medir com precisão Curso | Disciplina | Aula n° 6 a posição e a velocidade de uma partícula subatômica no mesmo instante. Para Einstein essa impossibilidade era um problema da teoria e não da natureza. 1928 – Paul Adrien Maurice Dirac O físico britânico (1902-1984) prevê a existência de antimatéria. Em 1930, nos EUA, Robert Oppenheimer (1904-1967) propõe a existência do pósitron (antimatéria do elétron, de carga positiva), que é descoberto em 1932 em experimento do norte-americano Carl Anderson (1905-1991). 1931 – Os buracos negros O indiano Subrahmanyan Chandrasekhar (1910-1995) demonstra que as estrelas podem entrar em colapso devido a sua própria gravidade, originando grandes concentrações de massa com gigantesca atração gravitacional, capazes de engolir tudo ao seu redor, inclusive a luz. Esses "raios cósmicos", cuja possibilidade já havia sido apontada em 1916 pelo alemão Karl Schwarzschild (1873-1916), são denominados buracos negros em 1967 por John Wheeler, dos EUA. 1935 – Os "wormholes" e as viagens no tempo Einstein e Nathan Rosen publicam um estudo sobre a possibilidade de dois buracos negros se conectarem, Iigando regiõesextremamente distantes do espaço-tempo. Conhecidos como "wormholes" (buracos de minhoca) ou pontes de Einstein-Rosen, essas conexões teoricamente permitiriam viagens através do tempo, segundo o estudo de 1988 de Kip Thorne, dos EUA. 1935 – O "gato" de Schrödinger Erwin Schrödinger, em 1926, elaborou uma equação de onda que descrevia o comportamento dos elétrons. Propõe que, do modo como estava formulada, a mecânica quântica era inconsistente, não descrevia a realidade física e levava a paradoxos. Denominado "gato de Schrödinger", o experimento mostrava, sob determinadas circunstâncias, o animal vivo e morto ao mesmo tempo. Curso | Disciplina | Aula n° 7 1965 – O reforço do Big Bang Arno Penzias e Robert Wilson, dos laboratórios Bell, nos EUA, reforçam a teoria do Big Bang ao descobrir acidentalmente uma radiação durante testes de um equipamento. Essa radiação de fundo, que teria banhado o universo em seus primórdios devido ao processo de formação de átomos, conforme previsto por George Gamow em 1948, foi detectada diretamente em 1992 pelo satélite Cobe dos EUA. 1975- Stephen Hawking Surpreende os físicos ao demonstrar que os buracos negros são capazes de emitir partículas, como se fossem corpos quentes. A proposta inspirada em formulações da mecânica quântica feitas por Richard Feynman (1918-1988), dos EUA, surpreende os físicos. Aos poucos é aceita como um grande passo rumo a uma gravitação quântica. 1982 – A prova do non-sense Uma série de experimentos coordenados pelo francês Alain Aspect mostra que o microuniverso dos átomos e das moléculas não obedece à "lógica" que orienta a física do mundo macroscópico. 1995 – O "gato" aparece Chris Monroe, David Wineland e colaboradores, do instituto Nacional de Padrões e Tecnologia, em Boulder (EUA), reproduzem em laboratório uma variação do experimento do "gato de Schrödinger ". Um átomo de berílio ocupou dois lugares ao mesmo tempo, representando o gato vivo e morto na proposição de Schroedinger. 1997 – O teletransporte Pesquisadores da Universidade de Innsbruck (Áustria) conseguem reproduzir o estado quântico de um fóton em outro a um metro de distância. A experiência, com base no "paradoxo" EPR, demonstra a possibilidade de Curso | Disciplina | Aula n° 8 transportar corpos, de modo análogo ao representado na série "Jornada na Estrelas" para transportar tripulantes de uma nave para a superfície de planetas. 1997 – Wei Cui, do MIT (Instituto de Tecnologia de Massachusetts, EUA) e os pesquisadores Wan Chen e Shuang N. Zhang, O arrastamento do espaço-tempo detecta buracos negros arrastando o espaço-tempo ao seu redor, confirmando previsão feita pelos físicos austríacos Joseph Lense e Hans Thirring em 1918.
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