UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DE PERNAMBUCODISCIPLINA: EVOLUO DAS IDEIAS DA FSICADEPARTAMENTO DE FSICA

Linha do Tempo Evoluo do tomoLigaes Qumicas e Molculas Conceito e DiferenasTeoria do ter

Aluno: Eriberto Brando Sarmento FilhoProfessor: Adauto Ferreira

RECIFE, 3 DE FEVEREIRO DE 2015Introduo

Esse relatrio ir tratar de trs assuntos importantes para a evoluo da fsica: Evoluo do conceito do tomo, explicao sobre ligaes qumicas e molculas e sobre a teoria do ter. Embora muitas das ideias antigas no tenham uma fundamentao adequada nos dias atuais, elas foram importantes para que se chegasse ao resultado que hoje conhecemos, com todas as tecnologias disponveis e conforto. Para se chegar onde hoje chegamos, foi preciso errar muito, aprender com os erros dos cientistas passados e pensar de uma forma diferente da atualidade. Se Einstein, por exemplo, fosse limitado aos postulados de Newton, jamais teria elaborado a Teoria da Relatividade. Ele o fez por ser um diferencial entre os demais. Ele no era somente um profundo conhecedor das leis da fsica at ento conhecidas de sua poca, mas ele era um questionador e sbio ao ponto de questionar as leis vigentes na poca e assim descobrir teorias importantes que mudaram o mundo.

Linha do Tempo Evoluo do tomo

Teoria Atmica Antiga

A ideia da existncia de tomos comeou na Grcia antiga, onde cientistas renomados como Leucipo, Demcrito e Epicuro afirmavam que existiam partculas indivisveis denominadas tomos, cujo conjunto formavam a matria. Essa ideia no vingou, prevalecendo assim a Teoria de Aristteles, que era contra a ento filosofia dos tomos, chamada de Mnimos Naturais.No sculo XVI, o atomismo foi retomado pelos filsofos Gassendi e Mersenne. Galileu, Newton e Boyle utilizavam a Teoria das Partculas Atmicas nas especificaes da propriedade dos materiais.

Teoria Atmica Moderna

Em 1803, John Dalton definiu a matria como algo constitudo de tomos indivisveis e vazios. Isso foi um grande passo para que toda a comunidade cientfica se rendesse hiptese atmica.No sculo XX (incio), o modelo atmico aceito era o de Thomson, conhecido por Pudim com Passas, onde haviam eltrons incrustados numa esfera com carga positiva. Como o modelo de Thomson no explicava certos fenmenos, Rutherford idealizou um modelo para o tomo, onde eltrons descreviam rbitas circulares em torno do ncleo e este era composto por prtons e nutrons.Niels Bohr props que os eltrons nos tomos poderiam estar em nveis energticos bem determinados, e a energia dos eltrons seria quantizada. Foi da que surgiu a distribuio dos eltrons em diferentes nveis de energia. A ideia do eltron orbitando o nucleo prevalecia.

Teoria Atmica Contempornea

Louis de Broglie props sobre a natureza dual do eltron, associando uma onda ao eltron, que influenciou bastante na equao de ondas para o eltron proposta por Ervin Shrondinger (Equao de Shrondinger), que o modelo atmico atualmente aceito.Heisenberg props a incerteza associada aos eltrons e outras partculas, que ficou conhecida como Princpio da Incerteza. No modelo atual, existem quatro nmeros qunticos associados a cada eltron.

Ligaes Qumicas e Molculas Conceito e Diferenas

O que Ligao Qumica?

Uma ligao qumica refere-se unio entre tomos de forma a ter uma estrutura e caracterstica. Tudo o que vemos, seja em seu estado slido, lquido ou gasoso formado por algum tipo de ligao qumica. Por exemplo, dois tomos de hidrognio formam, junto com um tomo de oxignio, a gua em seu estado lquido temperatura ambiente. Temos ligaes entre tomos que formam materiais frgeis, como o vidro, e tambm materiais fortes, como o ao. tomos sempre se atraem um ao outro. Jamais veremos um tomo de hidrognio sozinho, por exemplo. Gases nobres so estveis, portanto podem ter muitos tomos isolados nessa classe, pois eles tm pouca tendncia em se unir com outros tomos.Portanto, ligao qumica a unio entre tomos a fim de ficarem com oito eltrons na ltima camada, e o que d forma, estrutura e caracterstica a algo.

O que Molcula?

Uma molcula unio entre dois ou mais tomos que, em unio com outras ligaes semelhantes, formam um determinado corpo. Ento, por exemplo, o hidrognio, dois deles, mais um oxignio forma a gua. Uma composio dessa estrutura chama-se molcula, e pode ter milhares de molculas H2O, dependendo do volume de gua coletado.

ter Importncia na Evoluo da Fsica

Aristteles acreditava na existncia de quatro elementos bsicos: a terra, a gua, o ar e o fogo. Cada um tinha o seu lugar natural no Universo, determinado pelo seu peso. [] Haveria ainda um quinto elemento, perfeito, que no teria peso. As estrelas seriam formadas por esse quinto elemento, o ter. Essa ideia da existncia do ter estava em vigor at o surgimento das Leis de Newton, pois seria incabvel pensar que os planetas, por exemplo, estariam em movimento constante sem desacelerar atravessando uma grande quantidade de ter no espao. Com o atrito, os planetas inevitavelmente seriam desacelerados at parar, sendo ento tragados pelo Sol. Agora o que entrava em vigor era o ter luminoso, em substituio do ter descrito por Aristteles.Com o estudo do comportamento da luz, o cientista Isaac Newton acreditava que a luz era de natureza cospuscular, e sua formao se dava por feixes de pequenas partculas. Ento ele pde perceber que a luz o resultado de diversas cores, e no uma nica cor qualquer. J Huygens acreditava que a luz se comporta como uma onda, mantendo sua forma durante todo seu percurso. O ter ia sumindo de cena medida que esses estudos se desenvolviam e dava lugar ao ter luminoso, pois a luz deveria se propagar em algum meio, e esse meio deveria ser o ter luminoso. []Mas em 1881, Albert Abraham Michelson e Edward Morley tentaram medir o movimento relativo da Terra e do ter (Aether-vento), como era esperado na teoria de Augustin-Jean Fresnel, usando um interfermetro. O experimento de Michelson sugeria a pressuposio de que todos os fenmenos transcorriam exatamente segundo as mesmas leis, relativamente a um sistema de coordenadas se movendo junto com a Terra, ou, ainda mais geral, que se mova relativamente a qualquer sistema em movimento no acelerado. No entanto, Lorentz apresentou os clculos de Michelson como errados e que ele superestimou a preciso da medio. Isto, juntamente com a grande margem de erro, feito o resultado da experincia de Michelson inconclusivos. Alm disso, Lorentz mostrou que as teorias Gabriel Stokes do ter levavam a conseqncias contraditrias e, portanto, ele apoiou uma teoria do ter semelhante ao de Fresnel. Para verificar a teoria de Fresnel de novo, Michelson e Edward Morley (1886) realizaram uma repetio do experimento de Hippolyte Fizeau. Para esclarecer a situao, Michelson e Morley (1887) repetiram a experincia de, e eles aumentaram substancialmente a preciso da medida. Mas nenhum ter foi detectado. Hendrik Lorentz (1892) estabeleceu as bases da teoria do ter, assumindo a existncia de eltrons que seriam separados do ter, e substituindo as "equaes de Maxwell-Hertz" pelas equaes "Maxwell-Lorentz". Em seu modelo, o ter completamente imvel e, ao contrrio da teoria de Augustin-Jean Fresnel , tambm no parcialmente arrastado pela matria. Uma consequncia importante desta ideia foi a de que a velocidade da luz totalmente independente da velocidade da fonte. Lorentz no deu declaraes sobre a natureza mecnica do ter e os processos eletromagnticos, mas, vice-versa, tentou explicar os processos mecnicos por outros eletromagnticos e, portanto, criou um ter eletromagntico abstrato. No mbito de sua teoria, Lorentz calculou a contrao dos campos eletrostticos.[] Em 1895 Lorentz tambm apresentou o que chamou de "teorema dos Estados correspondentes" para termos de primeira ordem, este teorema afirma que um observador em movimento (relativo ao ter), em seu campo "fictcio" faz com que sejam as mesmas observaes como um observador em repouso em seu campo "real". Uma parte importante, que abriu o caminho para a transformao de Lorentz. Com a ajuda deste conceito, Lorentz poderia explicar a aberrao da luz, efeito Doppler e a experincia de Fizeau. Ento qualquer ideia que se tinha, seja sobre ter de Aristteles ou ter luminoso, foi abolida aps a Teoria da Relatividade. Em 26 de setembro de 1905, Albert Einstein criou a Teoria Especial da Relatividade. O trabalho de Einstein provou que no podemos nos basear num referencial absoluto, em razo das constantes mudanas que acontecem na natureza. Na Relatividade, Eisntein inclui uma nova definio fundamental do espao e do tempo (todo o tempo e coordenadas de espao em todos os quadros de referncia so iguais, por isso no h "verdadeiro" ou "aparente" do tempo) e aboliu o ter. Ele identificou dois princpios fundamentais: o princpio da relatividade e o princpio da constncia da Luz, que serviu de base axiomtica de sua teoria. Com a Teoria da Relatividade, ficou provada a natureza dual da luz, onde ela se comporta ora como onda e ora como partcula. Isso foi crucial para o ter perder seu significado. O universo est em expanso. O que ocasiona isso? No contexto da teoria da relatividade geral, proposta por Einstein em 1915, esse fenmeno pode ser explicado pela existncia da chamada quintessncia ou energia escura, uma componente extra e desconhecida de energia cujo efeito gravitacional lquido repulsivo e supera a atrao gravitacional ordinria entre as partes do universo. Isoladamente, essa descoberta gerou um novo desafio s prprias leis da fsica, j que a nova componente no prevista pelo modelo padro da fsica de partculas. Mas no podemos confundir, pensando que a energia escura como se fosse uma metamorfose do ter, pois o estudo desse tipo de energia ainda desconhecido, e muito coisa poder ser revelada com o seu desenvolvimento a cada perodo. Apesar de o ter no existir, no h como negar a sua importncia para a cincia, pois contribuiu para o avano no estudo da luz e sua natureza e pudemos chegar onde estamos hoje.