Sobre Descobertas e Construções : um Longo Caminho · 2010-06-25 · Vórtices, rotacionais,...
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Sobre Descobertas e Sobre Descobertas e Construções :Construções :
um Longo Caminho um Longo Caminho
Carlos Benevenuto Guisard KoehlerCarlos Benevenuto Guisard Koehler
HCTE – UFRJHCTE – UFRJJunho 2010Junho 2010
Sobre Descobertas e Construções: Sobre Descobertas e Construções: o eletronum longo caminho o eletronum longo caminho
Ou : “The long and winding road”Ou : “The long and winding road” Mais uma vez : entre o contínuo e o Mais uma vez : entre o contínuo e o
discretodiscreto Um exemplo : o caso do elétronUm exemplo : o caso do elétron As idas e vindas de um processo dialéticoAs idas e vindas de um processo dialético Corpúsculo=>onda=>corpúsculo=>onda...Corpúsculo=>onda=>corpúsculo=>onda... Ou ondapartícula...Ou ondapartícula... ...ou outra coisa...ou outra coisa
Primeiras indicações :Primeiras indicações :fluidos e corpúsculosfluidos e corpúsculos
Faraday – 18351840 Faraday – 18351840 Faraday – 1835 : cintilações de descargas elétricas em gases Faraday – 1835 : cintilações de descargas elétricas em gases
rarefeitosrarefeitos Faraday e a eletrólise : equivalentegramaFaraday e a eletrólise : equivalentegramaproporcional ao transporte iônico – carga elétrica proporcional às proporcional ao transporte iônico – carga elétrica proporcional às
reações de dissociação eletroquímica :”atomismo elétrico”reações de dissociação eletroquímica :”atomismo elétrico”Faraday e as “linhas de forças” : campo eletromagnéticoFaraday e as “linhas de forças” : campo eletromagnético
SÉCULO XIX :ÉTER LUMINÍFERO
TEORIA ONDULATÓRIA DA LUZ / TEORIA ELETROMAGNÉTICA DA LUZ
Ondas transversais => ÉTER LUMINÍFERO :Multiplicidade de “éteres”:
ÉTER CONTÍNUO / VIBRACIONAL : Ondas luminosas (Young, Fresnel, Malus...)
e Ondas Eletromagnéticas (mais tarde: Maxwell, Herz, Lorenz, Fitzgerald...)
ÉTER COM ESTRUTURA INTERNA : Vórtices, rotacionais, correntes de deslocamento, átomos de vórtices...
Propriedades conflitantes :fluido com forças de cizalhamento
fluido sutil, sem resistência e arrasto (aos planetas, por exemplo), mas de altíssima rigidez (vibrações com vel. de c=~ 3 x 108 m/s)
exemplo clássico : fluido nãonewtoniano : o “sillyputty” de StokesÉTER MATERIAL :
“AIRETHER” : William ThomsonÉTER com massa : Mendeleiev e a tabela periódica ( m =~ 105 m(H) )
Raios e cintilações : corpúsculos a Raios e cintilações : corpúsculos a interpretarinterpretar
Plucker, 1858, Hittorf, 1869 , Crookes, 1879: “Raios Plucker, 1858, Hittorf, 1869 , Crookes, 1879: “Raios Catódicos”Catódicos”
Goldstein, 1886; Wien, 1897 ; J.J.Thomson, 1897 : Goldstein, 1886; Wien, 1897 ; J.J.Thomson, 1897 : e/me/m
início da espectroscopia de massa: 18861920 : início da espectroscopia de massa: 18861920 : “Raios Canais”“Raios Canais”
Determinações de q/m : H+, HDeterminações de q/m : H+, H22++, e, vários ++, e, vários compostos iônicos ou neutroscompostos iônicos ou neutros
Etéreas considerações:Etéreas considerações:“elétron ondulatório”“elétron ondulatório”
(enquanto isso...)(enquanto isso...) Éter EletromegnéticoLuminíferoÉter EletromegnéticoLuminífero Teoria do elétron : Lorenz, Fitzgerald, Teoria do elétron : Lorenz, Fitzgerald,
Larmor (~1890)Larmor (~1890) Batismo do “elétron” (outro elétron...)Batismo do “elétron” (outro elétron...) Elétron = singularidade no éterElétron = singularidade no éter Teorias de Vórtices (diversas...)Teorias de Vórtices (diversas...) Kelvin : Éter = “o problema fundamental Kelvin : Éter = “o problema fundamental
da Física”da Física”
A Controvérsia MillikanEhrenhaftA Controvérsia MillikanEhrenhaft
Elétron: carga discreta (e) ou fluido Elétron: carga discreta (e) ou fluido contínuo?contínuo?
Experimento da “gota de óleo”Experimento da “gota de óleo” 17 anos de “dúvidas” :1910192717 anos de “dúvidas” :19101927
Transição : “corpúsculos Transição : “corpúsculos semiclássicos”semiclássicos”
O Núcleo : experimento com particulas O Núcleo : experimento com particulas alfa de Rutherford : modelo “jupiteriano”alfa de Rutherford : modelo “jupiteriano”
Efeito Compton: fotons quanticos colidem Efeito Compton: fotons quanticos colidem com eletrons “clássicos”com eletrons “clássicos”
Modelo BohrSommerfeld : níveis Modelo BohrSommerfeld : níveis energéticos quânticos atuando em energéticos quânticos atuando em eletrons “clássicos” corpusculareseletrons “clássicos” corpusculares
Revolução : 2a. Mecânica QuânticaRevolução : 2a. Mecânica Quântica
De Broglie e as ondas associadas a partículas De Broglie e as ondas associadas a partículas :quantização da matéria – E=h_w ; p=h_k :quantização da matéria – E=h_w ; p=h_k (1924)(1924)
Teorias de Schroedinger e de HeisenbergTeorias de Schroedinger e de Heisenberg Difração de elétrons : Davisson, Germer, Difração de elétrons : Davisson, Germer,
G.P.Thomson (1927)G.P.Thomson (1927) Novas partículas : Neutron, positron, deutério Novas partículas : Neutron, positron, deutério
(*) : 1932(*) : 1932 Um novo conceito : “PartículasOnda” Um novo conceito : “PartículasOnda”
Epílogo Epílogo
A busca (eterna?) continua...A busca (eterna?) continua... ““subcargas”: ½ e, subcargas”: ½ e, 1/31/3 e ...(quarks e etc. *) e ...(quarks e etc. *) Outras Teorias de Unificação de Outras Teorias de Unificação de
partículas, supercordas, etc...partículas, supercordas, etc...
Conclusões Conclusões
Histórias longas e tortuosasHistórias longas e tortuosas Alternância de conceitosAlternância de conceitos Utilidade (eventual) de livre especulação e Utilidade (eventual) de livre especulação e
hipóteses adhochipóteses adhoc Dificuldade e inconclusão da mera Dificuldade e inconclusão da mera
experimentação (Tese de DuhemQuine)experimentação (Tese de DuhemQuine) Permanência de (várias) dualidades do Permanência de (várias) dualidades do
tipo discretocontínuotipo discretocontínuo Eterna busca e temporárias “verdades”Eterna busca e temporárias “verdades”