Conseguem ver-me?
Conseguem ouvir-me?
Como?
Eu podia estar a milhares de quilómetros de distância,
e ainda assim, quando ligassem qualquer dispositivo
que estivesse a trazer a minha imagem e voz até vocês,
lá estaria eu.
Instantaneamente.
Como é possível?
Para os nossos antepassados,
teria parecido feitiçaria.
Para eles, a velocidade de comunicação
apenas tinha a rapidez do cavalo mais veloz
ou do barco à vela.
As nossas mensagens viajam invisivelmente à velocidade da luz.
Como é que atingimos tais poderes míticos?
Tudo começou na mente de uma pessoa.
Uma criança pobre
de quem nada se esperaria.
Na verdade, se esse homem não tivesse vivido...
o mundo que conhecemos hoje poderia não existir.
EPISÓDIO 10: "O RAPAZ ELÉCTRICO"
Mais cedo ou mais tarde,
alguém teria possivelmente chegado
a algumas das suas descobertas.
Mas se Michael Faraday nunca tivesse existido,
podíamos ainda estar a viver
como os nossos antepassados do século XVII.
Inconscientes
de exércitos de servos invisíveis a aguardar as nossos ordens.
Esta é a história de como aprendemos
a fazer com que os electrões atendessem os nossos pedidos.
Ela começa, de certa forma,
com o maior génio que já viveu --
Isaac Newton.
Esta é Woolsthorpe, casa dos antepassados de Newton.
Ele andou por estes campos, atormentado por um mistério.
Newton, o homem que descobriu a fórmula
para os movimentos dos planetas em torno do Sol,
queria saber
como é que o Sol faz com que os planetas ajam daquela forma
sem lhes tocar.
Como é que todas as maçãs sabem como cair?
Um outro génio estava intrigado por outro aspecto
do mesmo mistério.
Estás a ver, filho?
Não importa como eu rodo a bússola,
a agulha aponta sempre na mesma direcção.
Excepto...
Mas como?
Eles não se tocam.
Não ouvi um "Obrigado", Albert.
Ainda me lembro disto.
A experiência deixou uma forte
e duradoura impressão em mim.
Algo profundamente escondido
tinha que estar por detrás das coisas.
Entre as épocas de vida de Einstein e de Newton,
viveu um outro génio,
de igual estatura.
O homem que resolveu o mistério que confundia Newton,
também lançou as bases
para as intuições revolucionárias de Einstein.
E para a forma como vivemos agora.
Em 1791, num bairro miserável
nos subúrbios de Londres,
nasceu Michael Faraday.
Na escola mostrou-se pouco prometedor.
Por favor, diz-nos uma palavra que começe
pela letra R.
Então?
Uato?
A palavra é "Rato".
Mais uma vez, e certo desta vez.
Uato?
Estás a brincar comigo?
Não te disse como
se pronuncia a letra R?
Pelo menos podes dizer-nos o teu nome?
Michael "Fauaday," minha senhora.
Pega nesta moeda,
e compra-me uma vara,
para que eu possa dar ao insolente do teu irmão
umas vergastadas como deve ser.
A história não recorda se Michael Faraday
alguma vez voltou a frequentar a escola.
Faraday levou a fé Cristã fundamentalista da sua familia
a peito.
Seria sempre a sua fonte de força,
reconforto e humildade.
Ele foi posto a trabalhar numa oficina de encadernação aos 13 anos.
De dia, encadernava os livros,
e à noite
lia-os.
Foi o início do fascínio de uma vida
pela electricidade.
Depois de anos de trabalho na encadernadora,
Faraday, agora com 21 anos,
ansiava fugir para um mundo maior.
A grande oportunidade veio
quando um cliente lhe deu um bilhete
para um novo tipo de entretenimento sensacional --
ciência para o público.
E começou aqui
na Instituição Real de Londres.
Humphry Davy não era apenas
um dos principais cientistas do seu tempo,
tendo descoberto vários elementos químicos,
incluindo o cálcio e o sódio.
Ele também era um consumado homem-espectáculo.
E as primeiras demonstrações de electricidade
nunca deixavam de impressionar multidões.
Podem
baixar as luzes, por favor?
Estou prestes a soltar o poder
de 2 000 grandes baterias químicas
armazenadas na cave debaixo dos nossos pés.
E agora, observam o poder da força misteriosa
do fluido elétrico que irá iluminar nosso futuro.
Faraday estava demasiado ocupado, a tirar notas, para aplaudir.
Faraday criou uma transcrição da palestra de Davy.
Usando as capacidades que tinha adquirido como aprendiz,
encadernou-a neste livro.
Talvez tal presente lhe valesse a atenção
do grande homem.
Talvez esse gesto pudesse ser o seu meio de fuga
para um universo muito maior.
Bom dia, Senhor.
Gostaria que entregasse este pacote ao Sr Humphry .
Foi um tiro no escuro.
mas Faraday esperava que resultasse.
E resultou.
Uh, a experiência está pronta para si, Senhor.
Ampère disse-me que o pobre Dulong perdeu um olho
e três dedos a trabalhar com isto.
Os meus olhos!
Quando uma experiência de química explodiu na cara
do cientista de renome mundial Humphry Davy,
ele lembrou-se de Michael Faraday,
o rapaz que se tinha dado ao trabalho
de copiar e encadernar a transcrição da sua palestra.
Você tem uma memória de primeira água, jovem.
E eu vou precisar, por um tempo, de um secretário.
Senhor, eu sonho com uma vida ao serviço da ciência.
Aconselho-te a continuares na encadernadora.
A ciência não é boa patroa.
Certamente que uma pessoa do seu meio e com poucos recursos
deveria ter um comércio.
O comércio é sujo e egoísta.
Os homens da ciência são afáveis e moralmente superiores.
Percebo que sou o primeiro homem de ciência
que você conheceu.
Faraday fez-se indispensável para Davy.
O emprego temporário tornou-se permanente,
e o Instituto Real tornou-se no lar de uma vida
De dia ajudava Davy no laboratório, e
ao final do dia, subia as escadas
para o pequeno apartamento
onde a sua amada noiva Sarah o esperava.
Humphry Davy e o químico William Wollaston
estavam a fazer experiências com um fenómeno misterioso,
potencialmente com grandes implicações.
Esta é a mesma montagem do Orsted.
Agora feche o circuito, Davy, e observe com atenção.
O que é que poderia estar a afastar a agulha do fio?
Dane-se se eu sei.
Mas é como se a corrente eléctrica
fizesse com que o fio se comporte como uma espécie de íman.
A electricidade deve ter alguma coisa a ver com magnetismo.
Ora bem, se desse para fazê-la girar continuamente,
imagine o que poderia ser feito
se puséssemos essas forças a trabalhar.
Depois de arrumar tudo, Faraday,
veja o que pode fazer com isto.
Davy tavez estivesse a divertir-se
à custa do seu jovem assistente,
mas Faraday estava em brasa.
Até à data,a electricidade não tinha sido mais
do que um divertido brinquedo novo.
Podia fazer um flash de luz instantâneo
ou virar momentâneamente a agulha de uma bússola,
mas não tinha nenhuma aplicação prática.
Faraday começou imediatamente a projectar a experiência,
dedicando todos os momentos do seu tempo livre ao problema.
Se Faraday tivesse sucesso,
estaria a pôr um infinitamente grande, invisível
e ainda não descoberto exército de electrões
às ordens dos caprichos humanos.
Como começa uma revolução?
Às vezes não é preciso muito.
Um pedaço de metal, uma tigela de mercúrio,
um pouco de cortiça
Sarah, querida, diga ao seu irmão mais novo para descer.
Estou prestes a tentar uma coisa nova
e eu quero que ele veja.
Por que não fazes as honras, Georgie?
Lá vai ela.
Lá vai ela!
Este foi o primeiro motor
a converter corrente elétrica em movimento mecânico contínuo.
Parece muito fraco, não é?
Mas este eixo a rodar
é o começo de uma revolução,
revolução que está para lá de todos os tiros disparados
e das bombas alguma vez detonadas
pela magnitude absoluta do seu efeito na nossa civilização.
Tentem imaginar, todos os negócios,
indústrias, tecnologias,
transformações da nossa forma de vida
que tiveram o seu começo naquele momento extático
no laboratório de Michael Faraday.
As notícias da invenção de Faraday espalharam-se rapidamente
e, de repente, o assistente de Davy era aclamado por toda a Londres.
Davy não aceitou bem.
Afinal ele tinha descoberto todos aqueles elementos
e agora as pessoas diziam que a sua maior descoberta
era o Michael Faraday.
Davy tratou de garantir que Faraday
não iria andar nas bocas do mundo tão cedo.
Mandou chamar-me, Senhor?
Tenho um novo desafio para ti.
Quero que assumas os nossos esforços
para melhorar a qualidade do vidro óptico Britânico.
Os danados dos Bávaros
estão-nos a passar a perna.
Vidro?
Com todo respeito, Senhor,
eu não sei mesmo nada sobre fabricação de vidro.
Então vais aprender, Faraday.
Todos sabemos como és bom estudante.
Basta que analises a composição química do vidro deles
e faças o percurso inverso para ver como é que eles o fizeram.
Não deve demorar muito.
Mas Faraday esforçou-se durante quatro anos
sem sucesso.
Este é ainda pior do que o último lote.
Tentasse o que tentasse,
Faraday não conseguiu descobrir o que Joseph Fraunhofer
tinha descoberto anos antes.
O que escapou a Faraday foi que a fundição
do vidro óptico perfeito para telescópios tinha tanto de arte
como de ciência, e os mestres
na Bavária guardavam os seus segredos a sete chaves.
Faraday nunca soube o segredo.
Ele guardou um único bloco de vidro
como recordação desse fracasso.
Anos depois, esse bloco mudaria o curso da sua vida...
e da nossa.
A morte de Davy trouxe finalmente um fim a esse projecto infrutífero,
e Faraday, o menino dos bairros pobres,
sucedeu-lhe como Director do Laboratório.
Faraday usou sua nova autoridade para fazer algo sem precedentes--
uma série de palestras anuais de Natal sobre ciência
para os jovens... tendo começado em 1825
e continuando até hoje.
Numa das primeiras dessas palestras de Natal,
Faraday encantou a platéia
com demonstrações dos novos poderes à sua disposição.
Suponhamos que eu queira ignitar uma porção de pólvora.
Posso fazê-lo rápidamente com o poder
da eletricidade.
Se eu receber electricidade através deste fio condutor,
posso levá-la a qualquer coisa em que eu toque.
Mas devo permanecer sobre estas pernas de vidro isolador
para evitar que a electricidade escape para o chão.
Agora eu estou electrificado!
Acham que eu posso acender este jacto de gás
apenas tocando com o meu dedo?
Não, não faça isso! Não!
Não! Não!
Agora, lembrem-se, não tentem fazer isto em casa.
E agora, meus filhos, vocês já viram por vós mesmos
como esta força invisível da electricidade
pode ser posta ao serviço de novas finalidades
absolutamente inatingíveis pelos poderes que temos agora.
A invenção de um motor capaz de funcionar continuamente,
eliminando incontáveis horas de trabalho humano penoso,
seria mais do que suficiente para ele fazer fortuna
e pôr o seu nome nos livros de história.
Mas não foi assim que Michael Faraday viu a questão.
Ele não tinha absolutamente nenhum interesse em patentear as suas ideias
ou delas tirar lucro pessoal.
E quanto aos livros de história,
ele apenas escreveu a primeira frase
de uma entrada que iria ter muitas páginas.
Sr. Anderson, posso pedir-lhe que diminua as luzes, por favor?
Meus Senhores, vou induzir uma corrente de electricidade
movendo simplesmente um íman.
Por favor observem o que acontece
no espaço entre os fios quando o faço.
Vêem como a corrente só flui quando o íman se move?
Ista é a conversão
de movimento em electricidade.
Este foi o primeiro gerador.
A partir daqui, a electricidade tornou-se disponível a pedido.
Faraday continuou a mudar o mundo
e a forma como as pessoas viviam,
e então, de repente,
uma doença atacou a sua mente incomparável.
Meu caro Schoenbein,
Ficar-lhe-ia muito grato pela sua opinião a respeito...
A respeito...
Caro Schoenbein... A respeito...
Meu querido marido, algum problema?
Comecei uma carta para Schoenbein
e não consigo lembrar-me do que queria dizer.
Isso não é motivo para alarme.
Trabalhas demais.
-Estás exausto. -Não.
Sarah, isto é diferente.
Horrivelmente diferente.
É a terceira vez que a minha memória falha noutros tantos dias.
Temo que possa estar a perder a cabeça.
E que seria de mim sem ela?
Ora, meu querido marido, é claro.
Aos 49 anos, Faraday
começou uma dura luta contra a perda de memória e a depressão.
O seu trabalho chegou a um impasse.
E embora nunca tenha recuperado totalmente,
as suas maiores conquistas ainda estavam por vir.
Faraday
tinha-se embrenhado tão profundamente,
em experiências eléctricas e magnéticas
que chegou a visualizar o espaço em torno de um íman
como estando preenchido com linhas de força invisíveis.
Um íman não era simplesmente a barra de ferro magnetizada
que se podia ver.
Ele era também alguma coisa invisível
no espaço à volta da barra.
A essa alguma coisa ele chamou campo.
Campo magnético.
Faraday acreditava na unidade da Natureza.
Tendo demonstrado as conexões
entre electricidade e magnetismo, interrogou-se
se estariam estas duas forças também conectadas a uma terceira -- a luz ?
Se ele pudesse mostrar uma conexão
entre esses três fenómenos invisíveis,
um dos segredos mais íntimos da Natureza
seria finalmente revelado.
Então, que fez ele?
Projectou uma experiência.
Faraday sabia que a luz podia viajar como uma onda.
As ondas de luz vibram aleatoriamente em todas as direcções.
Mas há uma forma de isolar uma única onda de luz.
Chama-se polarização.
Quando a luz se reflecte de uma superfície reflectora,
como um espelho,
torna-se polarizada.
Faraday queria ver
se esse único raio de luz poderia ser manipulado
pelo campo magnético invisível.
O suporte da ocular continha um cristal
que actuava como uma espécie de muro de barras para a luz.
A luz só podia passar através dele
se fosse de alguma forma desviada pelo íman.
Ele colocou uma lanterna em frente de um espelho,
de forma que só a pudesse ver através da ocular
se a reflexão passasse através do muro.
Se isto for difícil de entender, não se sintam mal.
Os cientistas não conseguiram explicar este fenómeno
nos 100 anos que se seguiram.
Faraday sabia que o magnetismo não tinha qualquer efeito
na luz que se estava a mover através do ar.
Mas que se passaria se ela se estivesse a mover através de outros materiais?
Então, que tipos de materiais poderia ele usar
para ajudar o íman a desviar a luz?
Ele tentou centenas de diferentes
substancias químicas e objectos transparentes...
mas nada viu através da ocular.
A luz não estava a ser distorcida pelo íman.
Tentou cristais de calcite,
carbonato de sódio,
sulfato de cálcio,
e, ainda assim, não via nada.
Tentou ácidos.
Ácido sulfúrico.
Acido muriático.
Acido carbónico.
Tentou gases
oxigénio, azoto, hidrogénio...
sem sucesso.
O campo magnético induzido
nessas substâncias, não conseguia dstorcer a luz
da sua lâmpada depois de reflectida.
Droga!
Em desespero, ele decidiu tentar...
o tijolo de vidro,
a recordação
dos seus anos de sujeição ao Davy
Funcionou.
A força magnética
desviou a luz
para que ela pudesse atravessar o cristal.
Então, e daí?
Faraday acabara de demonstrar a existência
da realidade Fisica que nos rodeia,
uma que ninguem jamais havia sido capaz de detectar.
Foi uma descoberta tão dramática
como ver o cosmos pela primeirissima vez
através de um telescópio.
Ao mostrar que uma força eletromagnética
podia manipular a luz,
Faraday tinha descoberto uma mais profunda união da Natureza.
Tinha aberto uma porta para Eistein
e para todos os físicos que vieram depois dele
para que vislumbrassem as interacções
das invisíveis forças primárias no Universo.
Mesmo ao aproximar-se do pico do seu génio,
ele sofria de depressão
e de dúvidas quanto à sua capacidade
de reter até os pensamentos mais simples.
Meu querido amigo,eu tenho encontrado dificuldade em responder
ou mesmo compreender correctamente uma carta científica,
porque agora não consigo guardá-la imediatamente na minha mente.
A memória das partes falha-me.
PS: Você vai ficar triste ao ver
o tom desta curta nota,
mas o meu muito querido marido não está tão bem como de costume,
mas confio que virá a melhorar.
Atenciosamente, S. Faraday
Ainda jovem, Faraday saiu da pobreza
numa das sociedades com maior consciência de classe
que o mundo já conheceu,
para se tornar no mais aclamado cientista do seu tempo.
Aos 40 anos tinha inventado o motor eléctrico,
o transformador, o gerador,
máquinas que mudariam tudo em casa,
nas propriedades agrícolas, nas fábricas.
Agora, com 60, décadas depois dos períodos férteis
dos grandes físicos,
atormentado pela perda de memória e pela melancolia,
pesquisou destemidamente mais fundo
essas misteriosas forças invisíveis.
O mundo pensou que Michael Faraday fosse passado.
Apesar de sua depressão,
ele permaneceu tão apaixonadamente curioso como sempre.
Tendo descoberto unidade
da electricidade, do magnetismo e da luz,
Faraday precisava de saber
como é que essa trindade de forças naturais trabalhavam juntas.
Isto não era novidade nenhuma.
As crianças tem brincado com ímanes
e limalha de ferro há séculos.
Toda a gente assumiu sempre que este bonito desenho
era apenas qualquer coisa que o ferro fazia.
Faraday sabia que a corrente eléctrica transforma o fio num íman,
de modo que esperava encontrar padrões relacionados
na limalha de ferro em torno do fio com corrente elétrica.
Mas onde outros viam apenas bonitas figuras,
Faraday viu algo profundo.
Os padrões não eram uma simples peculiaridade da limalha de ferro;
eles existiam no espaço em torno de um íman.
ou em torno de uma corrente elétrica,
mesmo na ausência da limalha de ferro.
Os padrões eram os rastos, as pegadas
de campos de força invisíveis,
que se estendiam no espaço em torno de qualquer coisa magnética.
A agulha da bússola que as pessoas admiravam
há mil anos não estava a reagir
a um muito distante Pólo Norte magnético.
Estava a detectar um campo de forças contínuo
que se estendia até ela.
A própria Terra é um íman gigante.
E como com qualquer outro íman,
as suas linhas de força estendem-se para longe
no espaço que a rodeia.
Elas estão em todo o lado, à nossa volta.
Sempre estiveram.
Mas ninguém tinha reparado nelas antes.
Isto é, ninguém humano.
As aves são o últimos descendentes vivos dos dinossauros.
Pombos e outras aves são notavelmente bons
a encontrar o seu caminho de regresso
Podem migrar milhares de quilómetros sem se perderem.
Como? Em parte reconhecendo pontos de referência familiares--
rios, montanhas, estrelas.
Até determinados cheiros podem servir
como placas de sinalização para as aves migratórias.
Mas as aves também têm uma bússola interna.
Elas podem efectivamente sentir o campo magnético da Terra.
Os seus cérebros processam dados magnéticos um pouco como
o nosso processa dados visuais.
Ao sentirem a direcção do campo,
as aves podem distinguir o norte do sul.
É dessa maneira que os pássaros Norte-Americanos sabem pra onde ir
quando se dirigem para Sul no Inverno.
O campo é mais forte perto dos pólos
do que no equador,
facto que as aves usam para descobrir a sua latitude.
Há também pequenas irregularidades no campo,
locais onde o campo
é um pouco mais fraco ou mais forte.
Tal como uma montanha ou um rio identificáveis,
essas anomalias magnéticas podem servir como pontos de referência.
Há milhares de anos que os seres humanos usam pombos-correio
para enviar mensagens para locais distantes.
Era um método fundamental de comunicação
até tão recentemente como na Segunda Guerra Mundial.
Quando se pensa nisso, vemos que usamos
campos magnéticos para comunicar há já muito tempo.
Só que não sabíamos disso.
Mas por que é que o nosso planeta tem um campo magnético?
O que é que o provoca?
A resposta está profundamente no interior da Terra.
Ferro líquido, circulando em torno da parte sólida do núcleo
quando a Terra gira,
age como um fio que transporta uma corrente eléctrica.
E, como Faraday nos mostrou,
correntes eléctricas produzem campos magnéticos.
E isso é bom.
O nosso campo magnético protege-nos do ataque
dos raios cósmicos, que seriam muito prejudiciais para a nossa biosfera.
Os raios cósmicos podem alterar o DNA.
Sem o nosso campo magnético, o ritmo das mutações
nos organismos vivos seria muito maior.
Felizmente, a maior parte desses estilhaços cósmicos fica retida
nas cinturas de Van Allen, zonas com a forma de donuts,
de partículas carregadas encurraladas pelo nosso escudo magnético.
Saber que a Terra é como um íman gigante
explica umas das mais belas vistas no céu,
as auroras.
Partículas carregadas do Sol, o vento solar,
bombardeiam constantemente a Terra.
Pode pensar-se no vento solar como uma espécie de corrente elétrica.
O campo magnético do nosso planeta
canaliza essa corrente em direção aos pólos Norte e Sul.
Quando atinge a nossa atmosfera,
as moléculas de oxigénio e de azoto
presentes no ar brilham como lâmpadas fluorescentes gigantes.
Quando Faraday se empenhou
na sua última e mais profunda descoberta,
a pobreza da sua infância limitou-o
como nunca o havia feito antes.
Ele precisava de ajuda
e encontrou-a em alguém que veio de um mundo diferente.
Michael Faraday tinha resolvido o mistério
que intrigou Isaac Newton.
Foi assim que o Sol disse aos planetas como se moverem
sem lhes tocar.
O Sol toca efectivamente nos planetas
com o seu campo gravitacional,
e o campo gravitacional da Terra
diz às maçãs como caírem.
Tudo isto é um sonho.
Infelizmente, essa era a visão prevalecente
entre os seus colegas cientistas.
Faraday sonhava.
Eles admiravam a sua inventiva
e seu génio para a experimentação,
mas olhavam para as suas invisíveis "linhas de força"
e para as suas ideias sobre luz e gravidade como sendo vagas,
isto é, sem nada de sólido a sustentá-las.
Alguns ridicularizaram abertamente as suas teorias.
Precisavam de ver as suas ideias expressas
na linguagem da física moderna,
em equações precisas.
Era esta a área
onde a infância pobre de Faraday
e a falta de instrução formal
realmente o bloqueavam.
Ele não era capaz de fazer os cálculos.
Faraday tinha finalmente batido numa parede que não podia ultrapassar.
E então, o maior físico teórico
do século XIX apareceu.
James Clerk Maxwell nasceu num mundo de riqueza
e privilégios,
filho único de extremosos pais de meia-idade.
Com pouco mais de vinte anos, já tinha construido reputação
como matemático.
Enquanto outros cientistas pensavam em Faraday
como antiquado, uma grande figura do passado
mas sem espaço no futuro da física,
James Clerk Maxwell fez melhor.
Começou a ler tudo
que Faraday tinha escrito sobre electricidade.
Convenceu-se que os campos de força de Faraday
eram reais e tratou de dar-lhes
uma formulação matemática precisa.
_
Na Física, uma equação é apenas uma descrição abreviada
de algo que pode ser representado no espaço e no tempo.
Por exemplo, a equação que descreve o arco de um pêndulo
mostra que ele nunca pode atingir uma altura maior do que a inicial.
Quando Maxwell traduziu as observações experimentais de Faraday
sobre campos eletromagnéticos para equações,
descobriu uma assimetria
Vêem aquela de baixo?
Quase que grita por mais qualquer coisa.
Grande matemático como era,
Maxwell adicionou um único termo para equilibrá-la.
Esta correcção da equação mudou o campo estático de Faraday
para ondas que se propagam à velocidade da luz.
Não demorou muito para encontrarmos maneira de transformar essas ondas...
em correios
para as nossas mensagens.
Conseguem ver-me?
Conseguem ouvir-me?
É desta forma.
Esta tecnologia transformou a civilização humana
de um amontoado de cidades
vilas e aldeias
num organismo intercomunicativo
que nos liga, à velocidade da luz,
uns aos outros...
e ao cosmos.
Nada é maravilhoso demais para ser verdadeiro,
se for coerente com as leis da Natureza.