MAGNETISMO : UMA INTRODUÇÃO HISTÓRICA

A história do magnetismo tem duas vertentes, uma de origem grega e outra de origem chinesa. Segundo uma lenda, o termo "magnetismo" é proveniente do nome de um pastor de ovelhas grego, "MagneV" que surpreso, observa que a extremidade de ferro de seu cajado, atraía pequenos pedaços de pedra ( "magnetita") que ficavam à beira do caminho. Por outro lado, de todos os trabalhos em Física dos chineses, a contribuição mais significativa, é a invenção da bússola magnética, porque é um exemplo de como processos associados com "magia", datados do século III A. C., conduzem à descoberta científica.

Como muitas outras civilizações primitivas, os chineses tinham conhecimento de fenômenos magnéticos, através das propriedades naturais da "magnetita" ( óxido de ferro ), cujo poder de atração do ferro, era considerado mágico. Os adivinhos usavam a magnetita para confeccionar "placas de advinhação", que era constituída de duas partes, uma superior que representava o céu, tinha a constelação da Grande Ursa ou do Arado, e uma parte inferior que representava a Terra. Ambas as placas tinham marcações equivalentes aos "pontos de bússola" ou direções, com intervalos de 15 0.

No primeiro século depois de Cristo, um objeto familiar, era um pedaço de magnetita montado sobre um pino, apontava para o sul em vez de para o norte, foi a essência da bússola magnética. No século VI, os chineses descobriram que agulhas de ferro esfregadas com um pedaço de magnetita, tornavam-se magnetizadas. Mais tarde, descobriram que aquecendo o ferro ao rubro, e depois esfriando-o mantendo a direção sul-norte, poderiam magnetizar o ferro.

A bússola magnética "mágica" era comum nos navios chineses, talvez desde o século X, e certamente no século XI, o que precede a adoção da bússola no Ocidente em pelo menos cem anos. Além disso, a utilização da bússola magnética trouxe maior precisão das "direções magnéticas", e deste os tempos da dinastia Tang, levou à descoberta de que o norte e o sul magnéticos não são coincidentes com o norte e o sul geográficos, o que deixa um espaço de pelo menos setecentos anos, com relação ao Ocidente.

O primeiro a escrever sobre o magnetismo no Ocidente é Peter Peregrinus, no século XIII, em "Carta sobre o imã", datada de 1269, onde descreve a magnetita e suas propriedades, definindo a propriedade do imã sempre apontar para o norte magnético, mencionando pela primeira vez o termo "polo magnético". Nesta carta, Peregrinus menciona o fato de que um imã, quando partido ao meio, torna-se em dois imãs. A "Carta" contém uma tentativa de aplicar a força magnética na geração do movimento perpétuo.

Na Renascença, em 1581, o livro "Uma nova atraente", de Robert Norman, continha uma discussão sobre o imã ou mangnetita e também um "novo segredo" sobre seu comportamento, o fenômeno hoje conhecido como "inclinação magnética", refereindo-se à inclinação da agulha magnética em relação à horizontal, diferindo de um lugar para outro.

No Ocidente parece que Stevin ( 1548-1620 ), foi o primeiro a interessar-se por problemas em navegação, e escrevendo a este respeito, dava explicações muito claras de um sistema no qual sugeria o uso de uma agulha magnética, que poderia atuar como guia para a longitude. Isto deveria ser feito medindo-se a diferença entre os nortes verdadeiro e magnético, já que se sabia não ser esta diferença a mesma em todos os pontos da superfície terrestre ( Posteriormente, verificou-se ser o método inválido, visto que a variação não era constante, mas mudava com o tempo ).

No período renascentista, o trabalho mais significativo sobre magnetismo é devido a William Gilbert( 1540- 1603 ), um médico proeminente em Londres, que em 1600 foi designado médico da rainha Elizabeth I, e após a morte desta, de Jaime I. A fama de Gilbert vem da publicação do seu livro "De Magnete" em 1600. Nele revela profundo conhecimento do magnetismo, discutindo o assunto com detalhes, considerando não somente a bússola magnética, bem como o comportamento do imã, e as questões de atração e repulsão. Sua obra foi reeditada em 1628 e 1633.

Gilbert distinguia entre a atração exercida pelo âmbar ( atração eletrostática ) e a atração magnética. Para ele, cada imã era envolvido por uma "órbita invisível de virtude", explicando como esta propriedade afeta qualquer ferro que esteja em suas vizinhanças.

Mostrou como um imã em forma esférica, poderia reproduzir o comportamento do planeta Terra, demonstrando com o auxílio de pequenos imãs o que entendemos hoje como campo magnético terrestre. Relatou, partindo do princípio de que a Terra é um imã, a declinação e a inclinação magnética., bem como a propriedade dos imãs apontarem para o norte ou sul.

Entre 1821 e 1825, o físico, matemático e químico francês André-Marie Ampère, esclareceu os efeitos de correntes sobre imãs, assim como o efeito oposto, a ação de imãs sobre correntes elétricas. Isto o levou a afirmação de que um imã era composto de "moléculas" magnéticas, em cada uma das quais uma corrente elétrica circulava permanentemente.

Michel Faraday ( 1791 - 1867 ), então diretor de laboratório da Royal Institution, argumentava que se a eletricidade que corria por um fio produzia efeitos magnéticos, um efeito magnético deveria produzir uma corrente elétrica, é a lei de indução magnética de Faraday.

As hipóteses de Faraday, levantaram um problema teórico relativo ao modo como eletricidade e magnetismo poderiam se comportar no espaço vazio – o problema da ação à distância. Faraday propôs a idéia de campo – imaginou que existiam linhas de força magnética, e que estas ficavam tanto mais próximas quanto mais forte fosse o campo magnético. Imaginou também que essas linhas tendiam a se encurtar quando podiam e a se repelir mutuamente. Para Faraday o espaço deveria estar cheio de linhas de força, e talvez a luz e o calor fossem vibrações que viajavam ao longo de tais linhas de força.

James Clark Maxwell ( 1831 - 1879 ), escreveu "Tratado sobre eletricidade e magnetismo" onde "introduziu na ciência matemática a idéia da ação elétrica conduzida através de um meio contínuo", idéia proposta por Faraday, mas não trabalhada matematicamente.

Maxwell iniciou sua análise em 1855, tentando encontrar uma explicação matemática das linhas de força que circundam um imã, ou seja, o campo magnético de Faraday. Em 1861 estava em condições de colocar correntes elétricas, cargas elétricas e magnetismo em um esquema abrangente, pressupondo um éter para explicar como as correntes elétricas e suas derivações, os campos magnéticos, estavam em contínua interação. Seu trabalho foi publicado em 1864, as equaçoes a que Maxwell havia chegado para expressar o comportamento de correntes elétricas e seus campos magnéticos associados, eram semelhantes em todos os aspectos às equações para expressar o comportamento das ondas luminosas, portanto, Maxwell mostrou que a luz devia ser uma onda eletromagnética de algum tipo, e inversamente, que as ondas eletromagn&eacut e;ticas deviam ser passíveis de reflexão, refração, os efeitos que ondas de luz sofrem. Seus resultados demonstravam que deveriam existir ondas eletromagnéticas de comprimentos maiores e me nores que o comprimen to de onda da luz, o que é demonstrado por Heinrich Hertz, em 1888, nove anos após a morte de Maxwell, quando descobre ondas eletromagnéticas de comprimento de onda longo – as ondas de rádio.

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