A Invenção da Pilha

   O processo que levou à descoberta de uma maneira de produzir um fluxo contínuo de cargas (ou corrente elétrica) teve início quando, em 1780, Luigi Galvani observou que músculos de rãs dissecadas se contraiam quando recebiam descargas de um vaso de Leyden.

   Ao prender a rã com um suporte de ferro e enfiar alguns pinos de latão na medula espinhal, Galvani observou contrações ocasionais.

   O objetivo dele era observar a eletricidade que poderia haver no ar durante as tempestades, mas essas contrações eram esporádicas e imprevisíveis, pois ocorriam mesmo com o tempo bom.

  Enquanto esperava por uma contração, Galvani encostou o pino de latão, que estava enfiado na medula espinhal, no arame de ferro onde a rã estava presa. Neste momento, ocorreu a grande descoberta, pois a perna da rã entrou em convulsão. Toda vez que o latão e o ferro entravam em contato entre si e, simultaneamente, com o músculo, a perna da rã se contraía e saltava.

   As experiências de Galvani levaram os pesquisadores a duas possíveis explicações para as contrações das pernas das rãs.

 Na primeira possibilidade:

As contorções e saltos das pernas da rã seriam produzidos por eletricidade animal.

   Apesar de suas experiências com a máquina elétrica (máquina de eletrização de Otto von Guericke) e com o vaso de Layden. Galvani declarou que as contrações e saltos eram provocados pela eletricidade animal, Assim, esta possibilidade teve aceitação geral e imediata levando outros pesquisadores a repetir as experiências com rãs dissecadas.

   Ao contrário da maioria, Alessandro Volta pensou na segunda possibilidade:

As contorções e saltos das pernas da rã eram provocados pela eletricidade gerada pelo contato de dois metais diferentes, ferro e latão.

   Após um grande número de experiências com rãs, Volta concluiu que os nervos eram estimulados

por uma fonte externa de eletricidade. Mas esta conclusão levou a uma inevitável controvérsia com Galvani e a eletricidade metálica ganhou a disputa contra a eletricidade animal.

   Com base neste raciocínio, em 1800, Volta inventou a pilha voltaica ou bateria elétrica. Ele preparou pequenos discos de prata e zinco e, depois, os empilhou em pares de prata-zinco separados por discos de papelão embebidos com salmoura. Depois, encostou a extremidade de um fio no topo (disco de zinco) da “pilha voltaica” e a extremidade de outro fio na parte inferior (disco de prata) da pilha. Finalmente, ao conectar as extremidades livres desses fios, Volta observou uma corrente contínua através do fio, isto é, um fluxo contínuo de cargas.

Georg Simon Ohm, um exemplo de persistência

  A invenção da pilha de Volta tornou possível obter um fluxo contínuo de eletricidade. Cavendish concluiu que a diferença de tensão elétrica (diferença de potencial elétrico) faz a eletricidade fluir de um ponto para outro em um meio condutor.

   Mas os cientistas da década de 1820 estavam convencidos de que as leis da eletricidade (estática ou de fricção) eram inteiramente distintas das leis do galvanismo (eletricidade de corrente).

   Ao contrário dos demais cientistas da época, Ohm concluiu que havia uma relação de acordo com leis científicas simples entre a eletricidade (estática ou de fricção) e o galvanismo (eletricidade de corrente). Apesar da relevância dos seus estudos, suas conclusões, formulações e explicação científica, sua lei recebeu severas críticas negativas. 

   O ministro prussiano da educação chegou a dizer que “um professor que proferia tais heresias era incapaz para ensinar matérias científicas”. Mas Ohm não desistiu, saiu da Prússia e foi para a Baviera onde começou a lecionar na Real Escola Politécnica de Nüremberg.

   Passou a ser diretor desta escola em 1839 e, em 1841, recebeu a Medalha Copley da Royal Society (Britânica) e se tornou membro estrangeiro no ano seguinte. Em 1849, Ohm realizou o seu sonho, tornou-se professor da Universidade de Munique e, em 1852, conseguiu a ambicionada cadeira de Física.

   O objetivo de toda sua vida foi atingido. Ele faleceu em Munique no dia 6 de Julho de 1854 deixando um exemplo de determinação e persistência. A lei de Ohm desempenha um papel fundamental no estudo da eletricidade similar ao da segunda lei de Newton no estudo da mecânica. Os circuitos elétricos dos eletrodomésticos e muitos outros equipamentos, usados na indústria ou no laser, são exemplos de aplicações da lei de Ohm.

A Divisão do Conhecimento

  Até o ano de 1800, os estudiosos ainda eram conhecidos simplesmente como filósofos e o currículo universitário básico para todos os estudantes era constituído pelas sete artes liberais que ia da retórica à astronomia. Nessa época, ocorreu a divisão do currículo universitário básico em Ciências Naturais e Ciências Sociais.

   Antes da divisão do currículo universitário básico, os egressos das universidades exerciam mais de uma atividade. Os mais brilhantes se tornavam verdadeiros polímatas; isto é, eruditos com conhecimento de todo o “curso” ou “currículo” de estudos. Os exemplos mais notáveis de polímatas são: Galileu Galilei (1564 – 1642) e Leonardo di ser Piero da Vinci (1452 – 1519). Galileu preocupava-se com os problemas ligados à engenharia. Ele fez pesquisa em física, foi professor de matemática, astrônomo e filósofo. Leonardo da Vinci pode ser considerado como o maior polímata (do grego polymathēs, πολυμαθής, “aquele que aprendeu muito”) de todos os tempos. Ele foi arquiteto, matemático, escultor, anatomista, poeta, pintor, músico, engenheiro, inventor, cartógrafo, precursor da aviação e da balística.

   À medida que as informações foram se acumulando, os filósofos sociais começaram a atuar em áreas mais específicas tais como psicologia, sociologia, economia e etc.

   Com esta divisão surgiram, no século dezenove, as palavras: perito, profissional, cientista, departamento e especialista. Assim, surgiram áreas do conhecimento que foram chamadas de especialidades e receberam nomes específicos.

   Com o passar do tempo, o conhecimento na ciência natural (ou filosofia física) foi se aprofundando e ampliando. Os filósofos naturais também começaram a atuar em áreas mais específicas, ou seja, eles escolhiam um ou outro seguimento do empreendimento científico para trabalhar e, com frequência, se separavam do domínio da física.

   O estudo da composição e interação das substâncias passou a ser a química; o estudo da natureza física da terra deu origem à geologia; o estudo do movimento e da posição dos corpos celestes deu origem à astronomia; o estudo da função, da estrutura, e das relações mútuas dos organismos vivos passou a ser a biologia; e assim por diante. O estudo das relações abstratas das formas e dos números passou a constituir o que chamamos de matemática. Assim, a matemática deixou o domínio das ciências naturais e passou a constituir um corpo lógico, mas continua a ser uma ferramenta poderosa que os cientistas usam para desvendar os segredos da natureza.

Divisão artificial

   Inicialmente, a divisão do estudo da natureza (ou filosofia física) em várias especialidades (ou áreas) foi útil e parecia natural e apropriada, pois criou domínios que, aparentemente, eram completamente independentes um do outro. Assim foi possível estudar, por exemplo, geologia ou astronomia sem qualquer referência à química ou à biologia. 

   Com o passar do tempo, as técnicas desenvolvidas em uma das áreas tornou-se útil em outras. Consequentemente, o isolamento dessas áreas foi desaparecendo. Por exemplo, as técnicas físicas no estudo dos átomos passaram a ser usadas no estudo das reações químicas e, assim, surgiu uma nova área (ou campo de trabalho) conhecida como físico-química. Essas técnicas também provocaram o surgimento da biologia molecular.

   As técnicas físicas no estudo da interação da radiação com a matéria passaram a ser usadas na determinação da constituição química e estrutura física das estrelas e deu origem à astrofísica. As técnicas desenvolvidas na física para o estudo das vibrações são usadas pelos geólogos no estudo das vibrações que ocorrem durante um terremoto e surgiu, assim, a área de conhecimento conhecida como geofísica.                                       

   Como a ciência é uma busca sem fim pelo conhecimento, cada área está se dividindo em várias áreas mais restritas ou especializações. Por exemplo, na física temos: física nuclear, física molecular, física do plasma, física estatística, física das partículas elementares, teoria de campos, física do estado sólido (ou matéria condensada) e assim por diante.