Reflexões sobre os 100 anos do ÁTOMO DE BOHR

22 de novembro, 2013 às 9:40 | Postado em Filosofia da Ciência, História da Ciência, Mecânica quântica

Postagem do Prof. Alexandre Medeiros

EXCELENTE artigo sobre as ORIGENS históricas do ÁTOMO de BOHR escrito pelo nosso amigo Alexandre C Tort (IF-UFRJ) e dois de seus colegas, Antônio Carlos dos Santos e Francisco Parente.
O texto é ótimo, sobretudo, porque:

1. Tem um tratamento ao mesmo tempo preciso e didático; perfeitamente acessível à compreensão de um professor de Física de ensino médio.

2. Discute detalhes importantes, geralmente ignorados ou até mesmo deturpados em muitos livros didáticos que apresentam o assunto.

3. Reestabelece com exatidão a HEURISTICA original adotada por Bohr, ressaltando o seu uso pioneiro da hipótese de quantização da energia de uma forma bem mais geral que aquela adotada anteriormente por Planck em 1900 e mesmo por Einstein em 1905.

4. Ao repassar esta HEURISTICA original de Bohr, o referido artigo combate a postura tradicional adotada pelos livros didáticos de atribuírem um caráter POSTULATIVO à QUANTIZAÇÃO do MOMENTO ANGULAR como hipotético PONTO DE PARTIDA do desenvolvimento da referida Teoria; mostrando que, ao contrário, tal ideia era uma CONSEQUÊNCIA da quantização adotada inicialmente para a energia.

5. SOBRETUDO, o artigo reestabelece, com precisão, o PAPEL INSPIRADOR CENTRAL desempenhado pelo PROBLEMA de uma BUSCA por uma solução para as, até então, ENIGMÁTICAS DISTRIBUIÇÕES das RAIAS ESPECTRAIS e que obedeciam a FÓRMULAS EMPÍRICAS que pareciam haver “caído do Céu” e que encerravam parâmetros importantes, mas ainda não muito claros, que viriam a ganhar NOVOS e PODEROSOS SIGNIFICADOS na obra de Bohr; dentre eles o NÚMERO QUÂNTICO PRINCIPAL “n”.    http://www.sbfisica.org.br/rbef/pdf/354301.pdf

 

Caro Alexandre C Tort, ao ler seu trabalho me veio à mente algo que me fascina na História da Física: a FONTE de INSPIRAÇÃO, geralmente IGNORADA nos livros didáticos, adotada pelo BALMER para chegar à sua Equação EMPÍRICA ORIGINAL a respeito das RAIAS ESPECTRAIS do hidrogênio. O fato de ter sido ela realmente “EMPÍRICA” MASCARA comumente o fato de que ele, BALMER, tinha uma “IDEIA” em mente e perseguiu essa ideia PROCURANDO DADOS que se ajustassem à mesma. Sem essa ideia, “MUITO LOUCA”, mas FELIZ (produtiva) ele jamais teria encontrado sua conhecida FÓRMULA apenas testando aleatoriamente novos ajustes; que é a ideia maluca que os livros didáticos, se NÃO afirmam peremptoriamente, ao menos deixam no ar, sobre como teria sido o seu procedimento.

E que IDEIA era ESSA do BALMER? Que PRINCÍPIO NORTEADOR (ainda que INCOMPLETO, pois NÃO de todo ILUSÓRIO) de sua BUSCA pelos referidos AJUSTES nos dados empíricos (sem ainda qualquer Teoria como a posterior construída por Bohr) seguiu o BALMER?

E que IDEIA era ESSA do BALMER? Que PRINCÍPIO NORTEADOR (ainda que INCOMPLETO, pois NÃO de todo ILUSÓRIO) de sua BUSCA pelos referidos AJUSTES nos dados empíricos (sem ainda qualquer Teoria como a posterior construída por Bohr) seguiu o BALMER?

Antes de RESPONDER a esta questão, cabe uma outra reflexão sobre a própria ORIGEM da ideia posterior de QUANTIZAÇÂO da ENERGIA introduzida por PLANCK, pois as duas inspirações guardam GRANDE SEMELHANÇA. Certamente, Planck NÃO se inspirou (e tenho dito isso MUITAS vezes) em nenhuma tentativa de superar a tal “catástrofe ultravioleta” decorrente da Equação de Rayleigh-Jeans, mesmo porque tal equação decorre de uma correção de Jeans à Teoria de Rayleigh que só foi feita e publicada em 1906; portanto, bem APÓS a publicação dos trabalhos originais de Planck (1900). Ver, por exemplo:http://www.sbfisica.org.br/rbef/pdf/v18_30.pdf

Mas, o que TANTO PLANCK quanto BALMER tomaram como INSPIRAÇÃO INTUITIVA (ainda que de formas diferentes) e que se mostrou tão PRODUTIVO? RESPOSTA: A MÚSICA!

No caso de Planck é fácil se perceber que sua interpretação dos OSCILADORES ELÉTRICOS contidos no interior do CORPO NEGRO guarda grande semelhança com os “DIVISORES DE FREQUÊNCIA”, verdadeiros “OSCILOSCÓPIOS MECÂNICOS” que seu antigo professor Hermannn von Helmholtz havia desenvolvido no estudo da ACÚSTICA (os célebres “Osciladores de Helmholtz – ver FOTO) e que tanto haviam encantado um pianista de primeira linha (além de físico) como Planck. Este é certamente um tema que mereceria um desenvolvimento bem mais cuidadoso e detalhado que aquele compatível com um mero comentário, como este, no FB. Mais ainda se tentarmos explicar a FONTE inspiradora, novamente proveniente da MÚSICA, presente na cabeça de BALMER. E no fundo eles (BALMER e PLANCK), não estavam seguindo apenas uma mera cenourinha pendurada à sua frente, como fazem os jumentos ao caminhar, ou uma “harmonia ilusória” da vida. Na verdade, por motivos que desconhecemos, a MÚSICA parece mesmo nortear, através de seus acordes, bem mais do que se pode imaginar sobre a Natureza. Que o digam Kepler e o velho Pitágoras, para não falarmos em outras CORDAS bem mais recentes. Rsrsrsrs …

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Comentários adicionais no Facebook

Fernando Lang da Silveira – Caro Alexandre Medeiros: teus comentários, como sempre, são muito apropriados! Fica transparente que “leis empíricas” não são implicadas pelos dados experimentais/observacionais. As “leis empíricas” estão impregnadas de teorias, de a prioris à empiria. Elas nunca acontecem em um “vácuo teórico”! Entretanto há uma visão ingênua muito difundida sobre a “lei empírica”, aliás compatível com uma visão empirista ingênua de fazer ciência, a de que os dados impõem univocamente tal lei. http://www.if.ufrgs.br/cref/?area=questions&id=453

Alexandre Medeiros –  Caro Fernando Lang da Silveira, se algum dia listarem os ADVERSÁRIOS desse “empirismo ingênuo” que contamina os livros didáticos e os seus malefícios no ensino da Física, o seu nome, o meu e os dos nossos amigos Alexandre C Tort , Jenner e Peduzzi estarão entre os primeiros da lista. Como bem dizia o Norwood Hanson: “há mais coisa a ser vista do que a luz que atinge os nossos olhos”. Esse tópico por mim comentado acima (das raias espectrais) de forma bastante abreviada, por exemplo, mereceria ser desenvolvido em maiores detalhes para a reflexão dos nossos colegas.

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