Isaac Newton
Sir Isaac Newton, que foi ironicamente nascido no mesmo ano em que Galileu morreu, é popularmente conhecido como um dos maiores cientistas da história. Muitas das suas descobertas e teorias nas áreas de luz, de cores e ótica formam a base para o pensamento científico atual nessas disciplinas. Além de seu extenso trabalho em óptica, Newton é talvez mais conhecido por sua teoria da gravitação universal. Ele também é considerado um dos inventores do cálculo junto com o matemático alemão Gottfried von Leibniz Willhelm. Três leis do movimento de Newton são considerados básicos para a educação de qualquer aluno de física. Newton, como Galileu, devido a formação de várias de suas descobertas a um período de auto-estudo e observação científica livre de educação estruturado ou formal.
Isaac Newton (Bolton, Sarah K. Homens famosos da Ciência. NY: Thomas Y. Crowell & Co., 1889)
Newton é pensado para ter nascido no dia de Natal em 1642, pouco tempo após a morte de seu pai. Sua mãe se casou de novo, deixando-o com a sua avó para ser educado em Lincolnshire. Relatos de seu progresso acadêmico caracterizar Isaac como "inativo" e "desatento", o que o levou a ser retirado da escola por completo, sua mãe. Um tio viu promessa em Newton, o preparou para a universidade, e matriculou-o no Trinity College, em Cambridge, em 1661. Enquanto no Trinity, Newton estudou filosofia, matemática, mecânica, astronomia e direito.
Em 1665, os estudos de Newton foram interrompidos pelo encerramento da Trinity College por causa de um surto de peste. Foi durante este tempo, ironicamente, esse dom científico de Newton emergiu. Newton voltou para sua casa em Lincolnshire e em dois anos estendeu teorias inovadoras em matemática, óptica, física e astronomia. Em 1667, quando o colégio foi reaberto, Newton foi oferecido um cargo de Professor Lucasian com a idade de 27. Seu primeiro trabalho nessa posição foi em óptica. Newton tinha sido moagem suas próprias lentes por vários anos, em um esforço para produzir um telescópio melhorado. Suas atividades fazer lente levou a notar um problema com a aberração cromática. A sua tentativa para resolver este problema resultaram no desenvolvimento do telescópio de reflexão. Newton também concluiu que a luz branca é uma mistura de cores que podem ser observadas quando a luz passa através de um prisma.
Durante o período de 1665-1669, Newton desenvolveu o "método de flúxions" que serviram para unificar técnicas matemáticas e levaram ao desenvolvimento de cálculo 1666. Em 1675 Leibniz, um matemático alemão, empregou o mesmo método, que ele chamou de cálculo diferencial . Porque ele publicou rapidamente esses resultados, Leibniz é reconhecido como o inventor do cálculo. Newton era conhecido por ser cauteloso com a publicação, porque ele estava com medo de críticas, um traço de caráter que deixou seu trabalho praticamente desconhecido até 1672, quando publicou seu primeiro artigo sobre luz e cor na Philosophical Transactions da Royal Society of the Royal Society. Este trabalho serviu de base de seu 1704 tratado, Opticks que explicava, entre outras coisas, suas experiências para reduzir a aberração cromática e descreveu o telescópio refletor. Até sua morte, em 1727, Newton afirmou que só ele tinha inventado o cálculo e acusou Leibniz de plágio, uma afirmação difícil de provar, uma vez que ele tinha praticamente isolou-se em Cambridge até 1684.
O interesse de Newton em astronomia foi revigorado por uma visita de Edmund Halley, o astrônomo britânico mais conhecido como o homônimo do Cometa Halley. Esta visita levou Newton a perseguir suas teorias da mecânica, que se tornou a base para suas três leis do movimento. Suas teorias foram publicados em 1687. Não só isso representa uma nova ciência, mas também colocou Newton na vanguarda do debate científico e controvérsia.Após a publicação do Principia , Newton foi acusado de plágio por Robert Hooke, uma acusação que nunca foi provado, mas, ironicamente, colocar Newton em uma posição semelhante à de Leibniz.
Após este período prolífico de observação científica, experimentação e descoberta, Isaac Newton passou o resto de sua vida como um funcionário do governo que vivem em Londres, depois de sofrer um colapso nervoso em 1693. Em 1703, Newton foi eleito presidente da Royal Society, e em 1708 foi o primeiro cientista a ser homenageado por seu trabalho com o título de cavaleiro. Newton morreu em 1727. Do seu funeral, o filósofo francês Voltaire disse: "em um país onde os mortais são canonizados, suas descobertas podem muito bem passar por milagres."
Nikola Tesla
Nikola Tesla, 1896
Premiado mais de 100 patentes ao longo de sua vida, Nikola Tesla era um homem de gênio e visão considerável. Ele teria sido carregado em exatamente meia-noite durante uma tempestade elétrica, um começo intrigante para um homem que um dia ajuda iluminar toda a América com a corrente alternada ( AC ) de sistemas de energia elétrica que ele inventou. Além de seus sistemas de corrente alternada, o que permitiu a transmissão de energia mais eficiente e segura a longas distâncias do que os de corrente contínua ( DC ) sistemas preferidos por Thomas Edison , Tesla foi pioneira na tecnologia de rádio, experimentou com raios-X, inventou o primeiro barco controlado remotamente e foi um grande defensor da comunicação sem fio. Apesar de suas muitas realizações, Tesla enfrentou inúmeras dificuldades, muitas vezes encontrando-se em desacordo com outros inventores, como Thomas Edison e Guglielmo Marconi , e lutando para ficar fora da dívida quando empreendimentos caiu completamente.
Tesla, o filho de um sacerdote ortodoxo sérvio e sua esposa (ela mesma filha de um sacerdote), passou sua infância na Croácia. Ele tinha quatro irmãos. Tesla estudou no Instituto Politécnico austríaca em Graz, na Áustria, onde ele desenvolveu um interesse em motores e os possíveis usos da corrente alternada. Posteriormente, ele passou um período na filial Charles-Ferdinand, da Universidade de Praga, onde suas aulas com foco em física e matemática avançadas. Em 1881, Tesla mudou-se novamente, desta vez para Budapeste, Hungria. Lá ele trabalhou primeiro como eletricista e, em seguida, como um engenheiro elétrico. No ano seguinte, ele começou a trabalhar como engenheiro em uma outra cidade, Paris, França. Lá, ao experimentar em seu tempo livre de seu trabalho na Continental Edison Company, Tesla desenvolveu seus primeiros dispositivos que costumavam girar campos magnéticos, incluindo o motor de indução.
Tesla imigrou para os Estados Unidos em 1894, trazendo com ele uma carta de recomendação dirigida a Thomas Edison, alguns centavos e pouco mais. A carta serviu o seu propósito bem, ganhando uma posição na Tesla Edison Machine Works. No entanto, apesar de suas habilidades no projeto elétrico, Tesla não era adequado para trabalhar com Edison, cujos métodos e idéias em oposição a sua própria. Quando Edison não conseguiu acompanhar, através de um bônus prometido, Tesla deixou a empresa.
Com a venda de seus direitos sobre o polifásica atual sistema de energia alternada para George Westinghouse, Tesla fez pouco para encarecer-se com Edison. A Westinghouse Electric Company rapidamente começou a promover o sistema de AC, competindo contra sistema DC mais velho de Edison. Para ganhar a aceitação de alimentação AC, Westinghouse e Tesla realizou inúmeras manifestações, inclusive a usá-lo para alimentar uma exposição eléctrico especial na feira 1893 do mundo, em Chicago. A rivalidade foi acirrada, mas a abordagem de Tesla-Westinghouse gradualmente tornou-se o principal meio de fornecimento de energia em todo o país.
Dinheiro que ele ganhou de seu envolvimento com a Westinghouse permitido Tesla para criar seu próprio laboratório, onde realizou estudos em muitas áreas e inventou uma variedade de novos dispositivos. Em 1891, desenvolveu a bobina de Tesla , um transformador de alta frequência, que produz um campo eléctrico extremamente poderosa. A bobina de Tesla mais tarde foi amplamente usado em rádio e eletrônica. Em 1898, Tesla inventou um barco com controle remoto. Ele pensou que a tecnologia seria útil para os militares, mas por décadas manteve-se pouco mais do que uma novidade. Tesla mudou-se brevemente para Colorado Springs, Colorado, em busca de mais espaço e melhores condições atmosféricas para suas experiências de alta tensão. Lá, ele descobriu ondas estacionárias terrestres no interior da Terra e mediu a frequência de ressonância do planeta. Algumas de suas atividades no laboratório remoto tornou-se alimento para os repórteres, que questionaram as afirmações de Tesla que recebeu sinais de rádio extraterrestres, e danificou sua reputação como um cientista sério.
Foto do laboratório de Tesla em Colorado Springs, em 1900
Cada vez mais, Tesla tornou-se conhecido como um excêntrico, mas nunca deixe que outras pessoas disseram sobre ele impedi-lo de suas atividades científicas.
Mesmo quando seu laboratório Colorado estava sendo desmontado para pagar as dívidas, Tesla estava planejando seu próximo grande empreendimento. Com o apoio financeiro do JP Morgan, Tesla começou a planejar uma torre de transmissão global sem fio para ser localizado em Long Island. Construção da Torre Wardenclyffe começou no início de 1900, mas Morgan saiu do negócio eo projeto foi desmantelada. Sem financiamento Tesla não foi capaz de realizar seu sonho de telecomunicações e transmissão de energia sem fio em larga escala, um tremendo revés para ele e para o mundo. Poucos de seus contemporâneos entendeu o grande potencial do plano de Tesla e considerada a torre não um exemplo de sua loucura.
Tesla morreu em um hotel em Nova York, em janeiro de 1943. Ele estava em dívida no momento, já que ele era muito mais de sua vida. Problemas de dinheiro impediu de perseguir totalmente muitas de suas invenções, idéias definhou em seus cadernos, nunca se materializando.
O ano de sua morte, Tesla ganhou postumamente sua batalha em curso com Marconi em relação aos direitos de patente para o rádio, que havia se intensificado todo o caminho até a Suprema Corte dos Estados Unidos.
Em honra de Tesla, a unidade SI de densidade de fluxo magnético, que foi definida em 1960, tem o seu nome. O tesla é equivalente a um weber por metro quadrado.
Max Planck
Max Planck, físico alemão, é mais conhecido como o criador da teoria quântica da energia para o qual foi agraciado com o Prêmio Nobel em 1918. Seu trabalho contribuiu significativamente para a compreensão dos processos atômicas e subatômicas.
Planck nasceu em Kiel, Alemanha, em 1858. Com a idade de nove anos ele entrou para o famoso Ginásio Maximilian em Munique, onde ele desenvolveu um interesse em física e matemática. Ele era um músico talentoso, mas decidiu seguir uma carreira na física. Quando Planck tinha apenas 16 anos de idade, ele entrou na Universidade de Munique.Ele também passou um tempo estudando na Universidade de Berlim, e com a idade de 21, ele garantiu um doutorado com base em seu trabalho em termodinâmica, o estudo de calor e energia. Ele tornou-se professor na Universidade de Munique e, eventualmente, tornou-se professor catedrático de física teórica na Universidade de Berlim.
Planck quando jovem, em 1878.
O trabalho de Planck em termodinâmica conduziu às formulações de sua teoria quântica. Para explicar as cores de matéria brilhante quente, ele propôs que a energia é irradiada em quantidades ou pacotes quantizados muito pequenas e discretas, em vez de em uma onda ininterrupta contínua. Planck chamou os pacotes de quanta energia e ele foi capaz de determinar que a energia de cada quantum é igual à freqüência da radiação multiplicada por uma constante universal que ele deriva, agora conhecida como constante de Planck. Este número, expresso em termos de erg-segundos, mede a energia de um quantum de indivíduo. Um erg é a quantidade de energia necessária para elevar um miligrama de massa por uma distância de 1 centímetro. A constante de Planck, expressa pela variável h em equações, é de cerca de 6,63 x 10 (P-27) ERG-segundo. Constante de Planck se tornou uma das constantes fundamentais da física. É usada para descrever o comportamento das partículas e ondas na escala atômica.
Planck em 1901.
Planck anunciaram suas descobertas em 1900, e em 1905, Albert Einstein usou a teoria quântica de Planck para descrever as propriedades das partículas de luz. Einstein demonstrado que a radiação electromagnética, incluindo a luz, tem as características de uma onda e, consistente com a teoria de Planck, uma partícula. Estas partículas foram mais tarde chamados de fótons. Em 1913, Niels Bohr usou as teorias de Planck para desenvolver um novo e mais preciso modelo do átomo.
Planck fez contribuições significativas para a ciência ao longo de sua vida. Ele é reconhecido por seu trabalho de sucesso em uma variedade de campos, incluindo, termodinâmica, óptica, mecânica estatística e físico-química.
Infelizmente, a vida pessoal de Planck foi marcada por uma tragédia atrás da outra. Ele perdeu sua primeira esposa a doença, tanto de suas filhas morreu no parto, seu filho mais velho morreu na Primeira Guerra Mundial, e em 1944, seu segundo filho foi executado pelos nazistas por envolvimento em um complô para assassinar Hitler. Planck permaneceu na Alemanha durante a Segunda Guerra Mundial e foi sincero em sua oposição ao regime nazista. Após a guerra, ele foi nomeado o chefe do Instituto Kaiser Wilhelm, que foi rebatizado de Instituto Max Planck. Max Planck morreu logo depois, em 1947.
Albert Einstein
Albert Einstein foi um dos maiores e mais famosos mentes científicas do século 20. O eminente físico é mais lembrado por suas teorias da relatividade, assim como sua noção revolucionária sobre a natureza da luz. No entanto, suas idéias inovadoras foram muitas vezes incompreendido e ele era freqüentemente ridicularizado por seu envolvimento vocal na política e questões sociais.
Nascido em Ulm, Alemanha em 14 de março de 1879, Einstein passou sua infância em Munique, onde seu pai era dono de uma pequena fábrica eletroquímica. Embora ele não falou até que ele tinha três anos de idade e era um estudante bastante pobre nos estritos escolas alemãs que participaram na sua juventude, Einstein tinha uma curiosidade inata. Consternado pelo seu currículo acadêmico formal, ele se concentrou em ensinar a si mesmo as coisas que cortar queriam saber, incluindo a geometria euclidiana, com a qual ele estava familiarizado com a idade de doze anos.
Albert Einstein aos 14 anos de idade.
Em 1895, depois de o negócio da família havia falhado, a família Einstein mudou-se para Milão, na Itália. Albert Einstein permaneceu originalmente em Munique, a fim de continuar seus estudos, mas mais tarde se juntou a seus parentes, embora sua educação ainda estava incompleta. Na Itália, Einstein continuou seu estudo independente de matemática e física, em breve ganhar ingresso para a prestigiada Academia Politécnica Federal, em Zurique, na Suíça.Após a formatura, em 1900, Einstein tornou-se um cidadão suíço e encontrou emprego como assistente técnico no escritório de patentes do governo. Casou-se com Mileva Maric em 1903, com quem viria a ter dois filhos.
Albert Einstein em 1904
Após muitos anos de estudo diligente, Einstein (e do mundo) começou a ver os frutos de seu trabalho em 1905. Naquele ano, ele recebeu um doutorado pela Universidade de Zurique por uma dissertação sobre as dimensões das moléculas. A façanha foi seguida pela publicação de quatro outros exemplos importantes de seu trabalho na revista alemã de prestígio Annalen der Physik . O primeiro, " No Motion-requeridos pela Kinetic Theory of Heat-de pequenas partículas suspensas em um líquido estacionário Molecular ", apresentou uma explicação teórica do movimento browniano, que foi posteriormente confirmada pela experiência.
O segundo papel teórico ", num ponto de vista heurístico relativo à produção e transformação da luz ", acabaria por deixar uma grande impressão no campo da óptica, apesar de ter sido inicialmente recebida com ceticismo. O trabalho em causa o efeito fotoelétrico , um fenômeno no qual as partículas carregadas são liberados a partir de matéria quando absorve energia radiante, como luz. Originalmente descoberto em 1887 pelo físico alemão Heinrich Hertz, aspectos do efeito observado por outros cientistas da virada do século, não poderia ser explicada pela física tradicional. Einstein postulou que, embora às vezes se comporta a luz como uma onda, que também é composto por pacotes discretos de energia que ele chamou de quanta (agora conhecido como fótons). O conceito não só era fundamental para um entendimento mais completo do efeito fotoeléctrico, mas o comportamento de luz em geral. Em seu ensaio crítico, Einstein também a hipótese de que a energia carregada por qualquer partícula de luz é proporcional à frequência da radiação. Suas idéias foram apoiadas marco experimentalmente muitos anos mais tarde, o que os ajudou a ganhar eventualmente ampla aceitação.
No entanto, o mais famoso de publicações de Einstein, em 1905, foi " Sobre a eletrodinâmica dos corpos em movimento ", que englobava o que mais tarde foi chamado de sua teoria da relatividade especial . O cerne do argumento de Einstein foi que, para todos os quadros de referência, a velocidade da luz é constante e, se todas as leis naturais são as mesmas, então o tempo eo movimento são relativos ao observador.Seu quarto trabalho publicado em 1905, foi uma progressão matemática da teoria, que estabeleceu a equivalência entre massa e energia, E = mc (E 02) , onde c representa a velocidade da luz, sou a massa de um corpo, e E, a energia resultante.
As conquistas combinados de Einstein, em 1905, resultou em sua proeminência nos círculos científicos europeus, apesar de sua fama mundial ainda estava para vir. Ele continuou trabalhando em sua teoria da relatividade, acabou abandonando o escritório de patentes para voltar ao ensino, o que permitiu mais tempo para a investigação. Em 1916, sua completa teoria da relatividade geral , que forneceu uma explicação alternativa para a variação do movimento orbital dos planetas previamente atribuídos à gravidade, foi publicado. Uma implicação da teoria, que a luz das estrelas iria dobrar quando nas proximidades de um corpo maciço, foi comprovado três anos depois, durante um eclipse solar, resultando em um frenesi da mídia e aclamação generalizada de Einstein.
Einstein em seu escritório
Agora uma celebridade, Einstein começou a expressar publicamente suas opiniões sobre os assuntos mundiais, avidamente apoiar o pacifismo e o sionismo. Seus pontos de vista e seu trabalho científico recebeu críticas significativas em sua pátria alemã e Einstein passou uma quantidade crescente de tempo de viagem e palestras. Depois de uma separação e divórcio posterior de sua primeira esposa, ele se casou com sua prima de segundo grau, Elsa, que se tornou seu companheiro de viagem. Em 1921, Einstein atravessado os Estados Unidos pela primeira vez, esforçando-se para levantar fundos para o Fundo Fundação Palestina. Naquele mesmo ano, ele foi agraciado com o Prêmio Nobel de Física por sua lei fotoelétrico e trabalho teórico, embora nenhuma menção específica foi feita da teoria da relatividade.
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Retrato oficial de Einstein em 1921 depois de receber o Prêmio Nobel de Física
No entanto, a teoria controversa foi onde se concentraram interesses primários de Einstein, e ele passou uma grande porcentagem de seus anos restantes de tentar ampliar ainda mais a hipótese de abranger e explicar todas as interações físicas. No entanto, um novo campo, a física quântica, originalmente inspirado pelo seu trabalho, estava conduzindo mentes de ciência moderna em uma direção diferente. Einstein discordou firmemente o princípio da incerteza que existia no centro da teoria quântica, uma vez resumindo sua posição na afirmação de que "Deus não joga dados com o mundo." Da mesma forma, os colegas de Einstein foram depreciativo de sua teoria do campo unificado , acreditando que ele estava perdendo sua mente brilhante em uma busca inútil.
Em 1933, Einstein deixou a Alemanha para os Estados Unidos. Ele aceitou um cargo de professor no Instituto de Estudos Avançados de Princeton, Nova Jersey e começou lentamente a renunciar suas convicções pacifistas em face do crescente poder de Hitler.
Retrato tirado em 1935 em Princeton.
A ameaça da Alemanha nazista à segurança mundial foi muito sentida por Einstein, e em 1939, ele escreveu uma carta ao presidente Franklin D. Roosevelt expressando a necessidade de ação rápida na pesquisa bomba atômica. A carta, produzido a pedido de colegas, que acreditavam que a Alemanha estava à beira de um tal avanço, resultou no nascimento do Projeto Manhattan e uma ligação inexorável entre o nome de Einstein e da era atômica. No entanto, Einstein não participou em qualquer parte da pesquisa atômica, preferindo se concentrar em maneiras que o uso de bombas poderiam ser evitados no futuro, tais como a formação de um governo mundial.
Após sua segunda esposa ter falecido em 1936, Einstein passou o resto de sua vida que vive sozinho em Nova Jersey, concentrando-se no seu trabalho e tocar violino para relaxar.
Einstein tornou-se um cidadão americano em 1940. Não muito tempo depois de iniciar sua carreira na Universidade de Princeton, ele expressou o seu apreço pela "meritocracia" da cultura americana, quando comparada com a Europa. De acordo com Isaacson, ele reconheceu o "direito dos indivíduos a dizer e pensar o que quisessem", sem barreiras sociais e, como consequência, o indivíduo foi "incentivado" para ser mais criativo, uma característica que ele valorizava a partir de sua própria educação inicial. Einstein escreveu:
O que faz um recém-chegado se devotar a este país é a característica democrática entre as pessoas. Ninguém se humilha diante de outra pessoa ou classe ... A juventude americana tem a sorte de não ter sua perspectiva perturbada por tradições ultrapassadas.
Einstein aceitando a cidadania americana, em 1940.
Einstein em 1947
Em 1950, ele publicou uma nova versão da teoria do campo unificado, mas não foi bem recebido. Sua saúde deteriorou-se gradualmente ao longo de seus últimos anos e morreu durante o sono em 18 de abril de 1955.
Albert Einstein sofreu uma hemorragia interna causada pela ruptura de um aneurisma da aorta abdominal, que já havia sido reforçado cirurgicamente pelo Dr. Rudolph Nissen, em 1948.
O New York World-Telegrama nunciando a morte de Einstein em 18 de abril de 1955.
A seguir, parte de uma instrução incompleta deixado em sua mesa no hospital, onde morreu, foram as palavras que o homem brilhante, mas controverso vividas por:
"O que eu procuro fazer é simplesmente para servir com a minha verdade capacidade débil e justiça, com o risco de agradar a ninguém."