Os 2.400 anos de pesquisa do átomo - Theresa Doud
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0:07 - 0:09O que faz um antigo filósofo grego
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0:09 - 0:12e um quacre do século 19
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0:12 - 0:17terem algo em comum com os cientistas
ganhadores do Prêmio Nobel? -
0:17 - 0:21Embora estejam separados
por uns 2.400 anos de história, -
0:21 - 0:25cada um deu sua contribuição
para responder a eterna questão: -
0:25 - 0:27do que as coisas são feitas?
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0:27 - 0:31Por volta de 440 AC, Demócrito propôs
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0:31 - 0:35que tudo é constituído
por partículas minúsculas -
0:35 - 0:38cercadas por espaço vazio.
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0:38 - 0:42Chegou a especular que tinham
tamanhos e formas variadas -
0:42 - 0:44dependendo das substâncias que compunham.
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0:44 - 0:50Ele chamou essas partículas de “átomos”,
que em grego significa indivisíveis. -
0:50 - 0:54Suas ideias foram contestadas pelos
filósofos mais populares da época. -
0:54 - 0:57Aristóteles, por exemplo,
discordava completamente, -
0:57 - 1:00e afirmava que a matéria
era formada por quatro elementos: -
1:00 - 1:03terra, ar, água e fogo,
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1:03 - 1:07e mais tarde os cientistas o seguiram.
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1:07 - 1:12Os átomos permaneceriam
esquecidos até 1808, -
1:12 - 1:18quando um professor quacre, John Dalton,
resolveu desafiar a teoria de Aristóteles. -
1:18 - 1:22Embora o atomismo de Demócrito
tenha sido puramente teórico -
1:22 - 1:24Dalton mostrou que as substâncias comuns
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1:24 - 1:26sempre se decompõem
nos mesmos elementos -
1:26 - 1:28obedecendo às mesmas proporções.
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1:28 - 1:31Ele concluiu que os vários compostos
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1:31 - 1:34eram combinações de átomos
de elementos diferentes, -
1:34 - 1:36cada qual com tamanho
e massa definidos -
1:36 - 1:40que não podiam ser criados nem destruídos.
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1:40 - 1:42Seu trabalho lhe rendeu várias honrarias
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1:42 - 1:44mas como um quacre,
Dalton viveu modestamente -
1:44 - 1:46até o fim de seus dias.
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1:46 - 1:49A teoria atômica foi aceita
pela comunidade científica. -
1:49 - 1:51Porém, o avanço mais importante
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1:51 - 1:54só aconteceria
quase um século depois -
1:54 - 2:00com a descoberta do elétron, em 1897,
feila pelo físico J.J. Thompson. -
2:00 - 2:03No que poderíamos chamar de
modelo “pudim com passas” -
2:03 - 2:06ele descreveu os átomos
como esferas compactas e uniformes -
2:06 - 2:08feitas de matéria positiva,
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2:08 - 2:10que abrigavam elétrons com carga negativa.
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2:10 - 2:15Thompson ganhou o Prêmio Nobel em 1906
pela descoberta do elétron. -
2:15 - 2:19Mas seu modelo para o átomo
não se sustentou por muito tempo. -
2:19 - 2:23Alguns de seus alunos
eram muito inteligentes. -
2:25 - 2:27inclusive um certo Ernest Rutherford,
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2:27 - 2:31que ficaria conhecido como
o pai da era nuclear. -
2:31 - 2:34Ao estudar os efeitos
de raios-X nos gases, -
2:34 - 2:38Rutherford decidiu investigar
alguns átomos mais detalhadamente -
2:38 - 2:41atirando pequenas partículas alfa,
dotadas de carga positiva, -
2:41 - 2:43contra uma folha de ouro muito fina.
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2:43 - 2:45De acordo com o modelo de Thompson,
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2:45 - 2:47as cargas positivas estão muito dispersas,
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2:47 - 2:51e não seriam capazes
de desviar as partículas alfa, -
2:51 - 2:53como muitas de bolas de tênis
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2:53 - 2:56que atingissem uma tela de papel fina.
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2:56 - 2:58A maioria das partículas
conseguia atravessar o ouro, -
2:58 - 3:01algumas batiam e voltavam,
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3:01 - 3:06sugerindo que a folha era mais do que
algo espesso com trama bem larga. -
3:06 - 3:10Rutherford concluiu que os átomos
contêm grandes espaços vazios -
3:10 - 3:12com apenas poucos elétrons,
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3:12 - 3:15e que quase toda a massa do átomo
está concentrada no seu centro, -
3:15 - 3:17que ele chamou de núcleo.
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3:17 - 3:19As partículas alfa
atravessavam os vazios -
3:19 - 3:24mas eram repelidas pelos núcleos
densos e carregados positivamente. -
3:24 - 3:27Mas a teoria atômica
ainda não estava completa. -
3:27 - 3:32Em 1913, outro aluno de Thompson,
chamado Niels Bohr, -
3:32 - 3:34ampliou o modelo nuclear de Rutherford.
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3:34 - 3:36Aproveitando as ideias
de um trabalho anterior -
3:36 - 3:39de Max Planck e Albert Einstein,
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3:39 - 3:41ele postulou que as órbitas
dos elétrons ao redor do núcleo -
3:41 - 3:44têm distâncias
e energias pré-determinadas -
3:44 - 3:47e que os elétrons podem ir
de um nível a outro -
3:47 - 3:49mas a nenhum lugar do espaço
entre esses níveis. -
3:49 - 3:53O modelo planetário de Bohr
conquistou um lugar de destaque, -
3:53 - 3:56mas logo também enfrentou
algumas complicações. -
3:56 - 4:00Experiências provaram que, ao invés de
serem simplesmente partículas discretas, -
4:00 - 4:04os elétrons se comportam
simultaneamente como ondas, -
4:04 - 4:07e não estão confinados
em um ponto particular no espaço. -
4:07 - 4:11Ao formular seu famoso
princípio de incerteza, -
4:11 - 4:14Werner Heisenberg mostrou
que era impossível determinar -
4:14 - 4:18simultaneamente a posição
e a velocidade exatas dos elétrons -
4:18 - 4:21quando se movem pelo átomo.
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4:21 - 4:23A ideia de que os elétrons
não podem ser localizados, -
4:23 - 4:26mas que existem dentro
de uma faixa de possíveis localizações -
4:26 - 4:30deram origem ao atual
modelo quântico do átomo, -
4:30 - 4:33uma teoria fascinante,
com toda uma nova série de complexidades, -
4:33 - 4:36cujas implicações ainda não foram
completamente compreendidas. -
4:36 - 4:39Embora nossa compreensão dos átomos
continue mudando, -
4:39 - 4:42os fatos básicos permanecem.
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4:42 - 4:45Então comemoremos o triunfo
da teoria atômica -
4:45 - 4:47com fogos de artifício.
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4:47 - 4:50Os elétrons que orbitam um átomo,
ao mudarem de nível de energia, -
4:50 - 4:53absorvem ou emitem energia
sob a forma de luz -
4:53 - 4:55de um comprimento de onda específico,
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4:55 - 4:58do que resultam
as cores maravilhosas que vemos. -
4:58 - 5:01Podemos imaginar Demócrito
observando de algum lugar, -
5:01 - 5:04feliz com o fato de que
cerca de dois milênios depois, -
5:04 - 5:06ele tenha sido a luz
durante todo o tempo.
- Title:
- Os 2.400 anos de pesquisa do átomo - Theresa Doud
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Assista à aula completa: http://ed.ted.com/lessons/the-2-400-year-search-for-the-atom-theresa-doud
Como sabemos do que a matéria é feita? A busca pelo átomo é longa e começou há 2.400 anos com o trabalho de um filósofo grego, continuou com um quacre e alguns cientistas vencedores do Prêmio Nobel. Theresa Doud conta detalhes da história da teoria atômica.
Aula de Theresa Doud, animação de TED-Ed.
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TED-Ed
- Duration:
- 05:23
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