A imagem de um átomo, com electrões fervilhando em torno de um núcleo central repleto de protões e neutrões, é tão icónica na nossa percepção da ciência como a hélice do ADN ou os anéis de Saturno. Mas por mais que arranhemos a superfície destes fundamentos científicos, podemos ir ainda mais fundo, focando ainda mais esse microscópio e descobrindo ainda mais forças que governam o nosso mundo.
Em seu novo livro “CHARGE: Por que a gravidade governa?“, o físico teórico Frank Close explora as forças fundamentais que governam nosso mundo, levantando questões ao longo do caminho que buscam explicar como o delicado equilíbrio de cargas positivas e negativas abriu o caminho para que a gravidade moldasse nosso universo.
Neste exceto, ele explica como o magnetismo, as forças fundamentais mais tangíveis, foi descoberto, de onde vem e como recebeu esse nome.
A força dentro
O magnetismo é uma manifestação da eletricidade e vice-versa. A eletricidade e o magnetismo foram impressos em nosso entorno desde o início. Há cinco mil milhões de anos, quando a Terra recém-nascida era um plasma quente de correntes eléctricas rodopiantes, estes fluxos criaram campos magnéticos. À medida que o magma esfriou para formar o que hoje é a crosta externa sólida do mundo, magnetismo foi bloqueado em minerais contendo ferro, como a magnetita.
Hoje, os Núcleo líquido da Terra ainda é um frenesi terpsicoreano de correntes elétricas, que geram um campo magnético. Isto se estende até a atmosfera e muito além, invisível aos nossos sentidos normais. Mas ao espalhar-se desde a sua fonte no núcleo derretido até aos céus acima, ele primeiro permeia a crosta terrestre. É aqui que deixa uma marca tangível, evidência de que existe uma força mais poderosa do que a gravidade em ação na Terra, cuja influência se estende muito longe.
Já no início do Pré-cambriano, há quatro mil milhões de anos, à medida que a superfície arrefecia, elementos atómicos acumulavam-se nos estratos. O mais estável deles, o ferro, é hoje um dos elementos mais abundantes na crosta. Rochas ígneas formadas a partir de lava vulcânica. Estas rochas têm a propriedade de que, na presença de um campo magnético, os seus átomos de ferro actuam como soldados em desfile, à medida que se tornam magnéticos. Isto é explorado em demonstrações populares onde o campo magnético de uma barra magnética pode se tornar visível.
Primeiramente espalham-se pequenas limalhas de ferro sobre a superfície de uma mesa e depois coloca-se cuidadosamente um íman entre elas. Seu campo magnético induz magnetismo nas limalhas de ferro, transformando-as em milhares de ímãs em miniatura. Cada um deles se orienta devidamente no campo magnético, revelando como a direção da força magnética varia de um lugar para outro.
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A barra magnética é um modelo simples que ilustra o que acontece com a própria Terra magnética. Pólos magnéticos norte e sul da Terra são análogos aos da barra magnética, o campo magnético do nosso planeta que se estende até o espaço. Não há limalha de ferro no espaço, mas existem grandes quantidades de minério de ferro nas colinas, penhascos e montanhas da Terra. Em alguns locais, por acaso, estes aglomerados magnéticos são bastante extensos, como na Ilha de Elba e no Monte Ida, na Ásia Menor, onde grandes afloramentos retêm a impressão magnética em rochas historicamente conhecidas como magnetita, agora denominadas magnetite.
Há lendas de que, há milhares de anos, na Grécia antiga, um pastor usando sapatos de couro presos por pregos de ferro tropeçou – literalmente – na magnetita quando o poderoso magnetismo agarrou os pregos de seu calçado. Quer um pastor chamado Magnes tenha descoberto ou não a rocha epónima, e se sim, quer tenha sido na Magnésia, a norte de Atenas, ou no Monte Ida, na Ásia Menor, ou mesmo noutro Monte Ida, em Creta, é muito provável que tais experiências, se menos dramático do que na história, teria acontecido em diversas ocasiões.
Certamente, o poder do magnetismo teria sido aparente desde a Idade do Ferro. O relâmpago é um flash de corrente elétrica que gera campos magnéticos intensos e magnetiza rochas ferrosas. A fundição para recuperar o metal de ferro puro dessas fontes teria revelado sua atração magnética. Portanto, o fenômeno provavelmente é conhecido há cerca de 3.000 anos. Assim como a descoberta do fogo, a do magnetismo provavelmente surgiu em vários lugares de forma independente, todos inspirados na magnetização natural do ferro nas rochas.
Pois as rochas magnéticas são onipresentes. No século XVI, os viajantes registaram os melhores exemplos, da Índia Oriental e da costa chinesa: “Muito maciço e pesado, [the stone] puxará ou levantará o seu justo peso em ferro ou aço” [Robert Norman, The Newe Attractive, 1581]. À medida que o conhecimento do fenômeno se espalhou do mito grego para o latim e depois para o inglês, os nomes se transformaram em ‘rocha de Magnes’ ou ‘ímã’.
© [Oxford University Press]
Extraído de CHARGE: Por que a gravidade governa? por Frank Close, publicado pela Oxford University Press, disponível em formatos de capa dura e e-book
