Nascido em Londres, Alan Turing foi uma das figuras-chave no desenvolvimento de computadores, com sua descrição, em 1936, de uma máquina hipotética capaz de realizar funções com os dados a ela fornecidos.
Como Turing havia estudado, em 1938, na Code and Cypher School, instituição de ensino público britânico, quando no ano seguinte a Segunda Guerra Mundial estourou, ele estava em perfeitas condições para integrar uma equipe em Bletchley Park que vinha trabalhando no projeto de decodificação de mensagens cifradas dos nazistas. Essas mensagens eram codificadas por uma máquina alemã conhecida como Enigma, e a contribuição ao esforço de guerra de Turing resultou na criação de uma máquina de criptoanálise chamada Bombe, com a qual acabaram conseguindo encontrar a chave para decifrar os enigmas nazistas. Foi uma contribuição de suma importância para a vitória dos Aliados, e a teoria da informação e da matemática estatística apresentada por ele ajudou a transformar a criptoanálise numa ciência.
Em 1952, Turing foi preso por práticas homossexuais, ilegais na Inglaterra daqueles dias. Seu status de cidadão protegido por um esquema de segurança especial foi revogado e, em 1954, ele cometeu suicídio, ingerindo um pedaço de maçã envenenado com cianureto.
S Ú T F : A W
O matemático Andrew Wiles (1953-) fez suas primeiras indagações em torno do último teorema de Fermat (pág. 57) quando tinha apenas 10 anos, depois de se deparar com o problema — que perdurava fazia 326 anos — numa biblioteca.
Pierre de Fermat (pág. 57) propôs o problema em 1637, numa anotação rabiscada em seu exemplar do antigo livro Arithmetica, do
grego Diofanto, onde informou que a prova de sua solução (uma
“demonstração simplesmente maravilhosa”) não caberia nas margens da obra. Como Wiles se utilizou de métodos que não existiam na época de Fermat, muitos matemáticos acham agora que o francês se equivocou quando afirmou que havia elaborado uma demonstração do teorema.
Em seu último teorema, Fermat afirma que a equação simples an + bn = cn só pode ser solucionada com números inteiros positivos se n não for maior do que dois.
Acontece que, como Fermat afirmou que n = 4 é um caso especial, fácil de solucionar, o desafio não é aplicável a este caso.
Já em meados do século XIX, provou-se a validade do teorema no caso de muitos números primos e, com o advento dos computadores, tornou-se possível fazer cálculos que demonstravam sua validade envolvendo números primos até 4 milhões. Mas uma prova abarcando todos os números foi considerada
“inacessível” — impossível de apresentar ou, pelo menos, indemonstrável com o conhecimento do século XIX.
Todavia, sucessivos trabalhos de matemáticos no século XX provaram, em 1986, que o teorema podia ter correlação com a conjectura de Taniyama-Shimura-Weil (mais tarde conhecido como teorema da modularidade), que estabelece uma importante relação entre curvas elípticas e formas modulares — funções analíticas complexas em quatro dimensões. Se a correlação estivesse correta, qualquer solução para a equação de Fermat criaria uma curva
Contudo, descobriram que havia um pequeno erro em sua primeira
demonstração. Em um trabalho com seu ex-aluno Richard Taylor (1962-), Wiles contornou esse problema e publicou sua prova cabal do teorema em 1995.
Em 2000, Wiles recebeu o título de Sir por seu grande feito, solucionando um quebra-cabeça matemático que perdurava desde longa data.
WWW — A R M C : T B -L
Os computadores são uma assombrosa evolução das primitivas máquinas de calcular, como a Pascalina (pág. 58), a máquina analítica de Charles Babbage (1791-1871), os algoritmos de Ada Lovelace (1815-52) e a máquina de Turing (pág. 67). A coligação de computadores em redes de comunicação computadorizada demonstrou quanto eles podiam ser úteis e eficientes. Assim, Tim Berners-Lee (1955-), cientista inglês da computação, chegou ainda mais longe em 1989, inventando a rede mundial de computadores (World Wide Web).
Berners-Lee formulou sua proposta inicial para a criação da Web enquanto trabalhava na Organização Europeia de Pesquisas Nucleares (CERN). Imaginou um ambiente global de troca de informações no qual computadores ficariam interligados numa gigantesca rede computadorizada, em que fontes de dados pudessem ser acessadas gratuitamente por todos. Na época, algo semelhante à atual Internet existia na forma de redes com pequenos grupos de computadores coligados a outros grupos ou a unidades computacionais usadas por cientistas e militares, mas Berners-Lee percebeu que, por meio de hipertextos ou links, poderia criar uma rede de arquivos interligados, ou “documentos”, acessíveis pela Internet.
Em 1990, Berners-Lee pôs sua ideia em prática com a criação do Protocolo de Transferência de Dados por Hipertexto (HTTP, na
sigla em inglês), a linguagem usada por computadores para transmitir arquivos entre si. Criou também a Linguagem de Marcação por Hipertexto (HTML, idem) com que fazemos a formatação gráfica de páginas da Web, desenvolveu um programa, ou navegador, visando permitir que os usuários da rede pudessem lê-las ou “navegar” por elas, e montou o primeiro servidor (distribuidor) de dados, conhecidos como páginas e arquivos da Web.
Ele se recusou a patentear sua invenção, já que seu desejo maior era que ela pudesse ser usada gratuitamente por todos, chegando até a fazer campanhas para manter quaisquer áreas da Web com acesso aberto. Em 1994, criou a Associação da Rede Mundial de Computadores (World Wide Web Consortium, ou W3C, na sigla em inglês), organização que supervisiona os padrões de linguagem computacional, segurança e desenvolvimento da Web.
Em 2004, Berners-Lee recebeu o título de Sir e também honrarias de universidades e instituições de várias partes do planeta.
Hoje em dia, os jovens não conseguem imaginar um mundo em que seus computadores — sem falar nos smartphones, nos tablets ou até mesmo nos smartwatches — não permaneçam conectados a outros ao redor do planeta. A invenção de Berners-Lee revolucionou drasticamente os meios de comunicação e a troca de informações.
F : D C S F
O mundo da física nasceu da palavra grega que significa “natureza”.
Ela é, portanto, uma ciência que explora a natureza de todas as coisas. As leis da física são as leis da natureza, e uma importante parte da história desta ciência envolve a descoberta de leis comuns, igualmente aplicáveis a todas as partes do universo, da estrela ao átomo. Nos dias atuais, a física é vista como uma ciência mais intimamente relacionada com o estudo de matéria e energia, ou das partículas e das forças que agem sobre elas.
Até as últimas décadas do século XIX, o mundo físico era explicado exclusivamente com base nos princípios da mecânica clássica (ou newtoniana): a física da realidade da vida diária.
Todavia, já em 1900, existiam novos ramos de estudos correlatos a esta ciência — como o da relatividade e da física quântica —, em que os princípios da mecânica newtoniana não podiam ser aplicados.
Portanto, a física está dividida em duas partes. Embora seja normal que, nas ciências, conceitos modernos acabem sendo substituídos por conceitos antigos, a física “moderna” não substituiu a física clássica. Na verdade, a última permanece ao seu lado, preservando os conceitos antigos. Os princípios da física clássica
são aplicáveis ao mundo das experiências que vivenciamos, como, por exemplo, as relacionadas com os fenômenos da eletricidade, do som e do funcionamento/engenharia das máquinas. Já os campos do conhecimento da física moderna, como da mecânica quântica, da física das partículas ou da relatividade, ocupam-se dos fenômenos e entidades da natureza de características excepcionais: as menores partículas atômicas conhecidas, a velocidade da luz ou corpos celestes gigantescos.
A P T E P :
T A
Costuma-se dizer que a física começou com as ideias do antigo filósofo grego Tales de Mileto, que nasceu por volta de 624 a.C. Ele foi a primeira pessoa de que se tem notícia a argumentar que superstições e crendices deveriam ser abandonadas, e que as pessoas precisariam entender e explicar os fenômenos naturais com base no empirismo. Infelizmente, ele dedicou muito tempo à observação da água e formulou a tese de que o mundo é feito de água sob diferentes formas.
Tales ficou esquecido durante muitos séculos e, em vez de suas teses, os cientistas ocidentais seguiram as teorias do grande cientista e filósofo grego Aristóteles (384-322). Este acreditava que tudo na Terra era feito de quatro elementos — terra, ar, fogo e água.
Como as ideias de Aristóteles foram incorporadas à filosofia cristã, no início da Idade Média europeia não era considerado aceitável questionar sua visão do universo. Por isso, somente com o advento da Renascença, as ciências floresceram na Europa. Um dos seus grandes expoentes foi o artista Leonardo da Vinci (1452-1519), que também se destacou como engenheiro mecânico, inventor e cientista versátil.
A M N : S I N
É um mito a história de que uma maçã caiu na cabeça de Isaac Newton (pág. 62), inspirando-o a “descobrir” a gravidade. Mas é verdade que formulou sua teoria para explicar o fenômeno da queda dos corpos enquanto passeava pelo jardim, cogitando por que as maçãs caíam. Ele publicou sua revolucionária teoria da gravidade, em 1687, num dos livros científicos mais importantes de todos os tempos: Principia. A obra continha também a exposição das leis do movimento, as quais fundaram a mecânica clássica. Como se isso não bastasse, Newton (1642-1727) foi também coinventor do cálculo matemático (pág. 61), fez importantes avanços na área da óptica e ajudou a desenvolver o moderno método de investigação, experimentação e análise científica.
Com suas três leis, Newton explicou como forças e massas agem umas sobre as outras para criar movimento. São elas:
1ª. Todo corpo em movimento uniforme tende a permanecer nesse estado, a menos que uma força externa seja aplicada sobre ele.
Essa formulação é também chamada lei da inércia e confirmou as ideias do cientista italiano Galileu Galilei (pág. 34), que estudou o movimento dos pêndulos e a queda dos corpos.
2ª. A relação entre a massa de um corpo (m), sua aceleração (a) e a força nele aplicada (F) é F = ma. Esta equação simples permite o cálculo da energia cinética. Ela esclarece por que as velocidades variam quando influenciadas por forças externas e explica por que determinada força não consegue mover um corpo muito grande, mas é capaz de acelerar um corpo menor com muito mais rapidez.
3ª. A toda ação corresponde uma reação com a mesma intensidade, mesma direção e sentidos contrários. Com essa lei, Newton explicou muitos movimentos, desde o da natação (quando nada,
a pessoa empurra a água para trás e a água reage, impulsionando a pessoa para frente) ao de carros derrapando sobre superfícies cobertas com uma camada de gelo (as rodas ficam sem aderência, impossibilitadas de exercer uma força sobre o chão, que, assim, não consegue “reagir” e mover o veículo para frente).
Em conjunto, essas mundialmente famosas leis estabeleceram a base da mecânica clássica, e as teorias de Newton são o fundamento da física clássica até hoje.
O R C : B F
Muitas palavras relacionadas à eletricidade foram cunhadas por Benjamin Franklin: bateria, carga, condutor e até mesmo eletricista.
Fazia muito tempo que a eletricidade era tida como um fenômeno estático e, na década de 1740, máquinas elétricas capazes de produzir faíscas em fricção com âmbar ou outros materiais eram usadas como forma de entretenimento ou em números de
“espetáculos”.
Franklin acreditava que as fagulhas elétricas que ele via em seu laboratório tinham relação com raios, e também que a eletricidade não era necessariamente estática, mas, em certo sentido, se assemelhava mais a um fluido, de tal forma que poderia ser levada a seguir determinado caminho. Isso pode tê-lo induzido a realizar a suposta experiência de empinar uma pipa com uma das extremidades de sua linha amarrada a uma chave durante uma tempestade.
De fato, Franklin descobriu que relâmpagos e eletricidade são a mesma coisa, e inventou um para-raios com um cabo de metal que se estendia verticalmente por um dos lados de um edifício, cabo
cuja ponta inferior ele enfiou na terra e cuja extremidade superior fixou a uma barra de metal apontando para cima, no topo do prédio.
Foi um inventor de uma engenhosidade fecunda. Atribui-se a ele, aliás, a concepção de um projeto de fogão eficiente e a invenção de óculos bifocais, dos quais ele mesmo precisava.