unipampa2011-palestra1

(1)

História da ciência/física: para quê?

Luiz O. Q. Peduzzi Luiz O. Q. Peduzzi

Departamento de Física -

Departamento de Física - UFSCUFSC

[email protected] [email protected]

(2)

Sobre a formação de bacharéis e licenciados em Sobre a formação de bacharéis e licenciados em

física física

 As disciplinas regulares dos cursos de física As disciplinas regulares dos cursos de física não contemplam a discussão de aspectos

não contemplam a discussão de aspectos históricos dos conteúdos abordados.

históricos dos conteúdos abordados.

 Os livros-textos de física não contextualizam, Os livros-textos de física não contextualizam, historicamente, os conteúdos desenvolvidos . historicamente, os conteúdos desenvolvidos . Não apresentam, também, discussões sobre a Não apresentam, também, discussões sobre a

natureza da ciência e do trabalho científico. natureza da ciência e do trabalho científico.

(3)

 _{Reproduz a forma tradicional de ensino de sua formação}_{Reproduz a forma tradicional de ensino de sua formação}

 Não encontra no livro-texto subsídios para Não encontra no livro-texto subsídios para reformulações significativas em seu ensino reformulações significativas em seu ensino E o professor em serviço?

E o professor em serviço?

▪

▪ Descompasso do livro-texto com Descompasso do livro-texto com resultados da pesquisa em ensino de

resultados da pesquisa em ensino de

física

▪

▪ Há ou não uma história da Há ou não uma história da ciência/física no livro didático?

ciência/física no livro didático?

O que caracterizaria a

presença de uma

boa história em um material

didático

(4)

Evolução dos Conceitos da Física Evolução dos Conceitos da Física

(

(FSC 5602FSC 5602)₎

 Curso de Licenciatura em FísicaCurso de Licenciatura em Física  Curso de Bacharelado em FísicaCurso de Bacharelado em Física

(5)

a) enfatizar conceitos e teorias do passado em uma história cuja finalidade é a glorificação do presente, traz a idéia de um passado simples em contraposição a um presente complexo. Nesse caso, teorias já descartadas pela ciência aparecem geralmente em um contexto muito simplificado. “Caindo em desagraça pela ótica do novo, o velho parece pouco justificar seu título científico”;

(6)

 Empédocles (492-432 a.C.)Empédocles (492-432 a.C.)

Todas as coisas se originam a partir de uma Todas as coisas se originam a partir de uma

combinação de quatro elementos: terra, água, ar combinação de quatro elementos: terra, água, ar e fogo

(7)

Universo aristotélico

Mundo sublunar

Mundo sublunar Mundo Mundo

supralunar supralunar Perfeição Perfeição Imperfeição Imperfeição , corrupção , corrupção

terra, água, ar,

fogo

fogo éteréter

A Terra, imóvel, é o centro do universo e a

região onde se encontram as estrelas o seu

limite

(8)

Na ciência de Aristóteles, matéria e espaço andam juntos... e devem terminar juntos; não é preciso construir uma parede para limitar o universo e a seguir ficar se interrogando sobre o que limita esta parede.

(9)

O movimento violento de um projétil Dupla função do meio Críticas à física aristotélica

(10)

b) os contextos históricos em que se produziram e se desenvolveram conhecimentos já superados pela ciência atual são de difícil compreensão, e de pouco interesse, para o aluno, que já encontra problemas suficientes para compreender os paradigmas vigentes;

(11)

O sistema cosmológico de Filolau de Tarento

(480-400 a. C.)

(12)

O equante O sistema epiciclo-deferente Artifícios matemáticos da astronomia ptolomaica

(13)

O modelo excêntrico

(14)

O sistema ptlomaico (Atlas de Andreas Cellarius).

Ptolomeu (100-170)

(15)

Georg Ernst Stahl

(1660-1734) (1660-1734) As substâncias possuem As substâncias possuem um um princípio ígneo: princípio ígneo: flogístico flogístico Antoine-Laurent Lavoisier Antoine-Laurent Lavoisier (1743-1794) 1794)

Valor à análise quantitativa de

dados precisos propiciados pelo

aperfeiçoamento do aperfeiçoamento do instrumental disponível e instrumental disponível e acuidade da técnica acuidade da técnica experimental experimental

(16)

c) a seleção e utilização de materiais históricos com fins didáticos, desfigurada, cheia de omissões, tem tornado inevitável a presença de uma história da ciência de má qualidade no ensino de física. Se esta pseudo-história, ou história simplificada, for a única possível, então ela deve ser evitada;  História da ciência/física: para quê?História da ciência/física: para quê?

(17)

Arremedos de história da ciência, cronologia de Arremedos de história da ciência, cronologia de

resultados positivos resultados positivos

 Notas resumidas sobre personagens, Notas resumidas sobre personagens,

acontecimentos etc.

 Ilustrações com fins meramente estéticosIlustrações com fins meramente estéticos

 Ênfase a fatos, acontecimentos e a menção a Ênfase a fatos, acontecimentos e a menção a

personagens que trouxeram contribuições

relevantes à ciência

(18)

Curiosidades Curiosidades

 Disseminam uma imagem distorcida do Disseminam uma imagem distorcida do conhecimento científico conhecimento científico Newton e a queda da Newton e a queda da maçã maçã

(19)

Frases de efeito Frases de efeito

 A natureza e as leis da A natureza e as leis da natureza jazem

natureza jazem

escondidas na noite; Deus escondidas na noite; Deus disse: “Faça-se Newton” e disse: “Faça-se Newton” e tudo foi luz

tudo foi luz

Benevolência de um ser

superior?

A ciência feita só por

gênios?

(20)

d) veicular o envolvimento de cientistas com idéias e concepções metafísicas, religiosas, astrológicas, etc. pode enfraquecer as convicções do estudante na objetividade da ciência;

(21)

Um ilustre desconhecido no ensino médio e também no ensino universitário.

Tycho Brahe (1546-1601)

Um personagem ausente nos livros textos;

(22)

Previsão de um eclipse parcial do Sol Interesse pela astrologia Arte de desvendar os segredos

do destino dos homens

Descreve as posições e os movimentos dos astros Astronomi a Esquema matemático Tycho Brahe

(23)

Uraniborg, o “Castelo dos Céus”  Biblioteca  Laboratório de Alquimia  Gráfica  Fábrica de papel  Instrumentos ‘em dobro’

(24)

 MEDEIROS, A. _{MEDEIROS, A.}Entrevista com Tycho Brahe. Entrevista com Tycho Brahe. Física Física na Escola

na Escola, v. 2, n. 2, p. 19-30, 2001., v. 2, n. 2, p. 19-30, 2001.

 MEDEIROS, A. _{MEDEIROS, A.}Entrevista com Kepler: do seu Entrevista com Kepler: do seu nascimento à descoberta das duas primeiras nascimento à descoberta das duas primeiras leis.

(25)

René Descartes (1596-1650)

O conhecimento tem sua origem na intuição intelectual de idéias claras e distintas.

Racionalismo clássico ou intelectualismo

(26)

As leis da natureza são leis matemáticas, As leis da natureza são leis matemáticas,

imutáveis; traduzem o modo regular e imutáveis; traduzem o modo regular e

constante de seu curso através do tempo. constante de seu curso através do tempo.

Atributos essenciais da Atributos essenciais da matéria matéria Extens Extens ão

ão Movimento Movimento

A criar a matéria, Deus a dotou tanto de A criar a matéria, Deus a dotou tanto de

repouso quanto de um movimento eterno e repouso quanto de um movimento eterno e indestrutível.

indestrutível. A

A quantidade de movimento do mundo _{quantidade de movimento do mundo} é constante.

(27)

John John Wallis Wallis ( ( 1616-1703) 1703) Choque Choque mecânico mecânico Christiaan Christiaan Huygens Huygens (1629-1695) (1629-1695) perfeitame perfeitame nte nte inelástic inelástic o o elástic elástic o o Gottfried Leibniz Gottfried Leibniz (1646-1716) (1646-1716) inelásti inelásti co co

(28)

Isaac Newton: um grande Isaac Newton: um grande

des)conhecido de nossos des)conhecido de nossos

estudantes estudantes

(29)

Invenção do cálculo diferencial e integral Gottfried W. Leibniz (1646-1716) Construção de um novo tipo de telescópio - o refletor (1668)

(30)

Publicação da Publicação da Óptica Óptica 1704 - 1 1704 - 1a a edição _edição Publicação do Publicação do Principia Principia 1686 - 1 1686 - 1a a edição_edição

(31)

 (Outras) Atividades (Outras) Atividades intelectuais

intelectuais

▪ Interpretação das Escrituras Sagradas ▪ Cronologia ▪ Profecias Bíblicas ▪ Alquimia ▪ Membro do Parlamento inglês ▪ Superintendente da Casa da Moeda ▪ Presidente da Royal Society 

Atividades

administrativas

A alquimia de Newton A alquimia de Newton

(32)

É importante compreender Newton não É importante compreender Newton não como um cientista no sentido atual, mas como um cientista no sentido atual, mas como um pensador inglês do século XVII, como um pensador inglês do século XVII, um filósofo natural envolvido com um filósofo natural envolvido com

saberes característicos de seu tempo. saberes característicos de seu tempo.

(33)

e) a história dos conceitos, dos instrumentos e das teorias científicas mostra o esforço do ser humano na busca do conhecimento mas, concomitantemente, também desvela o mito da insenção ao erro, da conduta sem deslizes, do caráter irrepreensível, da ética inquestionável. Não sendo desejável divulgar meias verdades, então é melhor calar-se;

(34)

f) a física, como uma ciência objetiva, dispensa avaliações históricas subjetivas, que inevitavelmente dependem de concepções filósoficas de diferentes matizes para a sua análise;



História da ciência/física: para quê?

ZYLBERSZTAJN, A. Galileu: um cientista e várias versões. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 5 (Número especial), p. 36-48, 1988.

(35)

Mapas Conceituais

(36)

g) a história da ciência/física é complexa e, sob muitos aspectos, extrapola o campo de interesse do físico: por exemplo, quando o seu estudo recai, fundamentalmente, na compreensão da problemática da constituição e desenvolvimento interno da ciência, geram-se as condições para a sua análise filosófica; quando o foco de suas preocupações e interesses é a ciência no âmbito mais geral de suas relações com o contexto social, econômico, filosófico e religioso, estabelecem-se os conhecimentos necessários para uma análise sociológica da ciência;

(37)



História da ciência/física: para quê?

h) o aluno (de qualquer nível de ensino) deve aprender a ciência/física, seus conceitos, princípios, teorias, métodos e não investir esforços na aquisição de conhecimentos sobre a ciência/física.

(38)

a) Lidar com visões distorcidas/deformadas da

atividade científica (e da natureza do

conhecimento científico), muitas vezes

fomentadas e/ou reforçadas pelo ensino

tradicional



A história e a filosofia da ciência podem ser

utilizadas para:

(39)

Empiris mo

O conhecimento deriva, direta ou indiretamente,

da experiência sensível, do observado. A origem fundamental de todo o conhecimento está na observação Francis Bacon (1561-1626)

(40)

A concepção empírico-indutivista e ateórica da A concepção empírico-indutivista e ateórica da ciência não tem sustentação histórica

(41)

Michels Michels on on MorleMorleyy Einstei Einstei n n

(42)

Os dados, per si, não geram teorias ), 4 ( 6 , 3645 ₂ 2   n n n  . , ... , 4 , 3 , ) 1 2 1 ( 1 2 2     n n R_H n 

 Não faltavam dados experimentais no estudo dos Não faltavam dados experimentais no estudo dos espectros, no final do século XIX, mas não havia espectros, no final do século XIX, mas não havia uma teoria sobre esse assunto. As séries de uma teoria sobre esse assunto. As séries de Balmer e de Paschen para o hidrogênio eram Balmer e de Paschen para o hidrogênio eram relações empíricas.

relações empíricas. Série de

(43)

Exemplo de uma ascenção

indutiva baconiana? • caos das linhas dos

espectros;

• uma lei empírica (Balmer); • a explicação teórica (Bohr). O problema de Bohr: Explicar a estabilidade paradoxal do átomo de Rutherford !

(44)

 os estudos de Planck sobre a radiação do corpo _{os estudos de Planck sobre a radiação do corpo}

negro;

 a teoria de Einstein do efeito fotoelétrico; _{a teoria de Einstein do efeito fotoelétrico;}

 as experiências e o modelo atômico de Rutherford;_{as experiências e o modelo atômico de Rutherford;}  resultados empíricos sobre espectros de emissão de _{resultados empíricos sobre espectros de emissão de}

vários elementos químicos.

Contextualização do quadro Contextualização do quadro teórico e experimental do teórico e experimental do átomo de Bohr: átomo de Bohr:

(45)

Lagran Lagran ge ge Lord Lord Kelvin Kelvin

As teorias científicas não são definitivas e As teorias científicas não são definitivas e

irrevogáveis, mas sim objeto de constante revisão irrevogáveis, mas sim objeto de constante revisão

(46)

Para o sábio, o julgar a ciência acabada é uma ilusão tão completa como para o historiador é pensar que a história terminou. Quanto mais progridem os nossos conhecimentos, tanto mais a natureza se mostra detentora de uma riqueza quase infinita nas suas diversas manifestações. Mesmo no domínio de uma ciência já tão desenvolvida como a Física, não temos razão alguma para pensar que estão exaustos os tesouros da natureza ou que estamos quase a terminar o seu inventário.

(47)

 Será que os conhecimentos científicos são obras Será que os conhecimentos científicos são obras de gênios isolados? E quanto ao papel do de gênios isolados? E quanto ao papel do trabalho coletivo e cooperativo, dos trabalho coletivo e cooperativo, dos

intercâmbios entre equipes? intercâmbios entre equipes?

A concepção individualista e elitista da ciência é equivocada

(48)

A descoberta do elétron, por Joseph John Thomson (1887)

Julius Plücker, 1858

O campo magnético de um ímã produz desvios na descarga elétrica gerada em um tubo de vácuo.

Johann Hittorf, 1869

Pela sombra projetado por um pequeno anteparo colocado em frente ao cátodo, conclui que é do cátodo que emanam emissões responsáveis pela fosforescência no vidro.

Eugen Goldstein

Os raios catódicos independem da natureza do material do cátodo.

(49)

Cromwell Varley, 1871

Submetendo os ‘raios catódicos’ a campos magnéticos, sugere que, talvez, sejam fragmentos de matéria carregada negativamente.

William Crookes, 1879

Os ‘raios catódicos’ elevam a temperatura de placas metálicas. Ratifica os resultados de Hittorf.

Jean Perrin, 1895

Os ‘raios catódicos’ são corpúsculos com carga negativa.

(50)

Método ou métodos científico? Método ou métodos científico?

A história da física pode mostrar as limitações das A história da física pode mostrar as limitações das bases epistemológicas de um ensino que identifica bases epistemológicas de um ensino que identifica o método científico pelo esquema OHERIC:

o método científico pelo esquema OHERIC:

Observação, Hipótese, Experiência, Resultados, Observação, Hipótese, Experiência, Resultados, Interpretação, Conclusão

(51)

b) Debater temas polêmicos, como a questão da

cumulatividade ou não do conhecimento

científico; estimular o exercício da argumentação

(fundamentada) e do espírito crítico etc.



A história e a filosofia da ciência podem ser

utilizadas para:

(52)

 A concepção acumulativa de crescimento linear é A concepção acumulativa de crescimento linear é amplamente difundida no ensino.

amplamente difundida no ensino.

 A A abordagem abordagem lógica, lógica, ahistórica ahistórica e e linear/sequencial dos conteúdos, veiculados pelo linear/sequencial dos conteúdos, veiculados pelo livro didático, é uma simplificação (grosseira) livro didático, é uma simplificação (grosseira)

que ressalta apenas os resultados da ciência. que ressalta apenas os resultados da ciência. Como se desenvolve o conhecimento científico? Como se desenvolve o conhecimento científico?

(53)

A mecânica newtoniana é um caso particular

da mecânica relativística? da mecânica relativística? Karl Popper (1902-1994) Thomas S. Kuhn (1922-1996)

(54)

c) Subsidiar o desenvolvimento de novas

metodologias e estratégias de ensino



A história e a filosofia da ciência podem ser

utilizadas para:

(55)

Forças sobre uma pedra atirada verticalmente para

cima durante sua subida ( a ) e em sua descida ( b

).

(56)

(57)

Evolução dos Conceitos da Física - Textos Evolução dos Conceitos da Física - Textos  Força e movimento: de Thales a GalileuForça e movimento: de Thales a Galileu  Da física e da cosmologia de Descartes à Da física e da cosmologia de Descartes à

gravitação newtoniana gravitação newtoniana

 Do átomo grego ao átomo de BohrDo átomo grego ao átomo de Bohr  A relatividade einsteiniana: uma A relatividade einsteiniana: uma

abordagem conceitual e epistemológica abordagem conceitual e epistemológica  Do próton de Rutherford aos quarks de Do próton de Rutherford aos quarks de

Gell-Mann, Nambu... Gell-Mann, Nambu...

(58)

Materiais potencialmente significativos, com significado lógico Aprendizagem significativa Subsunçores relevantes Profess or Aluno Referencial educacional

(59)

Referencial epistemológico

Filosofia da ciência contemporânea

Uma das principiais características dessa epistemologia é a multiplicidade de escolas, ora similares e complementares; ora contraditórias e até excludentes. (Massoni, 2010) Bachela rd _Poppe r Lakato s Kuh n Feyerabe nd

(60)

(61)

Força e movimento: de Thales a Galileu (160 p.)

Introdução Introdução 1. De Thales a Ptolomeu 1. De Thales a Ptolomeu 2. A fisica aristotélica 2. A fisica aristotélica

3. A física da força impressa e do impetus

4. As novas concepções do mundo

5. Galileu e a teoria copernicana

6. A física de Galileu

7. As leis de Kepler do movimento planetário

(62)

1. De Thales a Ptolomeu

 Introdução Introdução

 Os primórdios da ciência grega: a natureza da matéria Os primórdios da ciência grega: a natureza da matéria para jônicos e pitagóricos

para jônicos e pitagóricos

 Os sistemas cosmológicos de Filolau, Heráclides e _{Os sistemas cosmológicos de Filolau, Heráclides e} Aristarco

Aristarco

 Os movimentos irregulares dos planetas e o dogma do Os movimentos irregulares dos planetas e o dogma do movimento circular uniforme

movimento circular uniforme

 O universo aristotélicoO universo aristotélico  O sistema de PtolomeuO sistema de Ptolomeu

 Astronomia matemática versus astronomia físicaAstronomia matemática versus astronomia física  Referências Bibliográficas Referências Bibliográficas

Introdução

Referências bibliográficas

(63)

2. A física aristotélica

2. A física aristotélica  Introdução Introdução

 Aristóteles e os movimentos naturais Aristóteles e os movimentos naturais  A ‘lei de força’ de AristótelesA ‘lei de força’ de Aristóteles

 A questão da ‘força’ e da resistência no movimento A questão da ‘força’ e da resistência no movimento

natural de uma pedra

 O movimento violento de um projétilO movimento violento de um projétil

 Implicações para o ensino e comentários finaisImplicações para o ensino e comentários finais  Referências Bibliográficas Referências Bibliográficas

(64)

3. A física da força impressa e do impetus 3. A física da força impressa e do impetus  IntroduçãoIntrodução

 Hiparco e a noção de força impressaHiparco e a noção de força impressa  FiloponosFiloponos

 Do reaparecimento da força impressa no século Do reaparecimento da força impressa no século XI ao impetus de Buridan

XI ao impetus de Buridan

 A teoria do impetus e a rotação dos corpos A teoria do impetus e a rotação dos corpos celestes

celestes

 Novos questionamentos a dinâmica dos projéteisNovos questionamentos a dinâmica dos projéteis  Referências BibliográficasReferências Bibliográficas

(65)

4. As novas concepções do mundo 4. As novas concepções do mundo  Introdução Introdução

 O universo de Nicolau de CusaO universo de Nicolau de Cusa  Peurbach e RegiomontanoPeurbach e Regiomontano

 O heliocentrismo de Nicolau CopérnicoO heliocentrismo de Nicolau Copérnico

 Considerações finais sobre o heliocentrismoConsiderações finais sobre o heliocentrismo  Giordano Bruno e a infinitização do universoGiordano Bruno e a infinitização do universo  Tycho Brahe e o espírito da precisãoTycho Brahe e o espírito da precisão

(66)

5. Galileu e a teoria copernicana

5. Galileu e a teoria copernicana  IntroduçãoIntrodução

 As descobertas de Galileu com o uso do telescópioAs descobertas de Galileu com o uso do telescópio  A força da razão e as observações impregnadas de A força da razão e as observações impregnadas de

teorias: o impacto do telescópio

 Galileu e o copernicanismo: os primeiros conflitos Galileu e o copernicanismo: os primeiros conflitos

com a Igreja

 Ciência e féCiência e fé

 Os caminhos da condenação Os caminhos da condenação  Referências BibliográficasReferências Bibliográficas

(67)

6. A física de Galileu 6. A física de Galileu  Introdução Introdução

 As primeiras idéias de Galileu sobre força e As primeiras idéias de Galileu sobre força e movimento

movimento

 A influência de Arquimedes e a lendária A influência de Arquimedes e a lendária experiência da Torre de Pisa

experiência da Torre de Pisa

 O movimento acelerado e a queda dos corposO movimento acelerado e a queda dos corpos

 O movimento neutro e a lei da inércia de GalileuO movimento neutro e a lei da inércia de Galileu  A questão do movimento de um projétil em um A questão do movimento de um projétil em um

navio em movimento navio em movimento

 Galileu e o movimento de projéteis Galileu e o movimento de projéteis  Referências BibliográficasReferências Bibliográficas

(68)

7. As leis de Kepler do movimento planetário

 Os sólidos perfeitos e a estrutura do universo Os sólidos perfeitos e a estrutura do universo

kepleriano

 A lei da áreas e a lei da órbitas elípticasA lei da áreas e a lei da órbitas elípticas  A elipse: elementos e excentricidadeA elipse: elementos e excentricidade

 A excentricidade dos planetas do sistema solarA excentricidade dos planetas do sistema solar  A lei dos períodosA lei dos períodos

 A física celeste kepleriana A física celeste kepleriana

 Epílogo: a aceitação científica das leis de KeplerEpílogo: a aceitação científica das leis de Kepler  Referências BibliográficasReferências Bibliográficas

(69)

(70)

Da física e da cosmologia de Descartes à gravitação

newtoniana (128 p.)

Introdução

1. Sobre René Descartes

2. Sobre Isaac Newton

3. A física e a cosmologia cartesiana

4. A dinâmica das colisões e o surgimento de uma nova física

5. A gravitação newtoniana

6. Das resistências à gravitação ao contexto de sua aceitação

(71)

1. Sobre René Descartes

 Para bem conduzir a razão e procurar a verdade Para bem conduzir a razão e procurar a verdade

nas ciências

 Referências Bibliográficas Referências Bibliográficas

2. Sobre Isaac Newton

 As revoluções de Newton As revoluções de Newton

 O último dos magos e o primeiro dos cientistas O último dos magos e o primeiro dos cientistas  Referências Bibliográficas Referências Bibliográficas

Introdução

(72)

3. A física e a cosmologia cartesiana

 A A verdade evidente verdade evidente em Descartes em Descartes  O princípio da inérciaO princípio da inércia

 Prelúdio a um novo mundoPrelúdio a um novo mundo

 O nascimento de um novo mundoO nascimento de um novo mundo

 Sobre o movimento de cometas e planetasSobre o movimento de cometas e planetas  Céus em torno de planetas: os satélites e a Céus em torno de planetas: os satélites e a

explicação mecânica da gravidade

 Sobre a luzSobre a luz

(73)

4. A dinâmica das colisões e o surgimento de uma nova

física

 Choque perfeitamente inelástico Choque perfeitamente inelástico  Choque elásticoChoque elástico

 A medida de uma ‘força’A medida de uma ‘força’

 A conservação da ‘força viva’A conservação da ‘força viva’

 A conservação da quantidade de movimento em uma A conservação da quantidade de movimento em uma

colisão: os estudos newtonianos

 A concepção clássica de forçaA concepção clássica de força  A relação F=dp/dtA relação F=dp/dt

(74)

5. A gravitação newtoniana

5. A gravitação newtoniana  À guisa de introduçãoÀ guisa de introdução

 A correspondência de Newton com HookeA correspondência de Newton com Hooke

 Sobre o significado dinâmico da segunda lei de Kepler Sobre o significado dinâmico da segunda lei de Kepler

e a lei da força centrípeta para o movimento em uma e a lei da força centrípeta para o movimento em uma

cônica cônica

 Regras para filosofarRegras para filosofar  FenômenosFenômenos

 A lei da força centrípeta para órbitas circularesA lei da força centrípeta para órbitas circulares

 A lei da gravitação para órbitas circulares (centro de A lei da gravitação para órbitas circulares (centro de

força fixo) força fixo)

 Aceleração da gravidade para pontos na superfície da Aceleração da gravidade para pontos na superfície da

Terra e externos a ela Terra e externos a ela  O sistema Terra-Lua O sistema Terra-Lua

(75)

5. A gravitação newtoniana (cont)

 A queda da maçã e o seu significado no contexto A queda da maçã e o seu significado no contexto

da gravitação universal

 A breve correspondência com Flamsteed e o A breve correspondência com Flamsteed e o

encontro com Halley

 A dinâmica newtoniana como generalização das A dinâmica newtoniana como generalização das

leis de Kepler: crítica à posição

empírico-indutivista

indutivista

(76)

6. Das resistências à gravitação ao contexto de sua 6. Das resistências à gravitação ao contexto de sua

aceitação aceitação

 À guisa de introduçãoÀ guisa de introdução

 Ação à distância, princípios ativos na matéria e Ação à distância, princípios ativos na matéria e outras dificuldades

outras dificuldades

 Sobre o método, em NewtonSobre o método, em Newton

 Qual é a forma da Terra, afinal?Qual é a forma da Terra, afinal?  Referências BibliográficasReferências Bibliográficas

(77)

(78)

Do átomo grego ao átomo de Bohr (203 p.)

Introdução

1. Do átomo grego ao átomo de Dalton: um percurso

através da

história da física e da químicahistória da física e da química 2. Sobre o atomismo do século XIX

2. Sobre o atomismo do século XIX

3. A espectroscopia, o elétron, os raios X e a

radioatividade:

prelúdio a uma nova físicaprelúdio a uma nova física 4. O quantum de radiação

4. O quantum de radiação

5. O átomo de Bohr

(79)

1. Do átomo grego ao átomo de Dalton: um percurso

através da história da física e da químicaatravés da história da física e da química

 IntroduçãoIntrodução

 A substância e a forma na composição de todas as A substância e a forma na composição de todas as

coisas

 O atomismoO atomismo

 As formas geométricas de PlatãoAs formas geométricas de Platão

 A retomada do atomismo a partir do século XVII: a A retomada do atomismo a partir do século XVII: a

natureza não tem horror ao vazio

 Da alquimia árabe à ascensão e queda do flogísticoDa alquimia árabe à ascensão e queda do flogístico  O atomismo de DaltonO atomismo de Dalton

 Um papel para a históriaUm papel para a história  Referências BibliográficasReferências Bibliográficas

Introdução

(80)

2. Sobre o atomismo do século dezenove

 Clausius e Thomson: as bases conceituais da Clausius e Thomson: as bases conceituais da

termodinâmica

 O movimento brownianoO movimento browniano

 O átomo O átomo não énão é real: a rejeição de não observáveis real: a rejeição de não observáveis

em uma teoria científica

 Reversibilidade e irreversibilidade temporalReversibilidade e irreversibilidade temporal

 A oposição científica e epistemológica de Boltzmann A oposição científica e epistemológica de Boltzmann

ao energetismo

(81)

3. A espectroscopia, o elétron, os raios X e a 3. A espectroscopia, o elétron, os raios X e a radioatividade: prelúdio a uma nova física radioatividade: prelúdio a uma nova física  Introdução Introdução

 Espectros: de Newton a BalmerEspectros: de Newton a Balmer

 Novas nuvens no céu da física clássica Novas nuvens no céu da física clássica  A descoberta do elétronA descoberta do elétron

 Os raios XOs raios X

 A radioatividade A radioatividade

 A experiência de MillikanA experiência de Millikan  Referências BibliográficasReferências Bibliográficas

(82)

4. O quantum de radiação 4. O quantum de radiação

 IntroduçãoIntrodução

 A radiação de corpo negroA radiação de corpo negro  A lei da radiação de PlanckA lei da radiação de Planck

 Obtenção das leis de Stefan-Boltzmann, Wien e Obtenção das leis de Stefan-Boltzmann, Wien e Rayleigh-Jeans a partir da lei da radiação de

Rayleigh-Jeans a partir da lei da radiação de Planck

Planck

 Dos ‘fotoelétrons’ de Hertz aos estudos de Dos ‘fotoelétrons’ de Hertz aos estudos de Lenard

Lenard

 O quantum de luzO quantum de luz

 Reações aos quanta de luz Reações aos quanta de luz  Referências Bibliográficas Referências Bibliográficas

(83)

5. O átomo de Bohr 5. O átomo de Bohr  Introdução Introdução

 Os postulados de BohrOs postulados de Bohr

 A quantização das órbitas e das velocidades no A quantização das órbitas e das velocidades no átomo de hidrogênio

átomo de hidrogênio

 A quantização da energia e a primeira A quantização da energia e a primeira corroboração da teoria

corroboração da teoria

 O modelo de Bohr para o hélio ionizado O modelo de Bohr para o hélio ionizado

 O modelo de Bohr para átomos de um elétronO modelo de Bohr para átomos de um elétron  A teoria de Bohr e os espectros atômicos A teoria de Bohr e os espectros atômicos

 O princípio da correspondênciaO princípio da correspondência  À guisa de conclusão, provisória...À guisa de conclusão, provisória...  Referências BibliográficasReferências Bibliográficas

(84)

(85)

A relatividade einsteiniana: uma abordagem conceitual

e epistemológica (226 p.)

Introdução

1. Sobre o referencial absoluto newtoniano

2. O princípio da relatividade de Galileu

3. Sobre a luz

4. Da síntese de Maxwell à experiência de

Michelson-Morley

Morley

5. Prelúdio à relatividade: Poincaré e Lorentz

6. A teoria da relatividade especial

7. Sobre a relatividade geral

8. Considerações epistemológicas sobre a relatividade

einsteiniana

(86)

1. Sobre o referencial absoluto newtoniano

 Newton e a filosofia mecanicistaNewton e a filosofia mecanicista

 Prelúdio ao espaço absoluto newtoniano: críticas de Prelúdio ao espaço absoluto newtoniano: críticas de

Henry More ao conceito de extensão material de

Descartes

 A questão do referencial absoluto newtonianoA questão do referencial absoluto newtoniano  A experiência do baldeA experiência do balde

 A experiência de pensamento dos globos em rotaçãoA experiência de pensamento dos globos em rotação  O O sensorium sensorium de Deusde Deus

 A rejeição de Mach ao espaço absoluto newtonianoA rejeição de Mach ao espaço absoluto newtoniano  Referencial inercialReferencial inercial

 Referências BibliográficasReferências Bibliográficas Introdução

Introdução

(87)

2. O princípio da relatividade de Galileu

2. O princípio da relatividade de Galileu  A transformação de Galileu A transformação de Galileu

 A adição galileana de velocidadesA adição galileana de velocidades

 A invariância da aceleração para observadores A invariância da aceleração para observadores

inerciais inerciais

 A invariância da mecânica newtoniana frente à A invariância da mecânica newtoniana frente à

transformação de Galileu transformação de Galileu  Referências Bibliográficas Referências Bibliográficas

(88)

3. Sobre a luz

 Um estágio de pré-ciência na óptica: dos gregos a Um estágio de pré-ciência na óptica: dos gregos a

Grosseteste

 Galileu: a velocidade da luz é finitaGalileu: a velocidade da luz é finita  A lei da refração da luz A lei da refração da luz

 O princípio de FermatO princípio de Fermat  Difração e interferênciaDifração e interferência

 A determinação da velocidade da luz, por Roemer A determinação da velocidade da luz, por Roemer  Sobre a óptica de HuygensSobre a óptica de Huygens

 Revisitando Fermat à luz de HuygensRevisitando Fermat à luz de Huygens  Éter, luz, cores e... Newton!Éter, luz, cores e... Newton!

 Uma querela (ainda) não resolvidaUma querela (ainda) não resolvida  A aberração estelarA aberração estelar

 A retomada da teoria ondulatória da luz e o papel A retomada da teoria ondulatória da luz e o papel

do éter nessa teoria

(89)

4. Da síntese de Maxwell à experiência de

Michelson-Morley

Morley

 O declínio do conceito mecânicoO declínio do conceito mecânico

 O surgimento do eletromagnetismoO surgimento do eletromagnetismo  A contribuição de Faraday para o A contribuição de Faraday para o

eletromagnetismo

 A síntese de MaxwellA síntese de Maxwell

 A questão do meio de propagação das ondas A questão do meio de propagação das ondas

eletromagnéticas

 Michelson e o experimento de PotsdamMichelson e o experimento de Potsdam  A experiência de Michelson-MorleyA experiência de Michelson-Morley

 A contração de Lorentz-FitzGerald A contração de Lorentz-FitzGerald  Referências Bibliográficas Referências Bibliográficas

(90)

5. Prelúdio à relatividade: Poincaré e Lorentz 5. Prelúdio à relatividade: Poincaré e Lorentz  Poincaré: sobre o éter e o princípio da Poincaré: sobre o éter e o princípio da

relatividade relatividade

 Sobre a teoria de LorentzSobre a teoria de Lorentz

 Sobre as origens da transformação de LorentzSobre as origens da transformação de Lorentz  Referências BibliográficasReferências Bibliográficas

(91)

6. A teoria da relatividade especial

 Os postulados da relatividade especialOs postulados da relatividade especial

 O caráter absoluto da simultaneidade na O caráter absoluto da simultaneidade na

mecânica newtoniana e o questionamento de

Einstein

 A sincronização de relógios em um referencial A sincronização de relógios em um referencial

inercial

 A relatividade da simultaneidadeA relatividade da simultaneidade  A transformação de LorentzA transformação de Lorentz

 A contração de Lorentz-FitzGeraldA contração de Lorentz-FitzGerald  Dilatação temporalDilatação temporal

 A adição relativística de velocidades A adição relativística de velocidades  Referências BibliográficasReferências Bibliográficas

(92)

7. Sobre a relatividade geral

 Problemas de uma nova e de uma (não tão) ‘velha’ Problemas de uma nova e de uma (não tão) ‘velha’

física

 O pensamento mais feliz de minha vidaO pensamento mais feliz de minha vida

 Relógios e réguas em um referencial aceleradoRelógios e réguas em um referencial acelerado  A explicação einsteiniana da gravidadeA explicação einsteiniana da gravidade

 A corroboração da relatividade geral: o periélio A corroboração da relatividade geral: o periélio

anômalo de Mercúrio e o desvio da luz por um campo

gravitacional

 O deslocamento das linhas espectrais para o vermelhoO deslocamento das linhas espectrais para o vermelho  Referências BibliográficasReferências Bibliográficas

(93)

8. Considerações epistemológicas sobre a relatividade

einsteiniana

 De Einstein e sobre Einstein: o contexto da relatividade De Einstein e sobre Einstein: o contexto da relatividade especial

especial

 A teoria da relatividade é uma teoria revolucionária?A teoria da relatividade é uma teoria revolucionária?  A teoria da relatividade especial foi uma resposta ao A teoria da relatividade especial foi uma resposta ao

‘resultado negativo’ da experiência de Michelson-Morley? ‘resultado negativo’ da experiência de Michelson-Morley?  Referências BibliográficasReferências Bibliográficas

(94)

(95)

Do próton aos quarks de Gell-Mann, Nambu... (104 p.)

Introdução

1. Da formulação teórica à identificação do pósitron

2. Da transmutação à fissão nuclear

3. Novas forças e partículas na física

4. A proliferação hadrônica e novas leis (regras) de

conservação

5. Sobre os quarks de Gell-Mann, Nambu...

(96)

1. Da formulação teórica à identificação do pósitron  Sobre métodos em física teórica

 Sobre a busca por uma mecânica quântica relativística em

1926

 A equação de Dirac para o elétron livre  Raios cósmicos

 A descoberta ‘acidental’ do pósitron

 Revisitando Heisenberg: o movimento de uma partícula em

uma câmara de nuvem e o papel do observável em uma teoria científica

 Referências Bibliográficas

Introdução

(97)

2. Da transmutação à fissão nuclear

 Um velho dos alquimistas: a transmutação induzida

artificialmente

 A descoberta do nêutron  A radioatividade artificial  A fissão nuclear

(98)

3. Novas forças e partículas na física

 O que mantém o núcleo atômico coeso? A proposição teórica

de Yukawa

 O múon

 César Lattes e a descoberta do píon

 Sobre a Conferência Nobel de Cecil Powell  Referências Bibliográficas

(99)

4. A proliferação hadrônica e novas leis (regras) de conservação

 Partículas V

 Um sentimento de conquista pouco duradouro

 Partículas estranhas, antipartículas, novas leis (regras) de

conservação

 A conservação do número leptônico (do elétron, do múon, do tau)

 Outras leis de conservação

 O enigma tau-teta e a violação da paridade nas interações fracas

(100)

5. Sobre os quarks de Gell-Mann, Nambu...

 Prelúdio aos quarks: os multipletos de Gell-Mann (e Ne’eman)  Quarks

 O quantum da interação eletromagnética  Os quanta da interação forte

 A unificação das interações fraca e eletromagnética  Referências Bibliográficas

(101)

 O professor de física, em qualquer nível de estudo, deve O professor de física, em qualquer nível de estudo, deve

fazer uso da história da física em suas aulas?

Depende dos conhecimentos e da

concepção de

ensino de física que este professor

tem! tem!

unipampa2011-palestra1

História da ciência/física: para quê?

Atividades

Atividades

administrativas

administrativas

História da ciência/física: para quê?

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Mapas Conceituais

História da ciência/física: para quê?

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A história e a filosofia da ciência podem ser

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utilizadas para:

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A história e a filosofia da ciência podem ser

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A história e a filosofia da ciência podem ser

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utilizadas para:

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E você, o que

E você, o que

acha?

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