Jansky e o Método Científico

Uma das maneiras que os astrônomos têm de estudar o Universo é através das ondas de rádio. O homem que, quase por acaso, descobriu a existência dessas ondas provenientes do espaço, e que hoje é considerado um dos fundadores da radioastronomia, foi Karl Jansky (foto).

O problema
Nos anos 30, empregado como engenheiro nos Laboratórios Bell, foi dada a Jansky a tarefa de melhorar as transmissões de rádio entre o continente americano e europeu, que eram rotineiramente interrompidas por ruídos indesejáveis, tais como estalos, batidas, chiados e assobios que, em muitos casos, impossibilitavam a conversa.

Investigando as causas do problema
O primeiro passo dado por Jansky foi construir antenas que eram capazes de receber uma gama muito ampla de comprimentos de onda. O sistema era montado em uma estrutura circular apoiada em rodas que posicionavam as antenas em várias direções.
Sistema de antenas rotativas construído por Jansky

Depois de realizar diversas medidas, ele observou que além dos estrondos e estalos provocados pelas tempestades e trovoadas locais ou distantes, havia um tipo de estática constante, ao qual se referiu da seguinte maneira:
"Um tipo de assobio estático e muito constante, cuja origem eu desconheço."
Acaso e sorte 
Jansky registrou a intensidade do assobio do tipo estático (foto), e observou que atingia o pico quando a antena estava apontada para uma determinada região do céu. Primeiramente ele pensou que o ponto de pico de intensidade seguia o Sol, e inicialmente teria imaginado que a estática era gerada pela radiação solar. No entanto, após intensificar as observações, viu que os picos estavam se movendo mais e mais longe do Sol. Na verdade, ele notou que as intensidades de pico ocorriam a cada 23 horas e 56 minutos. Esta foi talvez a primeira vez que Jansky verdadeiramente considerou a ideia de que essa estática pudesse ter uma origem além do sistema solar.
Jansky sabia pouco sobre astronomia, mas depois de consultar alguns colegas, aprendeu que, enquanto a Terra leva 24 horas para completar uma volta sobre seu eixo em relação ao Sol, sua rotação em relação às estrelas gasta quatro minutos a menos. Conhecido como Dia Sideral, este fenômeno era precisamente o que Jansky havia observado: intensidades de pico nas leituras estáticas que ocorriam em intervalos de 23 horas e 56 minutos. Ele tinha feito acidentalmente uma descoberta que era inteiramente nova, e também teve sorte em outro aspecto. Suas investigações coincidiram com um momento em que o ciclo de 11 anos de atividade solar estava na fase mínima. Se isso não tivesse ocorrido, erupções solares teriam camuflado as ondas vindas do espaço, e Jansky jamais teria sido capaz de medi-las.

O Método Científico
Neste caso, os passos adotados por Jansky podem nos ajudar a entender como se aplica o Método Científico. Ele se inicia com uma pergunta:
"Qual é a fonte do ruído que ocorre nas chamadas telefônicas para a Europa?"
Para responder à pergunta inicial são feitas observações. Karl Jansky precisou construir um sistema de antenas para captar os ruídos a fim de tentar descobrir a fonte deles.
O terceiro passo de Jansky foi formular uma hipótese. Inicialmente ele acreditava que o ruído era causado exclusivamente pelos distúrbios elétricos originados durante as tempestades.
Para determinar se suas hipóteses estão corretas, os cientistas realizam experimentos para testá-las. Os registros de Jansky mostravam que a quantidade de ruído aumentava significadamente durante as tempestades. Isso indicou que sua hipótese aparentemente estava correta.
Entretanto, depois de ter feito outros experimentos com tempo bom, continuou a ouvir ruído, o que não podia ser explicado por sua primeira hipótese. Isso muitas vezes acontece em experimentos científicos: as informações obtidas podem contradizer a hipótese inicialmente testada. Torna-se, então, necessário descartá-la ou modificá-la para poder explicar as novas informações obtidas. Veja um diagrama indicando as etapas do Método Científico:
Jansky precisou olhar mais longe para determinar a fonte do ruído desconhecido. Seus registros mostravam um padrão no ruído residual, que, de início, sugeria que ele tinha origem solar. Após algum tempo, ele também precisou descartar esta hipótese, e com a ajuda de seus colegas astrônomos, estabeleceu a relação com o Dia Sideral, e chegou à conclusão de que a fonte daquele ruído eram as estrelas no centro da Via Láctea.

Fontes:
Física, Ciência e Tecnologia. Volume 1 - Editora Moderna 
wikipedia.Jansky
http://www.enotes.com/karl-jansky-reference/karl-jansky
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4 comentários:

  1. Olá Jairo, como vai?

    Mais uma postagem interessante aqui no Infravermelho! Li no site HSW que nos anos 1950, os primeiros radiotelescópios foram inventados. Os astrônomos descobriram que átomos de hidrogênio emitem radiação nos comprimentos de onda do rádio e que essas ondas de rádio são capazes de penetrar a poeira da Via Láctea. Assim, torna-se possível mapear os braços espirais da Via Láctea. O componente essencial eram estrelas que servissem de marcadores, como as usadas para medir distâncias. Somente 20 anos após as descobertas de Jansky.

    Sobre o método científico, no you tube tem um vídeo muito bom, chamado Luz, Trevas e o Método Científico, neste link:
    http://www.youtube.com/watch?v=xLZYsCn2Y4g

    Um abraço meu amigo!

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    1. Olá Kleber. Tudo bem?
      Legal que você gostou. Em uma horinha vaga entre as minhas aulas, eu estava lendo esta história do Jansky, em um livro didático chamado Física, Ciências e Tecnologia, em que eles usam como exemplo este caso para falarem sobre o método científico, e achei que deveria divulgar aqui, pois acho que Jansky não é muito conhecido fora dos assuntos de astronomia, apesar de ter feito uma grande descoberta como essa.

      Agradeço as valiosas informações sobre a descoberta sobre emissão de ondas pelos átomos de Hidrogênio. Vou procurar saber mais sobre isso.
      Sobre a demora de 20 anos entre a descoberta de Jansky e o surgimento dos primeiros telescópios modernos, veja este trecho da Wikipedia (pra variar, não tem a página da Wiki em português):

      "Several scientists were interested by Jansky's discovery, but radio astronomy remained a dormant field for several years, due in part to Jansky's lack of formal training as an astronomer. His discovery had come in the midst of the Great Depression, and observatories were wary of taking on any new and potentially risky projects."

      Traduzindo:
      "Vários cientistas se interessaram ​​pela descoberta de Jansky, mas a radioastronomia permaneceu um campo dormente por vários anos, em parte devido à falta de treinamento formal como um astrônomo de Jansky. Sua descoberta veio em meio à Grande Depressão, e observatórios tinham receio de assumir quaisquer projetos novos e potencialmente arriscado."

      Pois é, meu amigo, nisso ele não teve muita sorte: anos 30 (lembra do crack de 29, da Bolsa de Nova York?)
      Depois que ele descobriu aquelas ondas, ele propôs aos Laboratórios Bells, de onde ele era empregado, um estudo mais detalhado, mas alegaram que isso pouco contribuiria para diminuir as dificuldades nas transmissões telefônicas. Afinal, para o donos da empresa, este era o verdadeiro objetivo que justificaria os financiamentos de suas pesquisas.

      Obrigado também pela dica do vídeo sobre o método científico. Já vou assistir.

      Abraço.

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  2. Olá, Jairo!!!!
    Tudo bom e barato????
    Aprendo demais com as suas postagens, meu amigo!!!! Eu já lera a respeito dessa descoberta feita "acidentalmente" pelo Jansky, mas não, com essa riqueza de detalhes e quantidade de informações que você nos proporcionou no post!!!! Curioso, como certas "descobertas" boas da ciência, aconteceram por acaso e em sua maioria, ainda acompanhadas pelo fator "sorte", devido à ocasião, local e/ou curiosidade do pesquisador, não é????
    A astronomia obteve com a criação do primeiro radiotelescópio e agora temos o... A. L. M. A.), um grande crescimento e a sua importância como uma ciência capaz de alavancar a exploração espacial, graças ao Jansky (primeiro astrofísico), esse indagador persistente para os fenômenos observados e comprovando mais uma vez, a importância e segurança da aplicação do método científico!!!!!

    Ótima postagem, parabéns... e como sugestão... que tal???? Uma postagem sobre o que se faz atualmente com o emprego da moderna radioastronomia!!!!

    Um abraço!!!!!

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    Respostas
    1. Olá, Valdir. Tudo bem?
      Fico contente que tenha gostado deste post. Realmente você tem razão. Muitos cientistas dedicam anos de pesquisas mas não obtêm o êxito esperado. É preciso às vezes um pouquinho de sorte também, como prova este exemplo. Anotada a sugestão. Eu pensei em complementar o post falando da radioastronomia, mas achei que ficaria muito longo. Quanto ao ALMA, assisti um vídeo, em espanhol, que achei muito bom. Infelizmente os que vi em português não eram tao bons quanto esse, mas dá pra entender muitas coisas. Já que aprecia este assunto, a hora que sobrar um tempinho, vale a pena ver. Ai vai o link:
      http://www.youtube.com/watch?v=RmZgXGfPqAY

      Abraço, amigo.

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