22.0: Prelúdio do magnetismo
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Certa noite, um Alaskan coloca um bilhete na geladeira com um pequeno ímã. Pela janela da cozinha, a Aurora Boreal brilha no céu noturno. Esse grande espetáculo é moldado pela mesma força que segura a nota na geladeira.
As pessoas conhecem os ímãs e o magnetismo há milhares de anos. Os registros mais antigos datam bem antes da época de Cristo, particularmente em uma região da Ásia Menor chamada Magnésia (o nome dessa região é a fonte de palavras como magnética). Rochas magnéticas encontradas na Magnésia, que agora faz parte do oeste da Turquia, estimularam o interesse durante os tempos antigos. Uma aplicação prática para ímãs foi encontrada posteriormente, quando eles foram empregados como bússolas de navegação. O uso de ímãs nas bússolas resultou não apenas na melhoria da navegação de longa distância, mas também na atribuição dos nomes “norte” e “sul” aos dois tipos de pólos magnéticos.
Hoje, o magnetismo desempenha muitos papéis importantes em nossas vidas. A compreensão dos físicos sobre o magnetismo permitiu o desenvolvimento de tecnologias que afetam nossa vida cotidiana. O iPod em sua bolsa ou mochila, por exemplo, não teria sido possível sem as aplicações de magnetismo e eletricidade em pequena escala.
A descoberta de que mudanças fracas em um campo magnético em uma fina película de ferro e cromo poderiam provocar mudanças muito maiores na resistência elétrica foi um dos primeiros grandes sucessos da nanotecnologia. O Prêmio Nobel de Física de 2007 foi para Albert Fert, da França, e Peter Grunberg, da Alemanha, pela descoberta da magnetorresistência gigante e suas aplicações na memória do computador.
Todos os motores elétricos, com usos tão diversos quanto alimentar geladeiras, ligar carros e mover elevadores, contêm ímãs. Os geradores, sejam eles que produzem energia hidrelétrica ou acionam luzes de bicicleta, usam campos magnéticos. As instalações de reciclagem empregam ímãs para separar o ferro de outros resíduos. Centenas de milhões de dólares são gastos anualmente na contenção magnética da fusão como uma futura fonte de energia. A ressonância magnética (MRI) tornou-se uma importante ferramenta de diagnóstico no campo da medicina, e o uso do magnetismo para explorar a atividade cerebral é um assunto de pesquisa e desenvolvimento contemporâneos. A lista de aplicativos também inclui discos rígidos de computador, gravação em fita, detecção de amianto inalado e levitação de trens de alta velocidade. O magnetismo é usado para explicar os níveis de energia atômica, os raios cósmicos e as partículas carregadas presas nos cinturões de Van Allen. Mais uma vez, descobriremos que todos esses fenômenos díspares estão ligados por um pequeno número de princípios físicos subjacentes.
