A luz é fundamental em nossa vida. Ela é a fonte da nossa existência, assimilada pelos organismos vegetais e difundida ao longo das cadeias alimentares, até os mais relevantes avanços da ciência e tecnologia – passando pelas praticidades do dia-a-dia e pelo importante sentido da visão.
Com objetivo de destacar a importância da luz e das tecnologias ópticas na vida dos cidadãos, as Nações Unidas proclamaram 2015 como o Ano Internacional da Luz. Segundo o Acadêmico Vanderlei Bagnato, que é um dos delegados da Unesco para o evento e esteve presente na abertura das comemorações, realizada em Paris, a Cidade Luz, a proposta partiu dos países africanos e foi endossado pela Arábia Saudita. “A ideia é que fosse valorizado o lado histórico da luz, que teve seu início com os árabes. Atualmente, o Oriente Médio, que muitas vezes é caracterizado como uma região escura, sem luz, devido às guerras que acontecem na região, foi muito importante para o desenvolvimento das ciências. Enquanto a Europa estava na era da escuridão, o mundo árabe estava iluminado. Muito do que os ocidentais sabem sobre a medicina, a física, a matemática, por exemplo, veio dos árabes.”
Como parte das celebrações desse ano, o Acadêmico ministrou uma aula pública no dia 25 de maio, nas dependências da Academia Brasileira de Ciências, na cidade do Rio de Janeiro. Vanderlei Bagnato é doutor em física pelo Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT). Atualmente é professor titular da Universidade de São Paulo (USP) e coordenador da Agência USP de Inovação. É membro da Academia Mundial de Ciências, da Academia Pontifícia de Ciências do Vaticano e da National Academy of Sciences (EUA). Ele coordena o Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Óptica e Fotônica (INCT/Inof) e o Centro de Pesquisa em Óptica e Fotônica (Cepof/Cepid/Fapesp). Bagnato também atua em divulgação científica, um compromisso que envolve um canal de televisão comunitário em São Carlos – com 24 horas de ciência – e os kit “Aventuras na Ciência”, organizado pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) e USP.
Bagnato foi apresentado pelo Acadêmico Herch Moysés Nussenzveig, Professor Emérito da UFRJ e coordenador do Programa de kits científicos “Aventuras na Ciência”.
Os Acadêmicos Vanderlei Bagnato, que ministrou a aula pública, e Herch Moysés Nussenzveig, que o apresentou
“O Brasil é um líder na área de luz, o país foi citado quatro vezes nessa cerimônia de abertura – inclusive São Carlos, que é o maior parque de empresas de óptica do mundo”, relatou. Ele explicou os motivos históricos que levaram a Unesco a considerar 2015 como Ano Internacional da Luz. Há exatamente 1000 anos, o cientista Al-Haitham escreveu uma extensa bibliografia sobre óptica, que incluía uma teoria da luz e uma teoria da visão. Além disso, confluem nesse ano os 200 anos da teoria ondulatória da luz, desenvolvida pelo físico francês Augustin-Jean Fresnel; os 150 anos desde que o matemático e físico escocês James Maxwell propôs a luz como fenômeno eletromagnético; e os 100 anos da Teoria da Relatividade Geral, proposta pelo alemão Albert Einstein – que colocou a luz como objeto de revelação das deformações espaço-temporais do universo. A explicação sobre o efeito fotoelétrico deu a Einstein o prêmio Nobel em 1921.
Os 50 anos do uso das fibras ópticas também deve ser ressaltado, pois, se não fossem elas, não poderíamos falar, por meio dos celulares, com pessoas de todos os lugares do mundo. Nas telecomunicações, a fibra óptica é utilizada para transmitir sinais por meio de pulsos eletromagnéticos, ou seja, luz, radiação infravermelha ou qualquer outro tipo de radiação eletromagnética.
Segundo o Acadêmico, todos os habitantes da cidade do Rio de Janeiro poderiam falar simultaneamente com os da cidade de São Paulo com apenas três fibras óticas conectando-os. As fibras óticas são condutores de elevado rendimento de luz, imagens ou impulsos codificados. Em comparação com os cabos convencionais de metal, as fibras óticas podem transmitir informações e dados a distâncias muito superiores e com maior largura de banda, uma vez que existe menor atenuação no sinal transportado e são imunes a interferências eletromagnéticas.
Apesar dos avanços nas telecomunicações por meio da luz, segundo o especialista, 20% do mundo ainda precisam encerrar as atividades ao entardecer porque não dispõem de energia elétrica.
Mas, afinal, o que é luz?
A física estuda a luz, mas ela também está na fotografia, na medicina, nas letras, nos museus, nas artes. A luz pertence a todos. No entanto, para o Acadêmico, ela ainda precisa ser ensinada da maneira correta.
“As crianças aprendem nos livros escolares que do sol vem calor. Mas do sol vem luz, que se transforma em calor. É bem diferente.”
Durante a aula, o professor fez experimentos que demonstraram que a física pode ser “palpável”. A física tenta entender o macromundo com conceitos do micromundo. E, por meio da óptica, tem sido a força motriz para diversas áreas da tecnologia.
Luz, segundo a física, é uma radiação eletromagnética que se propaga através de diferentes meios materiais, como o ar ou a água, mas também através do vazio. Para que ver a luz e entender como ela interage com o meio, é preciso que haja matéria. “Do contrário, ela passa e não percebemos”, explicou. “Foi dessa maneira que Maxwell constatou e conseguiu provar, através da teoria eletromagnética, que a luz é uma onda de eletricidade. E por a luz ser uma onda, o que muda basicamente é sua frequência, que faz dos raios X e da radiação gama também tipos de luz.”
A luz sempre é produzida através da conversão de energia, seja ela elétrica, química, nuclear, mecânica ou luminosa. Ela também pode ser transformada em energia, como exemplificou Bagnato, por meio do experimento em que utilizou uma lâmpada incandescente e um radiômetro para mostrar a conversão de luz em energia mecânica.
“A luz que é absorvida pelo radiômetro vira calor e faz com que a pá, dentro do objeto, rode. Isso significa que a luz não é calor, mas ela é capaz de produzi-lo. Na experiência, o calor foi depois transformado em energia mecânica”, explicou.
Outro tópico abordado foi o funcionamento dos diferentes tipos de luz, como as lâmpadas e os leds. Bagnato explicou ainda a importância da luz na área da saúde, lembrando invenções como o microscópio, que possibilitou a descoberta de vários microorganismos causadores de doenças, sendo assim, um grande avanço para a medicina.
Ao término da aula, o Acadêmico afirmou que os cientistas devem mostrar que a ciência pode e deve ser entendida por todos. “O físico se preocupa com o que ele não vê, para ente
nder o que ele vê”, argumentou Bagnato. “É através da dúvida, da curiosidade, que descobrimos e criamos. Mas, compreender a ciência é um direito de todos aqueles que querem entender o mundo em que vivemos. Devemos usar a Academia como caminho para atingir a população, para mostrar como a ciência é fantástica.”