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Chispas Científicas – O Pêndulo de Foucalt

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Efeitos do Eclipe sobre o movimento do pêndulo de Foucault

Quando se produziu o último eclipse total do Sol, os telescópios observavam o firmamento… ainda que ninguém podia imaginar – até aquele preciso momento – que o pêndulo de Foucault ia modificar seu movimento habitual. Foi um acontecimento fortuito ? Existiria alguma relação com o fenômeno astronômico ? O fato colocou “em xeque” a comunidade científica e as agências aeroespaciais.

Em 11 de agosto de 1999, os astrônomos aguardavam com grande expectativa a ocorrência de um eclipse total, pois estes eventos, nos quais a Lua se interpõe entre a Terra e o Sol, permitem o estudo da coroa solar. A luminosa capa de gás ionizada que nasce do contorno da estrela, seria em tal circunstância visível porque o disco central se mostraria obscurecido e justamente em um ano de forte atividade solar, com uma grande proliferação de manchas solares.

Mas aquele estranho eclipse tornou-se famoso por alterar o giro do pêndulo de Foucault, que deve sua importância histórica ao fato de servir como prova da existência da rotação terrestre. Na atualidade há muitos pêndulos instalados em vários pontos do planeta com finalidades experimentais, similares ao que foi utilizado pelo físico francês Foucault. Em um destes lugares, o monastério austríaco de Kremsmünster, o plano de oscilação do pêndulo ali instalado habitualmente gira no ritmo de 11 graus em cada hora. Enquanto durou o eclipse observou-se um adiantamento de 10 graus sobre seu movimento regular e seu giro foi mais rápido que o costumeiro.

Anteriormente, em 1954, o economista francês, Maurice Allais percebeu pequenas alterações no movimento do pêndulo de Foucault, devido aos eclipses do Sol que aconteceram em 30 de junho de 1954 e em 22 de outubro de 1959. Devido a isto alguns astrônomos e técnicos da NASA estavam prevenidos para o acontecimento de 11 de agosto de 1999, criando uma típica rede de informação na Europa e Ásia.

O pêndulo de Foucault

Ainda que uma oscilação deste tipo já fora constatada em 1661 pelo matemático florentino Vicentino Viviani (1622 – 1703) o mérito é concedido ao físico francês Jean Bertrand Leon Foucault, que, em 1850, dispôs um pêndulo formado por uma bola suspensa de uma corda suficientemente longa, quando casualmente comprovou que longe de oscilar dentro de um plano estável, este se movia girando no mesmo sentido dos ponteiros do relógio…

Foucault foi o primeiro a ficar intrigado pelos movimentos do pêndulo em sua oscilação… Se não se achava submetido a uma força visível cabia perguntar-se como podia acontecer tal oscilação.

Uma vez que a Terra vista desde o pólo Norte gira em sentido contrário aos ponteiros do relógio, encontrando-se Foucault no hemisfério norte, era de se esperar que o pêndulo se mantivesse oscilando de modo estável em um mesmo plano ou que girasse também no mesmo sentido que o planeta. Pelo contrário, Foucault observou que o pêndulo derivada no sentido contrário ao movimento terrestre.

Como não atuava qualquer força externa sobre o pêndulo, salvo seu próprio peso e a tensão gerada na corda, por inércia o movimento devia varrer a mesma zona. O fato do pêndulo não se comportar assim comprovava que o solo havia se movimentado. Por isto, o giro aparente do pêndulo no sentido horário indicava que realmente quem girava era a Terra em sentido anti-horário (considerando seu giro desde o hemisfério norte e o inverso no hemisfério sul).

Do experimento de Foucault também se deduziu que o movimento do pêndulo se atrasava em relação à direção do giro planetário porque estava submetido à aceleração de Coriolis, descoberta por outro francês alguns anos antes. A aceleração de Coriolis, contrária ao sentido do giro do planeta, também é a causa de movimentos similares nas grandes correntes marítimas e atmosféricas.

Efeitos dos Eclipses sobre o pêndulo de Foucault

Allais calculou no eclipse de 1954, que durou duas horas e meia, que o pêndulo incrementou seu giro, neste período de tempo, 13,6º além do habitual. Estas alterações foram constatadas também em outros eclipses do Sol que afetaram faixas ou zonas do planeta, tais como registraram os pêndulos em Boston no ano 1970 e na Romênia em 1981. Apesar de outros casos em que não se detectou variação apreciável, como na Escócia no ano de 1954, na Itália em 1965, na Finlândia em 1990 e no México em 1991.

Portanto, para as autoridades científicas no assunto, as variações registradas por diversos pêndulos no eclipse de 1999 não foram uma notícia inesperada, embora não exista uma interpretação definitiva sobre a causa do fenômeno.

Segundo os cientistas, as variações no giro do pêndulo poderiam ter como causa erros nas medições realizadas, a ocorrência de microsismos provocados pelo eclipse ou – e esta é a questão fundamental – a uma surpreendente dependência do campo magnético terrestre em relação ao Sol.

Se o simples fato de que a Lua se interponha entre a Terra e o Sol durante o eclipse é capaz de alterar o movimento do pêndulo, deve ocorrer inevitavelmente o incremento do giro da Terra e o aumento da aceleração de Coriolis em sentido contrário. Se, por outro lado, ficar comprovado que a Terra não aumenta o ritmo do seu giro, ou seja, se em termos físico sua velocidade angular não muda, coisa que não é tão estranha quanto parece, a única explicação possível é que o campo magnético gire bruscamente no interior do planeta, independentemente da expressão física do planeta, atraindo assim o peso metálico do pêndulo, tal como o faria um grande imã.

Movimento no campo magnético terrestre

Que o campo magnético no interior da Terra possa ter este tipo de reação independente do movimento de rotação da crosta terrestre se deve a que este campo se comporta como uma realidade dentro de outra realidade. Entendemos no caso do ser humano que o corpo físico é um aspecto que nem sempre acompanha o seu ritmo energético e vital, mas nos custa projetar esta analogia em um planeta – um ser vivo, como propõem todas as culturas clássicas – cujo ritmo vital se descompassa em relação ao físico.

O campo magnético terrestre é gerado pelo “núcleo interno” sólido, de ferro, submetido a altíssimas temperaturas, que tem seu próprio movimento de rotação um pouco mais rápido que o da superfície terrestre. Não é um elemento alheio ao planeta, mas até onde se sabe segue suas próprias leis, pois se dão nele oscilações e inversões periódicas dos pólos magnéticos, sem que isto afeta o ritmo global da Terra.

Este “núcleo interno” encontra-se rodeado por um “núcleo externo” mais líquido, que é formado basicamente por ferro e níquel. É um elemento condutor das correntes elétricas e oscila na medida em que é afetado pela rotação do planeta e pelas correntes de Coriolis. Segundo certas teorias, estas correntes e movimentos de elementos metálicos do núcleo externo induzem correntes elétricas, que devido ao efeito dínamo, geram por sua vez o campo magnético. Ou seja, as correntes elétricas criam campos magnéticos que por sua vez criam correntes elétricas, em um efeito que se auto-alimenta.

De fato, o campo magnético terrestre é gerado por estas correntes de convecção, originadas pela diferença de calor entre os distintos pontos do manto externo – semelhante às correntes que surgem em um líquido antes de entrar em ebulição, e também é gerado pelo calor que liberam estas correntes dentro do núcleo.

Algo similar ocorre também na superfície da Terra com as correntes de ar, dado que ela é aquecida pelo Sol, e as correntes de ar cumprem a mesma função, repartindo o calor para outras latitudes, arejando assim a superfície. Aparecem desta forma zonas de diferentes temperaturas, provocadas pela diferente incidência da radiação solar sobre a superfície terrestre, devido à inclinação de nosso planeta e os mecanismo já citados de convecção atmosférica que provocam correntes e mudanças de temperatura que se auto-alimentam sem fim. Presumimos que no interior do núcleo o fenômeno é similar e se deve à assimetria da radiação solar.

Estas correntes de convecção no núcleo externo precisam de energia e a fonte desta energia é o calor, ainda que não se saiba exatamente o que gera o calor no interior do planeta. Mas seguramente se deve a correntes radioativas ou às radiações solares que atingem o campo magnético terrestre gerando correntes elétricas que por sua vez geram campos magnéticos.

O efeito dínamo ocorre enquanto exista assimetria e um objeto sólido circular em rotação não o gera, por isto entendemos que é fundamental o influxo externo de energia e de radiações de todo o tipo que nos transmite o Sol, para manter o dínamo magnético da Terra. O Sol provoca as assimetrias, pois se constatou recentemente a assimetria da sua própria massa, e também em virtude da inclinação terrestre, dado que ele provoca diferenças de temperatura segundo as latitudes, diferenças de radiações, criando assim assimetrias nas correntes internas do planeta. Quando falta a relação direta com o Sol, por interposição da Lua, talvez então falte o aporte destas radiações e a Terra sofra uma alteração de ritmo.

As culturas clássicas já falavam desta relação íntima com o Sol, não como dependência mas como doação de vida do Sol para a Terra. Observando também as estranhas alterações no comportamento dos animais nos dias de eclipse, deveríamos considerar que ainda desconhecemos estas estranhas relações. Talvez, no fundo, a Terra baile ao som que produzem as secretas cordas do Sol.