As Fontes de Energia do Universo



A Energia Irradiada pelo Sol
Em algumas das teorias e propostas estudadas até agora, vários autores tentaram explicar alguns aspectos da energia do universo. Por exemplo: como a matéria do universo começou a se mover? Segundo Descartes, por um empurrão de Deus. De acordo com Kant, pela força de atração gravitacional. como o Sol se tornou quente e luminoso? Para Descartes, através da pulverização da matéria inicial do universo; essa pulverização produziu a matéria mais fina ( primeiro elemento), cujas partículas se movem muito rapidamente, ou, como diríamos hoje, com grande energia, e que constituíram as estrelas e o Sol. Segundo Kant, o Sol é simplesmente um aglomerado de matéria que pegou fogo e está queimando.

Todas essas questões envolvem noções sobre energia. Mas o próprio conceito de energia e a ciência que a estuda ( termodinâmica) só surgiram na metade do século XIX. Antes disso, ninguém tinha uma idéia precisa sobre o assunto. Na década de 1840, através dos trabalhos de vários pesquisadores, tornou-se claro que a energia pode ser convertida de uma forma para outra, mas nunca pode ser criada nem destruída. Como o Sol está continuamente irradiando energia para o espaço e como a energia contida em qualquer corpo deve ser finita, não é possível que ele continue a emitir energia. no futuro, a Terra estará fria - se ela não for destruída antes.

O desenvolvimentos da termodinâmica levou imediatamente a estudos sobre a energia solar. Poderiam o calor e a luz do Sol vir da queima de matéria em sua superfície ou em seu interior? Ou poderia ser o Sol apenas uma grande bola quente, que vai esfriando muito lentamente e emitindo essa luz que vemos? Enquanto não se faz nenhum cálculo, tudo parece possível. Porém, como já foi citado no capítulo 7, quando se começa a aplicar o conhecimento físico e a matemática às hipóteses, a coisa fica muito mais difícil. Para poder fazer qualquer cálculo, foi preciso, em primeiro lugar, medir o calor que é emitido pelo Sol.

 Isso foi feito em 1837 por John Frederick Herschel e por outro cientista, Claude Pouillet (1790-1868). O método básico que eles utilizaram foi medir o calor recebido, aqui na Terra, por uma superfície negra, que seja atingida perpendicularmente pela luz do Sol. Obteve -se o valor de cerca de 1,76 caloria recebida por centímetro quadrado, em cada minuto. Essa é a energia recebida à distância em que estamos.
 
Agora basta imaginar uma superfície negra gigantesca, envolvendo o Sol completamente por todos os lados, com um raio igual à distancia da Terra ao Sol. É fácil calcular a área dessa superfície e determinar, assim, a energia total que sai do Sol para todos os lados. Pouillet calculou que, em um ano, o Sol Irradia um total de: 2.6000.000.000.000.000.000.000.000.000.000 calorias, (ou seja, 2,6 x 10³³ cal ou 2,6 decilhões de calorias). Esse valor obtido por Pouillet é muito próximo do valor aceito atualmente. Como a massa total do Sol é conhecida e vale cerca de :  1.900.000.000.000.000.000.000.000.000.000 gramas, (ou seja, 1,9 x 10³³g), pode-se calcular que cada grama de matéria do Sol emite, em média, 1,3 caloria por ano.

O que isso significa? Compraremos com um caso conhecido. Quando 1 grama de água perde 1,3 caloria, sua temperatura diminui 1,3 grau Celsius. Portanto, se o material do Sol tiver propriedade térmicas semelhantes às da água, e se ele estiver apenas esfriando, sua temperatura média deveria diminuir 1,3 grau por ano.
 
É claro que o Sol é muito quente ( a temperatura de sua superfície é de cerca de 5,5 mil graus) e que uma redução de alguns graus não faz diferença nenhuma. Mas vamos continuar. Suponhamos que a redução de temperatura do Sol, por ano, fosse de 1 grau. Em 4 mil anos, ele teria esfriado 4 mil graus acima da atual. Isso significa que ele seria muito mais quente do que agora, o que poderia ser perfeitamente sentido na Terra. Ora, 4,5 mil anos é a idade das pirâmides mais antigas do Egito. Se, nessa época, o Sol fosse muito mais quente do que hoje em dia, os egípcios não teriam sobrevivido para construir as pirâmides.

Certamente a temperatura do Sol não pode ter variado muito nesse tempo. Mesmo levando em conta apenas os poucos milhares de anos da história humana, uma variação de 100 graus na temperatura do Sol seria o máximo admissível. Logo, o Sol não pode estar esfriando nem um décimo de grau por ano. não se podem explicar o seu calor e a sua luz supondo que ele está esfriando.

Poderíamos, então, supor que o Sol está queimando, como propôs Kant? Também não. Os cálculos foram feitos em meados do século XIX, por William Thomson - mais conhecido como lorde Kelvin (1854-1907). Lorde Kelvin, em 1854, levantou a hipótese de que o Sol fosse todo constituído por um material que liberta muita energia, como o algodão-pólvora. Se essa fosse a constituição do Sol e ele pudesse queimar sem explodir, a energia total produzida só poderia mantê-lo aquecido durante 8 mil anos. "
 Créditos: Roberto de Andrade Martins                    

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