A Física na Evolução Tecnológica Moderna e Perspectivas Futuras

Quando falamos de futuro, geralmente as pessoas ficam, no mínimo, curiosas, querendo saber se serão ricos, se seu time será campeão, como será sua vida pessoal, se viverão muitos anos,  os números de resultados lotéricos e voltar a apostar, se viajarão, se terão um bom emprego, e muitas outras coisas.

A teoria da Relatividade Geral de Einstein permite estabelecer a possibilidade de viagem ao futuro, no entanto, referente ao passado, cria uma situação complexa, pois existe um elemento fundamental que é a impossibilidade de alterar a história, pois se uma pessoa voltasse ao passado, poderia impedir que o seu avô, avó, pai ou mãe nascesse, impedindo seu próprio nascimento. Porém, se houver a possibilidade de mundos paralelos, ou no campo da antimatéria, é possível existir tal fato.

Teoria das Cordas - Universo Paralelo - Parte 3
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Após o Século XX, com o advento da Física do Estado Sólido, Matéria Condensada, Física Relativista e da Mecânica Quântica, a evolução tem sido exponencial, os meios de comunicação têm recebido grande influência e as pessoas, mesmo sem perceberem, têm alterado seus comportamentos.

Vamos ver alguns fatos relevantes.

As comunicações por escrito sofreram alterações rápidas. As pessoas se comunicavam por cartas, telegramas, utilizando mensagem transmitida por telégrafos, aparelhos de telex, telefax, atualmente por emails, mensagens whatsapp, entre outras. A evolução ocorreu em curto espaço de tempo. De certa forma, essas mudanças alteram o comportamento das pessoas, que têm que se adequar rapidamente à utilização das novas ferramentas, provocando o desaparecimento de intermediários, extinguindo algumas profissões e gerando o surgimento de outras.

Vejamos, a seguir, figuras de equipamentos aplicados em telecomunicações, por escrito.

Aparelho de Transmissão por Telégrafo
Aparelho de Transmissão por Telégrafo

Os aparelhos de transmissão por telégrafo utilizavam comunicação ponto a ponto, com código Morse, método seguro de transmissão de mensagem que surgiu na década de 1830, inventado pelo físico norte americano Samuel Morse.

Samuel Morse
Samuel Morse

Samuel Morse viveu entre 1791 e 1872.

Aparelho de Telex
Aparelho de Telex

A transmissão de dados por telex teve grande aplicação no Século XX. A comunicação por esse meio utilizava endereçamento numérico, através de rede telefônica, com equipamento semelhante à máquina de escrever. Tratava se de bom meio de transmissão escrita, porém havia limitação por não permitir transmissão de imagem. O Aparelho de Telex foi sucedido pelo Telefax.

Aparelho de Telefax
Aparelho de Telefax

O sistema de comunicação por telefax surgiu substituindo os sistemas por telex e utilizando, como rede de comunicação, redes telefônicas, apresentando a vantagem de permitir comunicação por voz e dados, possibilitando a emissão e recepção de imagens, com a limitação de ter que ocorrer de forma impressa. Quando utilizado aparelho telefônico, a tecnologia também pode ser incorporada a computadores e microcomputadores, a partir de placas apropriadas.

TELEFONIA MÓVEL OU TELEFONE CELULAR

 

Celulares Analógicos
Celulares Analógicos
Celular Digital
Celular Digital

O desenvolvimento da eletrônica proporcionou grande avanço para a humanidade, tendo em vista a redução da dimensão dos equipamentos, além das funções deles.

A eletrônica teve grande evolução, passando pelos circuitos valvulados, depois por circuitos eletrônicos transistorizados com base na Física do Estado Sólido, utilizando circuitos impressos, evoluindo para circuito com microprocessadores.

Atualmente, a Física da Matéria Condensada tem permitido grandes evoluções nas tecnologias. Eis alguns exemplos nas últimas décadas:

  • desenvolvimento na aplicação de telefones celulares, que inicialmente tinham, como função, apenas comunicação por voz;
  • equipamentos modernos com uso de novas tecnologias, permitindo diversos recursos, como unidade de GPS, filmadora, TVs, máquinas fotográficas, calculadora e uma infinidade de aplicações, sendo utilizados como minicomputadores.

Poderemos esperar que, no futuro, possamos ter esses dispositivos em tamanhos menores, podendo inclusive ser implantado no corpo humano.

MICROCOMPUTADORES

Computador XT
Computador XT

O Microcomputador XT utilizava processador 8088, com velocidade até 4,47 MHz, HD 20Mb, lançado na década de 80, utilizando monitor monocromático.

Computador com Processador 286
Computador com Processador 286

Lançado após o Microcomputador XT,  utilizava processador Intel 80286, inicialmente com velocidade de 6 MHz e posteriormente evoluiu para 8, 12, 16 MHz, com HD 10 MB, monitor monocromático isolado da unidade de processamento, interligado por cabo via interface de comunicação RS-232. Permitia armazenagem por gravação em disquetes e disco rígido.

Computador com Processador 386
Computador com Processador 386

Sucedeu o Microcomputador 286, utilizando processador Intel 80386, inicialmente com processador de velocidade 12 MHz. Após lançamento do processador de 32 bits na plataforma PC, inicialmente operava com processador de velocidade 16 MHz, HD 4GB, com monitores coloridos, unidade tipo torre e indicador de velocidade de processamento. Tal configuração permitiu a aplicação de utilização de programa AutoCAD e computação gráfica.

Computador com Processador 486
Computador com Processador 486

Sucedeu os Computadores 386, utilizava processador Intel 80486, inicialmente com velocidade de 25 MHz, lançando o acoplamento de monitor à CPU, posteriormente substituído pelos processadores Pentium.

LapTop
LapTop

Como vimos anteriormente, o surgimento dos computadores pessoais ocorreu a partir dos processadores.

A evolução da Física da Matéria Condensada tem contribuído para, cada dia que passa, termos equipamentos mais sofisticados tecnologicamente e adequados à necessidade de cada ser humano, em qualquer local do planeta, com novas tecnologias:

  • comunicações por satélite via GPS
  • utilização de telas de alta resolução
  • microprocessadores com alta velocidade
  • comunicação em tempo real

Tais implementações são resultado dos  avanços na aplicação da Física Relativista e Mecânica Quântica na Tecnologia.

Podemos perceber que no mundo atual é difícil viver sem a utilização dos dispositivos de informática no dia a dia, seja nas áreas de saúde, economia e finanças, tecnologia, indústria, militar, aviação civil, aviação militar, navegação marítima civil e militar, transportes urbanos, ferroviários, agricultura, meteorologia, construção civil, combates bélicos, lazer, pesquisas e viagens aeroespaciais, prospecção e exploração de petróleo, minérios, contenção e previsão de catástrofes, geração de energia elétrica etc.

Em todos os segmentos do mundo moderno, a utilização de microcomputadores portáteis tem sido fundamental, em virtude de serem compactos, versáteis e de fácil compatibilidade com diversas interfaces de outros equipamentos, em diversos pontos do planeta.

Computador Quântico
Computador Quântico

O que há de mais moderno, na área de computação, são os computadores quânticos, dispositivos capazes de desenvolver algoritmos matemáticos em tempos não possíveis por computadores convencionais. Isso é possível, tendo em vista a aplicação do Princípio da Incerteza, um dos fundamentos da Mecânica Quântica, onde uma determinada partícula pode apresentar dois ou mais estados, diferente dos computadores convencionais que só podem apresentar os estados 0 ou 1, denominados bits. Os computadores quânticos são apresentados qubits. Internamente, o processador se encontra submetido à temperatura de aproximadamente -273 graus Celsius ou temperatura interestelar, sendo desenvolvido pela empresa D-WAVE Canadense.

D-Wave - Super Computador Quântico
D-Wave – Super Computador Quântico

O QUE PODEMOS ESPERAR PARA NOSSO FUTURO

Quando falamos de passado, presente e futuro em Física, estamos tomando como base o tempo que na Mecânica Clássica não pode contrair ou dilatar. No entanto, quando vamos para o campo da  Física Relativista e Mecânica Quântica, as fundamentações são diferentes, pois os comportamentos dos estados da matéria e movimentos são diferentes.

A História nos permite estudar o passado, para que possamos corrigir erros. O que chamamos de presente é no instante t=0, tendo em vista que alguns instantes antes era passado e alguns instantes depois, futuro.

Se observarmos, sob o ponto de vista  tecnológico, o avanço tem sido exponencial, em razão das novas tecnologias e evolução precoce das novas gerações, por ter grande habilidade no uso de ferramentas de altas tecnologias. A seguir algumas evoluções que acredito que devem ocorrer e evidências.

  1. Utilização de automóveis e veículos guiados por satélites, com menos interferência do ser humano; estruturas mais suaves, através da aplicação de ligas mais leves, permitindo maior autonomia, com uso de fontes alternativas de energia, tais como energia solar, auto geração de energia elétrica.
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Carro sem Motorista pode ser realidade em 20 anos
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2. Veículos transitando por levitação, com pistas adequadas para aplicação de Levitação Quântica.

Levitação Quântica - O Futuro das Estradas
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3. Aplicação da Teoria das Cordas para encurtar distâncias.

Universo Elegante - Episódio 3
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4. Possibilidade de teletransporte ou alterar comportamento de corpo remotamente, utilizando o Entrelaçamento Quântico.

Entrelaçamento Quântico
Entrelaçamento Quântico

5. Utilização de Computadores Quânticos em diversas atividades.

D-Wave - O Super Computador Quântico
D-Wave – O Super Computador Quântico

6. Menor concentração de pessoas, sob o ponto de vista de mobilidade nas cidades e transportes, ampliando as atividades remotas ao local de trabalho.

Trabalho Remoto - Produtividade e Satisfação dos Funcionários
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7. Maior facilidade e menor esforço no levantamento de cargas, com uso de levitação, aplicando materiais supercondutores.

A contribuição da Física tem sido muito importante para a evolução da Humanidade em todas as áreas, mesmo que muitos ainda não reconheçam que a Física é a base para as demais ciências.

Veja também: Entendendo a Vida pela Física.

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