O Prémio Nobel da Física deste ano distinguiu dois feitos científicos que ajudaram a moldar as bases das nossas actuais sociedades em rede. Eles criaram muitas inovações concretas do dia-a-dia e deram-nos novos instrumentos de exploração científica. Em 1966, Charles K. Kao fez uma descoberta que conduziu ao avanço da fibra óptica. Ele calculou cuidadosamente como transmitir luz a grandes distâncias através de fibras de vidro ópticas. Com uma fibra do mais puro vidro é possível transmitir sinais luminosos a mais de 100 quilómetros, quando as fibras disponíveis nos anos 60 tinham um alcance de apenas 20 metros. O entusiasmo de Kao inspirou outros investigadores a partilharem a sua visão sobre o potencial futuro da fibra óptica. A primeira fibra ultrapura foi fabricada com êxito apenas quatro anos depois, em 1970.

Hoje, a fibra óptica forma o sistema circulatório que alimenta a nossa sociedade da comunicação. As fibras ópticas de grande rendimento facilitam a comunicação global em banda larga, como acontece com a Internet. A luz flui em finíssimos cabos de vidro, transportando a maioria do tráfego telefónico e de dados em todas as direcções. Texto, música, imagens e vídeo podem ser transferidos, em volta do globo, numa fracção de segundo.

Se desenrolássemos toda a fibra de vidro que existe no mundo, obteríamos um único cabo com mais de um bilião de quilómetros – o suficiente para dar a volta à terra mais de 25 000 vezes –, que aumenta milhares de quilómetros a cada hora que passa.

Uma boa parte deste tráfego é constituído por imagens digitais, que formam a segunda parte do prémio. Em 1969, Willard S. Boyle e George F. Smith inventaram a primeira tecnologia de imagem bem sucedida, usando um sensor digital: um CCD (Charge-Coupled Device). A tecnologia CCD utiliza o efeito fotoeléctrico, tal como teorizado por Albert Einstein, que a ele ficou a dever a atribuição do Prémio Nobel, em 1921. Por este efeito, a luz é transformada em sinais eléctricos. Ao conceber um sensor de imagem, o desafio consiste em reunir e transformar, em muito pouco tempo, os sinais num grande número de pontos, os pixéis.

O CCD é o olho electrónico da câmara digital. Ele revolucionou a fotografia, na medida em que a luz pode agora ser captada electronicamente, em lugar de o ser em filme. A forma digital facilita o processamento e a distribuição destas imagens. A tecnologia CCD é também usada em muita aplicações para medicina, por exemplo para ver o interior do corpo humano, quer com fins de diagnóstico, quer para microcirurgia.

A fotografia digital tornou-se um instrumento insubstituível em muitas áreas de investigação. O CCD criou novas possibilidades de visualizar o que antes não era visível. Deu-nos imagens cristalinas de lugares distantes do nosso universo, bem como da profundeza dos oceanos.

Centenas de entrevistas feitas durante a década de 1960 a vários cientistas da área da física estão disponíveis de graça na biblioteca online do Instituto Americano de Física. [Ver artigo no Público]

O físico Christian Doppler morreu em Veneza a 17 de Março de 1853, há 155 anos. Doppler nasceu em Salzburgo, em 23.11.1803, formou-se no Instituto Politécnico de Viena e desde 1850 foi Professor de Física Experimental e director do Instituto de Física da Universidade de Viena. Foi o primeiro a descrever, em 1842, o efeito do movimento relativo entre a fonte e o detector na frequência de uma onda, o chamado «Efeito de Doppler». 

Este efeito explica a alteração de frequência de uma onda quando existe movimento relativo entre a sua fonte e o observador, de que é exemplo comum as variações de timbre que se ouvem quando um comboio a apitar passa por uma estação: cada vez mais agudo quando se aproxima e cada vez mais grave quando se afasta. A explicação reside no facto de o timbre ser determinado pela frequência que é inversa do comprimento de onda: quando a distância à fonte diminui, o mesmo acontece ao comprimento de onda observado pelo que a frequência observada, e logo o timbre, au­menta, acontecendo o inverso quando a distância à fonte aumenta.