E Deus disse: Haja luz; e houve luz.
“E Deus disse: Haja luz; e houve luz.” A frase, presente no relato bíblico da criação, simboliza o instante em que a ordem se impõe ao caos e o universo passa a ser inteligível. À luz da física, esse ato fundador pode ser compreendido como a manifestação de leis matemáticas que governam o comportamento da matéria, da energia e do espaço. A criação, nesse sentido, não se revela como arbitrariedade, mas como regularidade, estrutura e coerência, traduzidas em equações que tornaram concreto aquilo que, por séculos, foi compreendido apenas de forma simbólica.
O avanço do conhecimento científico demonstrou que a natureza não se organiza ao acaso. Fenômenos distintos obedecem a padrões estáveis e universais, passíveis de descrição racional. No campo do eletromagnetismo, essa compreensão alcançou um ponto decisivo no século XIX, quando James Clerk Maxwell consolidou, em uma única formulação teórica, relações fundamentais que até então eram tratadas de forma fragmentada. Ele mostrou que eletricidade, magnetismo e luz não constituem domínios independentes, mas expressões de uma mesma estrutura física subjacente. Surgia, assim, o eletromagnetismo.
Nesse arcabouço conceitual, a eletricidade apresenta uma característica singular. As cargas elétricas existem de forma isolada, positivas ou negativas, sendo capazes, individualmente, de gerar campo elétrico no espaço ao seu redor. Trata-se do que, em termos físicos, pode ser compreendido como monopólio elétrico. Uma única carga é suficiente para produzir efeitos mensuráveis, organizando o campo elétrico e estabelecendo interações à distância.
O magnetismo, por sua vez, não compartilha dessa mesma lógica. Não existe monopólio magnético. Os polos magnéticos não se apresentam de forma isolada, surgem sempre aos pares, inseparáveis, formando sistemas fechados. As linhas de campo magnético não têm começo nem fim, constituem circuitos contínuos. Essa ausência de monopólio magnético é uma propriedade fundamental da natureza, confirmada experimentalmente e incorporada de forma rigorosa à teoria eletromagnética.
A relação entre eletricidade e magnetismo torna-se ainda mais profunda quando se considera o papel do tempo. Um campo magnético variável é capaz de induzir tensão elétrica, enquanto o movimento ordenado de cargas elétricas gera campo magnético. Essas relações estruturais organizam o eletromagnetismo como um todo e são formalizadas no conjunto das quatro equações de Maxwell.
É justamente da interação entre esses fenômenos que emergem as ondas eletromagnéticas. Quando uma corrente elétrica varia no tempo, o campo magnético a ela associado também varia e, da mesma forma, um campo elétrico variante no tempo gera campo magnético. Assim, campos elétricos e campos magnéticos variáveis no tempo passam a se sustentar mutuamente, propagando-se pelo espaço.
É nesse ponto que se compreende o papel da antena. Ao se aplicar a uma antena uma corrente elétrica de alta frequência, as cargas elétricas passam a oscilar rapidamente, produzindo campos elétricos e magnéticos variáveis que se desprendem do condutor e se propagam pelo espaço. A antena converte corrente elétrica oscilante em radiação eletromagnética, exatamente conforme previsto pelas leis do eletromagnetismo.
Quando se fala em luz, um exemplo particularmente elucidativo é a fibra óptica. Nela, a luz não é apenas observada, mas utilizada de forma controlada para transportar informação. Pulsos luminosos, gerados por fontes ópticas, propagam-se pelo interior da fibra guiados pelo material transparente, percorrendo longas distâncias com baixíssimas perdas. Trata-se do mesmo fenômeno físico das ondas irradiadas por uma antena, diferenciando-se apenas pela frequência extremamente elevada e pelo fato de a onda eletromagnética se propagar no interior de um guia de onda dielétrico. A fibra óptica evidencia, de maneira concreta, que a luz é uma onda eletromagnética plenamente domesticada pela engenharia.
É nesse espectro contínuo que se estabelecem as telecomunicações modernas. O rádio e as micro-ondas ocupam faixas mais baixas de frequência, permitindo comunicações sem fio, enlaces de longa distância e sistemas via satélite. As redes móveis de quinta geração avançam para frequências mais elevadas, ampliando a capacidade de transmissão, reduzindo a latência e suportando novas aplicações, sempre sob o mesmo arcabouço físico.
A fibra óptica, nesse contexto, sustenta a infraestrutura da comunicação digital global, viabilizando a internet, os serviços em nuvem e a interconexão de redes. Rádio, micro-ondas, 5G e fibra óptica não constituem tecnologias desconectadas, mas manifestações distintas de uma mesma linguagem fundamental, baseada em leis matemáticas que governam o comportamento dos campos eletromagnéticos.
A fé responde à pergunta fundamental sobre o sentido, sobre o porquê da existência e sobre a origem última da ordem que rege o universo. A ciência, por sua vez, dedica-se a compreender como essa ordem se manifesta, descrevendo-a por meio de leis, relações matemáticas e modelos verificáveis. Quando a fé afirma “quem” e a ciência investiga “como”, não há conflito, mas convergência. No eletromagnetismo, na luz e nas telecomunicações modernas, essa convergência torna-se particularmente evidente: a criação revela-se dotada de inteligibilidade, e a matemática torna-se a linguagem por meio da qual essa inteligibilidade pode ser compreendida, explorada e aplicada. Assim, ao invés de caminhos opostos, ciência e fé se mostram como vias complementares na busca humana por compreender a realidade em toda a sua profundidade.
Por Rogerio Moreira Lima Silva, titular da cadeira 54 e Diretor de Relações Institucionais da Academia Maranhense de Ciências.