155º aniversário do pai da rádio
Heinrich Rudolf Hertz
Heinrich Rudolf Hertz nasceu em
Hamburgo, em 22 de fevereiro de 1857, filho de renomado advogado. O jovem Hertz
não foi nenhum menino prodígio; era um jovem como muitos outros, um pouco mais
sério, talvez. Durante seus estudos preliminares, em um colégio da cidade natal,
seu maior interesse se voltava para as oficinas da escola, onde passava a maior
parte do tempo livre. Ali trabalhava no torno, construindo e montando os mais
diferentes mecanismos, sobretudo instrumentos ópticos. Esse gosto característico
pela construção se manteve durante toda sua vida, mesmo quando se dedicou à
intensa pesquisa física: sempre construiu os instrumentos e aparelhos de que
necessitava para seu trabalho.
Foi o interesse pelas construções
mecânicas que, ao término do colégio, o orientou para uma faculdade de
engenharia. Freqüentou-a por dois anos, mas o desejo de realizar pesquisa pura
se tornou mais forte que sua inclinação para a engenharia. Passou, então, em
1878, aos estudos de física, na Universidade de Berlim.
Sua seriedade e empenho nos estudos
logo foram notados por von Helmholtz, que era seu professor. E quando este
propôs aos seus alunos, em 1880, um trabalho versando sobre uma questão de
eletrodinâmica, de escolha individual, Hertz apresentou uma pesquisa original,
intitulada "Sobre a Energia Cinética da Eletricidade", que foi merecidamente a
vencedora.
Ainda nesse ano de 1880, também ano
de sua diplomação, Hertz tornou-se assistente de von Helmholtz e, durante os
três anos que passou no instituto berlinense, ocupou-se com pesquisas
experimentais sobre a elasticidade dos gases e sobre as descargas elétricas
através destes. Em 1883, obteve a docência na Universidade de Kiel, onde começou
a estudar a eletrodinâmica de Maxwell. Este havia previsto teoricamente a
existência das ondas eletromagnéticas, mas o fato ainda não havia recebido
confirmação experimental.
Os estudos de eletrodinâmica o
fascinavam, e ele imaginava como poderia reproduzir praticamente os fenômenos
tão claros na teoria. Uma de suas descobertas fundamentais foi realizada diante
dos estudantes, durante uma aula demonstrativa, no outono de 1886. Nessa
ocasião, Hertz encontrava-se em Karlsruhe, onde era professor da Escola
Politécnica desde o ano anterior. Nesse mesmo ano casou-se com Elizabeth Doll,
filha de um professor de Karlsruhe, e com ela teve duas filhas.
Durante uma aula, na qual se
utilizava, para demonstração, de duas bobinas ligadas a faiscadores, notou que,
enquanto numa das bobinas deflagrava uma faísca, na segunda era deflagrada
outra. Esta, porém, era muito pequena, pouco luminosa, e seu ruído era coberto
pelo da primeira, muito mais forte. Foi desse modo que Hertz, quase por acaso,
descobriu o importante fenômeno das centelhas secundárias.
O jovem cientista compreendeu que
aquelas faíscas elétricas eram conseqüência de fenômenos eletrodinâmicos que se
processavam nas proximidades de circuitos oscilantes com capacitância e
auto-indução mínimas. Para comprovar suas idéias, repetiu, seguidamente, as
experiências. Logo percebeu que tinha diante de si um campo novo: o da criação
das ondas eletromagnéticas e sua propagação a distância.
Inicialmente, conduziu experiências
com um circuito constituído por uma garrafa de Leyden como condensador, uma
bobina como indutância e um faiscador. Constatou, então, que a cada faísca que
se produzia aparecia uma correspondente muito intensa em uma outra bobina,
colocada em frente da primeira. O valor da capacitância era pequeno (a garrafa
de Leyden possui pequena capacitância e forte resistência às altas tensões), mas
o efeito era notável.
Hertz não abandonou esse campo de
pesquisas. Com espírito metódico, continuou suas experiências por cinco anos,
utilizando instrumentos sempre mais complexos. O aparelho típico que usava era
um oscilador linear (ou dipolo), formado por duas grandes esferas metálicas
ligadas por um condutor retilíneo interrompido por um faiscador - constituído
por duas esferas metálicas menores. Os dois braços deste oscilador eram ligados
aos pólos de uma bobina de Ruhmkorff; quando a bobina gerava uma tensão alta,
ocorria uma descarga entre os dois braços do oscilador. Tal descarga era
oscilante, e Hertz verificou que as oscilações possuíam uma freqüência que
dependia, unicamente, das características geométricas do oscilador. Era por isso
que as faíscas irradiavam no espaço ondas eletromagnéticas de freqüência bem
determinada.
Hertz não abandonou esse campo de
pesquisas. Com espírito metódico, continuou suas experiências por cinco anos,
utilizando instrumentos sempre mais complexos. O aparelho típico que usava era
um oscilador linear (ou dipolo), formado por duas grandes esferas metálicas
ligadas por um condutor retilíneo interrompido por um faiscador - constituído
por duas esferas metálicas menores. Os dois braços deste oscilador eram ligados
aos pólos de uma bobina de Ruhmkorff; quando a bobina gerava uma tensão alta,
ocorria uma descarga entre os dois braços do oscilador. Tal descarga era
oscilante, e Hertz verificou que as oscilações possuíam uma freqüência que
dependia, unicamente, das características geométricas do oscilador. Era por isso
que as faíscas irradiavam no espaço ondas eletromagnéticas de freqüência bem
determinada.
Com isso, Hertz demonstrou na
prática a existência das ondas eletromagnéticas previstas por Maxwell. Começou,
então, a estudar as propriedades dessas ondas. Aos 32 anos descobriu, por meio
de experiências extremamente engenhosas, que elas se comportam de maneira
inteiramente semelhante às ondas luminosas - fato também previsto na teoria de
Maxwell, mas que ainda esperava por uma demonstração experimental.
Voltou sua atenção à propagação das
ondas eletromagnéticas. Concluiu, assim, que sua velocidade é a mesma da luz, e
que sua propagação no vácuo é retilínea. O comprimento de onda, porém, é maior
do que o das ondas luminosas.
Daí, passou a uma série de
experiências ópticas. Entre estas, as primeiras foram sobre reflexão em
superfícies metálicas, como ocorre também com as ondas luminosas. Entretanto,
Hertz verificou que, no caso das ondas eletromagnéticas, a reflexão especular
ocorre também quando as superfícies são opticamente ásperas. Isso porque as
ondas eletromagnéticas possuem comprimento muitíssimo maior que o da luz.
Outra célebre experiência foi a
realizada com o prisma de piche, com o qual demonstrou a refração das ondas
eletromagnéticas. Atravessando um prisma de piche, as ondas mudam de direção,
como ocorre no caso das ondas luminosas ao atravessarem um prisma de vidro. O
cientista provou, finalmente, que as ondas oscilam em um plano que contém a
direção de propagação. Para demonstrar este fato, era necessário provar,
primeiramente, a possibilidade de polarizar ondas eletromagnéticas. Para isso,
Hertz idealizou e construiu um dispositivo dotado de uma grade de fios
metálicos, que, quando atingido por ondas eletromagnéticas, as polarizava.
Embora ciente da desconfiança com que
o mundo científico acolhia as hipóteses de Maxwell, Hertz apresentou os
resultados irrefutáveis de seus trabalhos ao Congresso da Sociedade Alemã para o
Progresso da Ciência, em 1888. Eles punham abaixo os velhos conceitos de ação a
distância, assim como as tentativas dos mecanicistas em reduzir a eletrodinâmica
a uma dinâmica do tipo newtoniano, explicada por movimentos de corpos invisíveis
num meio hipotético, o éter.
Os expressivos resultados de suas
experiências, revelando e estudando as características das ondas
eletromagnéticas, fizeram com que elas fossem batizadas com o nome de ondas
hertzianas.
Realizado o ciclo de experiências e
concluído um capítulo de suas pesquisas, os interesses de Hertz voltaram-se para
uma visão mais ampla da física e para problemas universais.
Um de seus trabalhos foi tentar
explicar toda a mecânica por meio do que chamou o "princípio da trajetória
retilínea".
Apesar de Hertz não ter tido sucesso
nessa empresa, uma versão atualizada de seu princípio encontrou posteriormente
aplicação na teoria einsteiniana da gravitação.
Ainda que cumulado de honrarias,
Hertz continuou levando uma vida afastada do convívio social, dedicando-se
somente à ciência. Baixo, delicado, de fronte espaçosa e barba ruiva, refletia
no aspecto e na expressão bondade e grande modéstia. A seriedade e maturidade
que possuía, acima do que seria de se esperar de sua idade, fizeram com que
alguém o definisse como um "velho nato".
Nos primeiros meses de 1893, Hertz
adoeceu e foi operado de um tumor na orelha. Passou uma temporada convalescendo
em Santa Margherita Ligure (Itália), depois do que, parecendo restabelecido,
regressou ao laboratório. Em dezembro desse ano, porém, foi obrigado outra vez a
interromper toda atividade.
Em 1º de janeiro de 1894, antes de
completar 37 anos, Hertz morria, deixando uma obra que permitiu um progresso
nunca antes imaginado no campo das comunicações a grande distância.
Poucos meses após sua morte, vieram a
público os três volumes de "Os Princípios da Mecânica", a última obra que Hertz
enviara a seu editor de Leipzig. Sentindo que lhe restava pouco tempo de vida,
confiara a tarefa de cuidar da publicação ao seu melhor assistente, P.
Lenard.
--Bibliografia tirada do site: www.ahistoriadafisica.hpg.ig.com.br/grandesfisicos.htm
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