terça-feira, 31 de julho de 2012

Biografia do nosso patrono

Heinrich Rudolf Hertz

Heinrich Rudolf Hertz nasceu em Hamburgo, em 22 de fevereiro de 1857, filho de renomado advogado. Na infância, em um colégio da cidade natal, seu maior interesse se voltava para as oficinas da escola. Ali trabalhava no torno, construindo e montando os mais diferentes mecanismos, principalmente instrumentos ópticos. Esse gosto pela construção se manteve durante toda sua vida, mesmo quando se dedicou à intensa pesquisa física, sempre construindo os instrumentos e aparelhos de que necessitava para seu trabalho.
O interesse pelas construções mecânicas o orientou para uma faculdade de engenharia. Frequentou-a por dois anos, quando passou, 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 sobre uma questão de eletrodinâmica, de escolha individual, Hertz apresentou uma pesquisa original, intitulada "Sobre a Energia Cinética da Eletricidade", que foi a vencedora.
Ainda em 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.
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 acidentalmente, descobriu o importante fenômeno das centelhas secundárias.
O jovem cientista compreendeu que aquelas faíscas elétricas eram consequência 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.
Garrafa de Leyden
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 frequência 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.
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.
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.