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quarta-feira, 22 de fevereiro de 2012

Heinrich Rudolf Hertz (1857 - 1894).

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.

(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.

(Oscilador linear)

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.

Você quer saber mais?

www.rc.unesp.br/igce/fisica/lem/bibliofisicos/hertz.htm

www.sofisica.com.br/conteudos/Biografias/Hertz.php

www.dec.ufcg.edu.br/biografias/HeiricRu.html

www2.ee.ufpe.br/codec/Hertz.html

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"O Homem inventou a máquina. A máquina, agora, quer fabricar homens. E se um dia saírem homens do ventre das usinas, também os úteros das mulheres gerarão homens-máquinas, sem coração, sem afeto, meros aparelhos de produção..."

Plínio Salgado.