Heinrich Rudolf Hertz

Heinrich Rudolf Hertz nasceu em Hamburgo, a 22 de fevereiro de 1857, filho de renomado advogado. O jovem Hertz não foi nenhum menino prodígio: era um jovem como muitos outros mas um pouco mais sério, talvez. Durante os estudos preliminares, num colégio da cidade natal, o seu maior interesse voltava-se 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 manteve-se durante toda sua vida, mesmo quando se dedicou à intensa pesquisa física: sempre construiu os instrumentos e aparelhos que necessitava para o seu trabalho. Foi o interesse pelas construções mecânicas que, ao término do colégio, o orientou para uma Faculdade de Engenharia. Frequentou-a por dois anos mas o desejo de realizar pesquisa pura tornou-se mais forte que a sua inclinação para a engenharia. Passou, então, em 1878, para estudos de física, na Universidade de Berlim. A 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 mesmo ano de 1880, também o ano da 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 facto ainda não tinha recebido confirmação experimental. Os estudos de electrodinâmica fascinavam-no, e ele imaginava como poderia reproduzir praticamente os fenómenos tão claros na teoria. Uma das 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 utilizava, para demonstração, 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 o seu ruído era coberto pelo da primeira, muito mais forte. Foi desse modo que Hertz, quase por acaso, descobriu o importante fenómeno das centelhas secundárias. O jovem cientista compreendeu que aquelas faíscas eléctricas eram consequência de fenómenos electrodinâmicos que se processavam nas proximidades de circuitos oscilantes com capacitância e auto-indução mínimas. Para comprovar as suas ideias repetiu, seguidamente, as experiências. Logo percebeu que tinha diante de si um campo novo: o da criação das ondas eletromagnéticas e a sua propagação à 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 numa 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 as experiências por cinco anos, utilizando instrumentos cada vez mais complexos. O aparelho típico que utilizava era um oscilador linear (ou dipolo), formado por duas grandes esferas metálicas ligadas por um condutor rectilíneo 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 frequência 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 - facto também previsto na teoria de Maxwell -, mas que ainda esperava por uma demonstração experimental. Voltou, então, as suas atenções para a propagação das ondas electromagnéticas. Concluiu, assim, que a sua velocidade é a mesma da luz e que a sua propagação no vácuo é rectilínea. 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 electromagnéticas, a reflexão especular ocorre também quando as superfícies são opticamente ásperas. Tal ocorre 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 refracção das ondas electromagnéticas. Atravessando um prisma de piche, as ondas mudam de direcção, como ocorre no caso das ondas luminosas ao atravessarem um prisma de vidro. O cientista provou, finalmente, que as ondas oscilam num plano que contém a direcção de propagação. Para demonstrar este facto era necessário provar, primeiramente, a possibilidade de polarizar ondas electromagnéticas. Para isso, Hertz idealizou e construiu um dispositivo dotado de uma grade de fios metálicos, que, quando atingido por ondas electromagnéticas, as polarizava. Embora ciente da desconfiança com que o mundo científico acolhia as hipóteses de Maxwell, Hertz apresentou, em 1888, os resultados irrefutáveis dos seus trabalhos ao Congresso da Sociedade Alemã para o Progresso da Ciência. Eles deitavam abaixo os velhos conceitos de acção à distância, assim como as tentativas dos mecanicistas em reduzir a electrodinâmica a uma dinâmica do tipo newtoniano, explicada por movimentos de corpos invisíveis num meio hipotético - o éter. Os expressivos resultados das suas experiências, revelando e estudando as características das ondas electromagnéticas, fizeram com que elas fossem baptizadas com o nome de ondas hertzianas. Realizado o ciclo de experiências e concluído um capítulo das suas pesquisas, os interesses de Hertz voltaram-se para uma visão mais ampla da física e para problemas universais. Um dos seus trabalhos foi tentar explicar toda a mecânica por meio a que chamou o "princípio da trajetória rectilínea". Apesar de Hertz não ter tido sucesso nessa empresa, uma versão actualizada de seu princípio encontrou posteriormente aplicação na teoria einsteiniana da gravitação. Ainda que cumulado de honrarias, Hertz continuou a levar uma vida afastada do convívio social, dedicando-se somente à ciência. Baixo, delicado, de fronte espaçosa e barba ruiva, reflectia 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 a um tumor na orelha. Passou uma temporada em convalescença em Santa Margherita Ligure (Itália). Parecendo restabelecido regressou ao laboratório. Em Dezembro desse ano, porém, foi obrigado novamente a interromper toda a actividade. A 1 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 a sua morte, vieram a público os três volumes d' "Os Princípios da Mecânica", a última obra que Hertz enviara ao 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.