Galáxias do Conhecimento - Cosmologia

História da ciência

Símbolo da física

Prêmio Nobel de FÍSICA

seta esquerda     1901     seta direita

WILHELM CONRAD RÖNTGEN


Wilhelm Röntgen
Assinatura de Wilhelm Röntgen
"Em reconhecimento pelos serviços extraordinários que prestou com a descoberta dos notáveis raios que, posteriormente, em sua homenagem, foram nomeados como raios X."

Fundamentos

Em 1895, o físico alemão Wilhelm Röntgen (1845-1923) conduzia estudos sobre a radiação catódica, um fenômeno que ocorre quando uma diferença de potencial elétrico é aplicada entre duas placas metálicas dentro de um tubo de vidro contendo gás rarefeito.

Durante os experimentos, Röntgen percebeu que telas fluorescentes próximas ao tubo brilhavam fracamente, mesmo quando estavam fora do trajeto direto da radiação. Investigações mais detalhadas revelaram que esse efeito era causado por um tipo de radiação até então desconhecido.

Foi assim que ele descobriu os raios X, uma inovação que se tornaria ferramenta indispensável tanto para pesquisas científicas quanto para exames médicos e outras utilidades, permitindo a visualização do interior de corpos opacos.

Por essa notável descoberta, Röntgen foi agraciado com o Prêmio Nobel de Física de 1901, o primeiro da história.

Biografia

Wilhelm Conrad Röntgen nasceu em 27 de março de 1845, em Lennep, na Província do Baixo Reno, Alemanha, filho único de um comerciante e fabricante de tecidos.

Sua mãe, Charlotte Constanze Frowein, nasceu na capital holandesa Amsterdã, onde sua família, originária de Lennep, havia se estabelecido.

Quando Röntgen tinha apenas três anos de idade, sua família mudou-se para Apeldoorn, onde ele foi para um internato, o Institute of Martinus Herman van Doorn.

Ele não parecia demonstrar, inicialmente, grandes aptidões para uma carreira científica. Porém, demonstrava amor pela natureza e gostava de vagar por campos abertos e florestas. Em particular, tinha muita habilidade em construir engenhocas mecânicas, hábito que manteve em sua vida adulta.

Em 1862, entrou para uma escola técnica em Utrecht, de onde foi expulso, acusado injustamente de ter produzido uma caricatura de um dos professores, o que, na verdade, havia sido feito por outra pessoa.

Três anos depois, Röntgen foi estudar física na Universidade de Utrecht, mas não conseguiu obter as credenciais necessárias para se tornar um aluno regular. Então, ouviu dizer que poderia ingressar na Politécnica de Zurique, na Suíça, caso passasse em um exame.

Ele aceitou o desafio e foi aprovado, dando início a seus estudos como aluno de engenharia mecânica. Nessa fase, assistiu a palestras de Rudolf Clausius e trabalhou no laboratório de August Kundt. Esses dois cientistas exerceram profunda influência em sua formação.

Em 1869, na Universidade de Zurique, obteve o doutorado (PhD). No mesmo ano, foi nomeado assistente de Kundt e foi com ele para Würzburg. Três anos depois, os dois se mudaram para Estrasburgo.

Qualificou-se como palestrante na Universidade de Estrasburgo em 1874 e, no ano seguinte, foi nomeado professor da Academia de Agricultura em Hohenheim. Retornando a Estrasburgo em 1876, tornou-se professor de física por três anos, após os quais aceitou o convite para a cadeira de física da Universidade de Giessen.

Após recusar convites para posições semelhantes nas universidades de Jena (1886) e Utrecht (1888), ele aceitou o da Universidade de Würzburg (1888), onde sucedeu Friedrich Kohlrausch.

Em 1899, recusou uma oferta para a cátedra de física na Universidade de Leipzig, mas, em 1900, aceitou na Universidade de Munique, por solicitação especial do governo da Baviera, como sucessor de Eugen von Lommel, e ali permaneceu pelo resto de sua vida, embora lhe tenha sido oferecida a presidência do Physikalisch-Technische Reichsanstalt (o instituto nacional de metrologia da Alemanha) e a cátedra de física da Academia de Berlim.

Röntgen recebeu numerosas honrarias além do Prêmio Nobel de Física. Em várias cidades, ruas foram nomeadas em sua homenagem, e seria muito extenso listar todos os seus prêmios, medalhas, doutorados honorários, títulos de membro honorário e correspondente de sociedades científicas na Alemanha e no exterior.

Apesar de tudo isso, ele sempre manteve a característica de um homem notavelmente modesto e reticente. Ao longo de sua vida, cultivou o amor pela natureza e por atividades ao ar livre. Amável e cortês por natureza, ele sempre entendia as opiniões e dificuldades dos outros.

Röntgen sempre relutou em trabalhar com assistentes, preferindo trabalhar sozinho. Grande parte do aparato que usou em seus estudos foi construída por ele mesmo, com grande engenhosidade e habilidade experimental.

Passou muitas férias em sua casa de verão em Weilheim, no sopé dos Alpes da Baviera, onde costumava reunir-se com amigos. Era também um grande montanhista e fazia muitas expedições que incluíam escaladas, envolvendo-se mais de uma vez em situações perigosas.

Era casado com Anna Bertha Ludwig, de Zurique, que conheceu no café administrado por seu pai. Ela era sobrinha do poeta Otto Ludwig. O matrimônio foi celebrado em Apeldoorn, na Holanda, em 1872.

Os dois não tiveram filhos, mas em 1887 adotaram Josephine Bertha Ludwig, então com 6 anos, filha do único irmão da Sra. Röntgen. Quatro anos depois de sua esposa, Wilhelm Conrad Röntgen faleceu em Munique, no dia 10 de fevereiro de 1923, de carcinoma no intestino, aos 77 anos.

Produção científica


Laboratório de Röntgen
O laboratório de Röntgen na Universidade de Würzburg.
[Foto: autor desconhecido, domínio público, via nobelprize.org]

O primeiro trabalho científico de Röntgen, tratando de calores específicos dos gases, foi publicado em 1870, seguindo-se, alguns anos depois, um artigo sobre a condutividade térmica dos cristais.

Entre outros temas investigados por ele, incluem-se: características elétricas e outras do quartzo; influência da pressão nos índices de refração de vários fluidos; modificação dos planos de polarização da luz por influências eletromagnéticas; variações nas funções da temperatura e da compressibilidade da água e outros fluidos; fenômenos que acompanham a propagação de óleo na água.

No entanto, seu nome ganhou fama principalmente pela descoberta da radiação que ele mesmo chamou de raios X.

Em 1895, ele estava estudando os fenômenos que acompanham a passagem de uma corrente elétrica através de um gás de pressão extremamente baixa. Trabalhos anteriores nesse campo já haviam sido realizados por J. Plücker (1801-1868), J. W. Hittorf (1824-1914), C. F. Varley (1828-1883), E. Goldstein (1850-1931), Sir William Crookes (1832-1919), H. Hertz (1857-1894) e Philipp von Lenard (1862-1947).

Devido ao trabalho desses cientistas, as propriedades dos raios catódicos — nome dado por Goldstein à corrente elétrica estabelecida em gases altamente rarefeitos submetidos a tensões elétricas extremamente elevadas geradas pela bobina de indução de Ruhmkorff — já eram bem conhecidas.

No entanto, as pesquisas de Röntgen sobre raios catódicos o levaram à identificação de um novo e diferente tipo de radiação. Na noite de 8 de novembro de 1895, ele descobriu que, se o tubo de descarga fosse fechado em uma caixa preta grossa e lacrada para excluir toda a luz, e se ele trabalhasse em uma sala escura, uma placa revestida de platinocianeto de bário colocada no caminho dos raios se tornava fluorescente mesmo quando estava a até dois metros do tubo de descarga.

Durante experimentos subsequentes, ele descobriu que objetos de diferentes espessuras interpostos no caminho dos raios evidenciavam transparência variável para eles, quando registrados em uma placa fotográfica.

Imobilizando por alguns momentos a mão de sua esposa no caminho dos raios, o que Röntgen observou na placa foi uma imagem mostrando as sombras projetadas pelos ossos e por um anel que ela usava, cercadas pela penumbra da carne, que, por ser mais permeável aos raios, projetava uma sombra mais fraca.

Este foi o primeiro röntgenograma já feito. Em experimentos posteriores, Röntgen mostrou que os novos raios são produzidos pelo impacto de raios catódicos em um objeto material. Como sua natureza era então desconhecida, ele deu a eles o nome de raios X, mantido até hoje.

Mais tarde, Max von Laue e seus alunos demonstraram que os raios X são da mesma natureza eletromagnética que a luz visível, diferindo dela principalmente pela frequência muito mais elevada. Para saber mais sobre isso, leia nossa matéria sobre o espectro eletromagnético.


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