Ganhadores do Prêmio Nobel

Hendrik Antoon Lorentz (1853-1928) foi um físico holandês, associado à Universidade de Leyden. Durante o século XIX, ele elucidou importantes conexões entre eletricidade, magnetismo e luz.

Em 1892, Lorentz apresentou sua teoria segundo a qual existem partículas carregadas, os elétrons, que conduzem corrente elétrica e cujas oscilações produzem luz.

Mais tarde, em 1896, outro físico holandês, Pieter Zeeman (1865-1943), descobriu que as linhas espectrais correspondentes a diferentes comprimentos de onda se dividem em várias linhas sob a influência de um campo magnético.

Esse fenômeno, denominado efeito Zeeman, foi explicado pela primeira vez por meio da teoria eletrônica de Lorentz. Dando continuidade às pesquisas, Lorentz apresentou, em 1904, as transformações de Lorentz, que serviram como base para Einstein desenvolver sua Teoria da Relatividade Restrita — precursora da Teoria da Relatividade Geral.

Os avanços teóricos proporcionados pelos trabalhos de Lorentz e Zeeman, claramente interligados, foram tão significativos que ambos foram laureados com o Prêmio Nobel de Física em 1902.

Hendrik Antoon Lorentz nasceu em 18 de julho de 1853, na cidade holandesa de Arnhem, filho de Gerrit Frederik Lorentz, proprietário de uma creche, e de Geertruida van Ginkel. Quando Lorentz tinha quatro anos, sua mãe faleceu, e, em 1862, seu pai casou-se novamente com Luberta Hupkes.

Naquela época, a escola primária oferecia, além dos turnos matutino e vespertino, um turno noturno, em que o ensino era mais livre (em um sentido semelhante ao do método Dalton). Por isso, em 1866, quando a primeira escola secundária foi inaugurada em Arnhem, Lorentz, já um aluno talentoso, estava apto a ingressar diretamente na terceira série.

Em 1870, após concluir a quinta série e um ano de estudo dos clássicos, ele ingressou na Universidade de Leyden, onde obteve, em 1871, seu diploma de bacharel em Matemática e Física.

De volta a Arnhem em 1872, tornou-se professor de uma escola noturna enquanto se preparava para defender sua tese de doutorado sobre a reflexão e refração da luz. Lorentz obteve o título de doutor em 1875, aos 22 anos, e, apenas três anos depois, foi nomeado para a recém-criada Cátedra de Física Teórica em Leyden. Apesar de receber inúmeros convites para cátedras no exterior, ele permaneceu fiel à sua Alma Mater, a Universidade de Leyden.

Os visionários diretores da Fundação Teyler concederam a Lorentz liberdade para se dedicar exclusivamente à pesquisa, permitindo que ele explorasse os campos mais avançados da Ciência, acessíveis a poucos.

Desde o início de sua carreira científica, Lorentz buscou ampliar a teoria da eletricidade e da luz proposta por James Clerk Maxwell. Em sua tese de doutorado, já havia analisado os fenômenos de reflexão e refração à luz dessa teoria, que era então bastante inovadora. Seu trabalho revolucionário nos campos da Óptica e da Eletricidade transformou as concepções da matéria vigentes na época.

Em 1878, publicou um ensaio sobre a relação entre a velocidade da luz em um meio e a densidade e composição desse meio. A fórmula resultante foi desenvolvida quase simultaneamente pelo físico dinamarquês Lorenz, tornando-se conhecida como a fórmula de Lorenz-Lorentz.

Lorentz também fez contribuições fundamentais para o estudo de fenômenos físicos. Em um extenso tratado sobre a aberração da luz, seguiu a hipótese de A.J. Fresnel sobre a existência de um éter imóvel que penetrava livremente em todos os corpos. Essa hipótese serviu de base para sua teoria geral dos fenômenos elétricos e ópticos de corpos em movimento.

Ele foi pioneiro na concepção do elétron, sugerindo que uma partícula minúscula e eletricamente carregada desempenhava um papel essencial nos fenômenos eletromagnéticos. Essa ideia possibilitou a aplicação da teoria molecular à eletricidade e à explicação do comportamento das ondas de luz em corpos transparentes em movimento.

As transformações de Lorentz (1904) basearam-se no efeito das forças eletromagnéticas em cargas em movimento, que causavam uma leve contração no tamanho dos corpos. As transformações explicaram a aparente ausência do movimento da Terra em relação ao éter nos experimentos de Michelson e Morley e pavimentaram o caminho para a Teoria da Relatividade Restrita de Albert Einstein.

Considerado um líder espiritual pelos físicos teóricos de sua época, Lorentz completou trabalhos inacabados por seus predecessores e preparou o terreno para a Teoria Quântica.

Em 1919, Lorentz foi nomeado presidente do comitê responsável por estudar os movimentos das águas do Zuyderzee, um golfo do Mar do Norte. Seus cálculos teóricos, fruto de oito anos de trabalho, foram confirmados na prática e tornaram-se fundamentais para a ciência da Hidráulica.

Lorentz recebeu uma quantidade impressionante de honrarias e presidiu reuniões internacionais com habilidade excepcional, devido tanto ao seu domínio de línguas quanto à sua personalidade cativante e judiciosa. Ele foi presidente de todos os Congressos Solvay e, em 1923, foi eleito membro do Comitê Internacional de Cooperação Intelectual da Liga das Nações, do qual tornou-se presidente em 1925.

Casou-se em 1881 com Aletta Catharina Kaiser, filha de J.W. Kaiser, professor na Academia de Belas Artes, diretor do museu que se tornou a Galeria Nacional de Amsterdã e criador dos primeiros selos postais da Holanda. O casal teve duas filhas e um filho. A filha mais velha, Dra. Geertruida Luberta Lorentz, tornou-se física autodidata e casou-se com o professor W.J. de Haas, diretor do Laboratório Criogênico de Leyden.

Hendrik Antoon Lorentz faleceu em Haarlem, em 4 de fevereiro de 1928, aos 74 anos.

Pieter Zeeman nasceu em 25 de maio de 1865, em Zonnemaire, um pequeno povoado na ilha de Schouwen, na Zelândia, parte dos Países Baixos. Era filho do clérigo local Catharinus Forandinus Zeeman e de sua esposa, Wilhelmina Worst.

Após concluir os estudos secundários em Zierikzee, cidade principal da ilha, mudou-se para Delft, onde permaneceu por dois anos. Durante esse período, recebeu aulas de línguas clássicas, cujo conhecimento era exigido para ingressar na universidade na época.

Na casa do Dr. J.W. Lely, reitor do Ginásio e irmão do Dr. C. Lely (Ministro de Obras Públicas, conhecido pelo trabalho de recuperação do Zuyderzee), Zeeman encontrou um ambiente propício para o desenvolvimento de seus talentos científicos. Foi também nessa época que conheceu Kamerlingh Onnes (Nobel de Física em 1913), doze anos mais velho, que ficou impressionado com a vasta leitura de Zeeman — incluindo obras como Heat, de Maxwell — e com sua paixão por experimentos. Essa relação resultou em uma amizade frutífera entre os dois cientistas.

Zeeman ingressou na Universidade de Leyden em 1885, onde se tornou pupilo de Kamerlingh Onnes (em Mecânica) e Lorentz (em Física Experimental). Anos depois, ele dividiria com Lorentz o Prêmio Nobel de Física. Em 1890, foi nomeado assistente de Lorentz, o que lhe permitiu participar de um extenso programa de pesquisas, incluindo o estudo do efeito Kerr, uma base teórica importante para seu trabalho futuro.

Após obter o título de doutor em 1893, Zeeman passou um semestre no instituto de F. Kohlrausch, em Estrasburgo, trabalhando sob a orientação de E. Cohn. Retornou a Leyden em 1894 e tornou-se privaat-docent ("professor extramuros"), cargo que ocupou entre 1895 e 1897.

Em 1908, após a aposentadoria de Van der Waals (Nobel de Física em 1910), Zeeman foi escolhido como seu sucessor e nomeado Diretor do Laboratório de Física. Em 1923, um novo laboratório foi construído especialmente para ele, com um bloco de concreto de 250 mil quilos, projetado para experimentos livres de vibrações. Hoje, o instituto é conhecido como Laboratório Zeeman da Universidade de Amsterdã.

Zeeman permaneceu em atividade por 35 anos e recusou diversas ofertas para ocupar cátedras no exterior, até se aposentar em 1935, ao atingir a idade-limite. Professor talentoso e afável, era muito querido por seus alunos, entre eles C.J. Bakker, Diretor Geral do CERN, e S. Goudsmit, coautor do conceito de spin do elétron.

Seu talento para as Ciências Naturais manifestou-se cedo. Em 1883, enquanto ainda estava na escola, Zeeman fez uma descrição precisa de uma aurora boreal, que foi publicada na revista Nature. Seu foco principal sempre foi a Óptica. Em 1892, seu primeiro tratado, Mesures relatives du phénomène de Kerr ("Medidas relativas do fenômeno de Kerr"), foi premiado com uma Medalha de Ouro da Sociedade Holandesa de Ciências.

No verão de 1896, iniciou estudos sobre a influência do magnetismo na radiação luminosa, que culminaram na descoberta do efeito Zeeman, reconhecida com o Prêmio Nobel de Física em 1902. Esse fenômeno não apenas confirmou as teorias de Lorentz, mas também revelou a natureza negativa das partículas oscilantes e sua alta razão entre carga e massa (e/m), conectando-as aos elétrons descobertos por J.J. Thomson.

Zeeman também contribuiu para a Astronomia ao sugerir que os campos magnéticos solares poderiam alterar as linhas espectrais. Em 1908, o astrônomo G.E. Hale confirmou essa hipótese com observações diretas. Outros trabalhos de Zeeman incluíram estudos sobre o efeito Doppler em Óptica, a propagação de luz em meios móveis e a influência de momentos magnéticos nucleares na estrutura espectral.

Além de suas pesquisas, Zeeman recebeu numerosas honrarias, incluindo títulos de Doutor Honorário em universidades renomadas e prêmios como a Medalha Rumford da Royal Society. Era membro de diversas academias científicas, incluindo a raríssima distinção de Associé Étranger da Academia de Ciências de Paris.

Fora do campo científico, Zeeman interessava-se por literatura e teatro. Era um anfitrião carismático e gostava de reunir colaboradores e alunos em jantares em sua casa. Casou-se com Johanna Elisabeth Lebret em 1895, com quem teve um filho e três filhas. Zeeman faleceu em 9 de outubro de 1943, aos 78 anos, em Amsterdã, após um breve período de enfermidade.