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Ganhadores do Prêmio Nobel


Categoria: FÍSICA

seta esquerda     1915     seta direita

SIR WILLIAM HENRY BRAGG
& WILLIAM LAWRENCE BRAGG

"Pelos serviços prestados com suas análises de estruturas cristalinas usando raios X."


Cristalografia

Esquema da cristalografia de raios X, o processo de análise da estrutura de um cristal pela incidência de raios X. [Imagem (adaptada): Thomas Splettstoesser (www.scistyle.com), CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons]


William & Lawrence Bragg

A descoberta de Max von Laue (Nobel de Física de 1914), de que os padrões de difração ocorrem quando os raios X passam por cristais, inspirou o físico e químico William Henry Bragg (1862 - 1942) e seu filho, o físico australiano William Lawrence Bragg (1890 - 1971), a conduzirem seus próprios estudos na área.

As contribuições dos dois incluíram o estabelecimento da relação entre o comprimento de onda do raio X, seu ângulo de incidência e a distância entre as camadas atômicas dentro do cristal.

Isto forneceu uma ferramenta poderosa para estudar as estruturas dos cristais, tornando possível, inclusive, o cálculo das posições dos átomos nas estruturas cristalinas, com o uso de métodos de padrões de difração.


VIDAS

Sir William Henry Bragg nasceu em Westward, Cumberland (região ao norte da Inglaterra), em 2 de julho de 1862. Ele foi educado na Market Harborough Grammar School e, depois, no King William's College, na Ilha de Man, no mar da Irlanda.

Eleito acadêmico mirim em 1881, no Trinity College, em Cambridge, ele estudou Matemática com o conhecido professor Dr. E. J. Routh. William Bragg foi o terceiro Wrangler (uma espécie de aspirante a primeiro da classe) no Mathematical Tripos, o curso de Matemática da Universidade de Cambridge, ministrado na Faculdade de Matemática.

William Bragg alcançou esta posição na Parte I do curso, em junho de 1884, e foi colocado na primeira classe na Parte II, em janeiro seguinte. Estudou Física no Laboratório Cavendish durante parte de 1885 e, no final do ano, foi nomeado para a Cátedra de Matemática e Física da Universidade de Adelaide, na Austrália do Sul.

E foi lá que, em 1889, ele se casou com Gwendoline Todd, filha de Sir Charles Todd, F.R.S., Postmaster General e Government Astronomer of South Australia, com quem teve três filhos. O mais famoso, William Lawrence Bragg, nasceu em 31 de março de 1890, em Adelaide. Mais tarde, também se tornaria físico, como seu pai, de quem virou parceiro nas pesquisas científicas.

Embora ambos, pai e filho, tenham tido o mesmo prenome (William), a dupla ficou conhecida como William Bragg (pai) e Lawrence Bragg (filho).

Lawrence teve a educação básica em sua cidade natal, no St. Peter's College, indo depois para a Universidade de Adelaide, onde obteve seu diploma em Matemática com honras de primeira classe, em 1908.

Ele veio para a Inglaterra com seu pai em 1909 e entrou no Trinity College, Cambridge, como um Allen Scholar, obtendo honras de primeira classe no Natural Science Tripos, em 1912. No outono do mesmo ano, deu início ao seu exame do fenômeno von Laue e publicou seu primeiro artigo sobre o assunto no Proceedings of the Cambridge Philosophical Society, em novembro.

Enquanto isso, William Brag tornou-se, sucessivamente, Professor Cavendish de Física em Leeds (1909 a 1915), Professor Quain de Física na University College London (1915 a 1925) e Professor Fulleriano de Química na Royal Institution.


Conferência de Solvay
Foto obtida na quinta Conferência Internacional Solvay sobre Elétrons e Fótons, realizada em outubro de 1927. Físicos proeminentes de todo o mundo se encontraram para discutir a recém-formulada teoria quântica. 17 dos 29 participantes já tinham ganho ou ainda se tornariam ganhadores do Prêmio Nobel. Da esquerda para a direita, na fileira de trás vemos: Auguste Piccard, Émile Henriot, Paul Ehrenfest, Édouard Herzen, Théophile de Donder, Erwin Schrödinger, Jules-Émile Verschaffelt, Wolfgang Pauli, Werner Heisenberg, Ralph Howard Fowler e Léon Brillouin; fileira do meio: Peter Debye, Martin Knudsen, William Lawrence Bragg, Hendrik Anthony Kramers, Paul Dirac, Arthur Compton, Louis de Broglie, Max Born e Niels Bohr; primeira fila: Irving Langmuir, Max Planck, Marie Skłodowska Curie, Hendrik Lorentz, Albert Einstein, Paul Langevin, Charles-Eugène Guye, Charles Thomson Rees Wilson e Owen Willans Richardson. [Foto: Benjamin Couprie, Institut International de Physique Solvay, Brussels, Bélgica. Domínio público, via Nobelprize.org]

Lawrence, por sua vez, foi nomeado Fellow e Lecturer em Ciências Naturais no Trinity College, em 1914, e, no mesmo ano, foi premiado com a Medalha Barnard. De 1912 a 1914, trabalhou com seu pai, e os resultados obtidos pela dupla foram publicados de forma resumida em X-rays and Crystal Structure (Raios X e Estruturas Cristalinas), de 1915. Foi este trabalho que lhes rendeu conjuntamente o Prêmio Nobel.

A partir de então e até 1919, Lawrence Bragg serviu como Consultor Técnico em Alcance de Som para a Seção de Mapas, GHQ., França, recebendo o O.B.E. e o M.C., em 1918. Em 1919, foi nomeado Professor Langworthy de Física na Universidade de Manchester, cargo que ocupou até 1937.

Membro da Royal Society desde 1921, Lawrence foi Diretor do Laboratório Nacional de Física, de 1937 a 1938. Ele também foi Professor Cavendish de Física Experimental em Cambridge, de 1938 a 1953, e Presidente do Comitê Consultivo de Frequência, de 1958 a 1960.

Os interesses do pai de Lawrence, Sir William Bragg, eram muito abrangentes. Ele costumava adotar um assunto, quase casualmente, fazer uma contribuição importante a respeito e, logo após, abandonar o tema.

No entanto, o trabalho focado e realizado em conjunto por William Bragg e Lawrence Bragg fundou um novo ramo da Ciência, da maior importância e significância. Os dois introduziram a análise da estrutura cristalina por meio de raios X.

A descoberta fundamental do aspecto ondulatório dos raios X (podem ser descritos como ondas), evidenciado por sua difração em cristais, foi devido a von Laue e seus colaboradores. Entretanto, o uso de raios X como instrumento para a revelação sistemática da maneira como os cristais são construídos foi inteiramente devido aos Braggs.

Nomeado cavaleiro em 1941, Sir Lawrence obteve os graus de M.A. (Cambridge), D.Sc. honorário (Dublin, Leeds, Manchester, Lisboa, Paris, Bruxelas, Liège e Durham), Ph.D. honorário (Colônia) e LL.D. honorário (St.Andrews). Ele recebeu muitas bolsas honorárias e foi membro honorário ou estrangeiro das Academias Científicas Americana, Francesa, Sueca, Chinesa, Holandesa e Belga, além de Membre d'Honneur de la Société Française de Minéralogies et Cristallographie.

Ele também recebeu a Medalha Hughes da Royal Society, em 1931; a Medalha Real da mesma Sociedade, em 1946, e a Medalha Roebling da Mineral Society of America, em 1948.

Ainda em 1921, Lawrence casou-se com Alice Grace Jenny (nascida Hopkinson), de Cambridge, e eles tiveram quatro filhos (dois casais). Apenas um deles, o filho mais velho, seguiu uma carreira científica, tornando-se cientista-chefe da Rolls Royce.

Durante a Primeira Guerra Mundial, o pai William foi encarregado da pesquisa sobre a detecção e medição de sons subaquáticos, em conexão com a localização de submarinos. Demonstrando ser o precursor do brilhantismo de seu filho, ele deixou grandes contribuições para a Ciência e um legado de muitos livros, incluindo: Studies in Radioactivity; X-Rays and Crystal Structure; The World of Sound; Concerning the Nature of Things; Old Trades and New Knowledge; An Introduction to Crystal Analysis e The Universe of Light.

No decorrer de sua carreira, William Bragg foi doutor honorário em 16 universidades e membro das principais sociedades estrangeiras, além de ganhar muitas outras medalhas e prêmios, dentre os quais podemos mencionar a Medalha Rumford, em 1916, e a Medalha Copley (seu prêmio principal), em 1930.

Os dois juntos, pai e filho, publicaram vários artigos científicos sobre estrutura cristalina, posteriores ao trabalho de 1915, dentre eles O Estado Cristalino (1934), Eletricidade (1936) e Estrutura Atômica dos Minerais (1937).

Em seus momentos de recreação, a atividade preferida do pai William era jogar golfe. Após uma vida de produtividade surpreendente, Sir William Bragg faleceu em 10 de março de 1942.

Dando continuidade a suas pesquisas, Lawrence manifestou especial interesse pela aplicação da análise de raios X às estruturas de moléculas de proteínas, as quais passaram a ser investigadas no Laboratório Davy Faraday, da Royal Institution, dando seguimento a trabalhos iniciados no Laboratório Cavendish, de Cambridge.

Esta colaboração teve sucesso em determinar, pela primeira vez, a estrutura das moléculas altamente complexas da matéria viva!

William Lawrence Bragg faleceu em 1o de julho de 1971. Tendo recebido o Nobel com apenas 25 anos, ele foi o mais jovem laureado de todos os tempos!



Sólido cristalino
Parte da estrutura de um sólido cristalino (no caso, o titanato de estrôncio), em nível atômico. As partes mais claras são átomos de estrôncio, e as menos brilhantes, de titânio. [Imagem: Materialscientist, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons]





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Charles Glover Barkla

CHARLES GLOVER BARKLA

Prêmio Nobel de Física - 1917

(Não houve Nobel de Física em 1916)

Pela descoberta da emissão característica de raios Röntgen pelos elementos.


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