Ganhadores do Prêmio Nobel

As descobertas do elétron e da radioatividade, no final do século XIX, fizeram com que cientistas apresentassem diferentes modelos de estrutura atômica.

Em 1913, o físico e filósofo dinamarquês Neils Bohr (1885 - 1962) propôs uma teoria para o átomo de hidrogênio, baseada na Teoria Quântica, a qual postula que grandezas físicas somente podem assumir valores discretos.

Desta forma, os elétrons movem-se ao redor de um núcleo, mas apenas em órbitas previstas, e se um elétron "pula" para uma órbita de menor energia, a diferença energética é liberada na forma de radiação.

O modelo atômico de Bohr resolveu a questão sobre o porquê de átomos emitirem luzes em comprimentos de onda fixos e, mais tarde, incorporou as teorias sobre os quanta de luz.

Além de proporcionar um enorme avanço no entendimento da estrutura atômica, o que lhe rendeu o Nobel de Física 1922, Bohr também contribuiu significativamente para o desenvolvimento da Física Quântica.

Niels Henrik David Bohr nasceu em Copenhague, capital da Dinarmarca, em 7 de outubro de 1885, filho de Christian Bohr, professor de Fisiologia na Universidade local, e sua esposa Ellen Adler.

Junto com seu irmão mais novo Harald, que se tornaria professor de Matemática, Niels cresceu em uma atmosfera muito favorável ao desenvolvimento de seu gênio. Seu pai, um eminente fisiologista, foi o grande responsável pelo despertar, ainda nos tempos de escola, do interesse pela Física. A mãe também vinha de uma família de destaque no campo da Educação.

Após se matricular na Gammelholm Grammar School em 1903, Bohr ingressou na Universidade de Copenhague, onde estudou sob a orientação do Prof. C. Christiansen, um físico profundamente original e altamente dotado, e obteve seu mestrado em Física em 1909, seguindo-se o doutorado em 1911.

Quando ainda era um estudante, o anúncio da Academia de Ciências de Copenhague de um prêmio a ser concedido pela solução de um determinado problema científico fez com que Bohr iniciasse uma investigação experimental e teórica sobre a tensão superficial por meio de jatos de fluidos oscilantes.

Este trabalho, que ele realizou no laboratório de seu pai e pelo qual recebeu o prêmio oferecido (uma medalha de ouro), foi publicado nas Transactions of the Royal Society, em 1908.

Os estudos posteriores de Bohr, entretanto, tornaram-se cada vez mais puramente teóricos, como foi sua tese de doutorado, versando sobre a explicação das propriedades dos metais com a ajuda da teoria do elétron.

O trabalho é até hoje considerado um clássico sobre o assunto, e foi nele que Bohr se confrontou pela primeira vez com as implicações da teoria de Planck sobre a radiação quântica.

No outono de 1911, ele esteve por algum tempo em Cambridge, onde acompanhou o trabalho experimental que acontecia no Laboratório Cavendish, sob a orientação de Sir J.J. Thomson, ao mesmo tempo em que prosseguia com seus próprios estudos teóricos.

A primavera do ano seguinte o encontrou trabalhando no laboratório do professor Rutherford, em Manchester, com pesquisas fundamentais sobre os fenômenos radioativos.

Tendo publicado na Philosophical Magazine, em 1913, um trabalho teórico sobre a absorção de raios alfa, logo em seguida passou a se aprofundar na estrutura dos átomos, com base na descoberta de Rutherford do núcleo atômico.

Introduzindo conceitos herdados da Teoria Quântica, tais com as estabelecidas por Max Planck, que gradualmente tinham ocupado uma posição proeminente no corpo de conhecimento da Física Teórica, Bohr evoluiu ainda mais e apresentou um modelo de estrutura atômica que, com aperfeiçoamentos posteriores (como, por exemplo, as provenientes das ideias de Heisenberg, em 1925), é válido até a atualidade como elucidador das propriedades físicas e químicas dos elementos.

De 1913 a 1914, Bohr ocupou uma cátedra de Física na Universidade de Copenhague e, de 1914 a 1916, um posto similar na Universidade de Victoria, em Manchester. Em 1916, foi nomeado professor de Física Teórica na Universidade de Copenhague e depois, desde 1920 até o fim de sua vida, foi Diretor do Instituto de Física Teórica, fundado para ele naquela universidade.

Suas atividades no Instituto, a partir de 1930, voltaram-se cada vez mais para pesquisas sobre a constituição do núcleo atômico, suas transmutações e desintegrações. Em 1936, em artigo publicado na Nature (Neutron capture and nuclear constitution) ele destacou que, nos processos nucleares, a pequenez da região em que ocorrem as interações, bem como a força de tais interações, justificam que os processos de transição sejam descritos de forma mais clássica do que no caso dos átomos.

De acordo com esta visão, uma gota líquida representaria uma imagem muito boa do núcleo. Tal teoria permitiu a compreensão do mecanismo de fissão nuclear, quando a divisão do urânio foi descoberta por Hahn e Strassmann, em 1939, e formou a base para importantes estudos teóricos sobre o assunto (dentre outros, por Frisch e Meitner).

Bohr contribuiu, também, para o esclarecimento de problemas encontrados na Física Quântica, em particular no que diz respeito ao desenvolvimento do conceito de complementaridade. Ele mostrou quão profundamente a evolução da Física afetou características de nossa perspectiva científica e, indo muito além, alcançou todos os domínios do conhecimento humano.

Tais visões são discutidas em vários ensaios de Bohr, escritos entre 1933 e 1962. Eles estão disponíveis em inglês, compilados em dois volumes, cujos títulos são: Atomic Physics and Human Knowledge e Essays 1958-1962 on Atomic Physics and Human Knowledge, editados por John Wiley and Sons, Nova Iorque e Londres, respectivamente em 1958 e 1963.

Dentre suas numerosas publicações (cerca de 115), pode-se dizer que três delas incorporam seus principais pensamentos: The Theory of Spectra and Atomic Constitution (University Press, Cambridge, 1922 / 1924); Atomic Theory and the Description of Nature (University Press, Cambridge, 1934 reimp. 1961); The Unity of Knowledge (Doubleday & Co., Nova Iorque, 1955).

Em meio à Segunda Guerra Mundial, com a ocupação nazista da Dinamarca, primeiramente Bohr escapou para a Suécia e, então, passou os dois últimos anos do conflito na Inglaterra e na América, onde se associou ao projeto americano de energia atômica.

A mente de Bohr permaneceu alerta até o fim. Durante seus últimos anos, ele demonstrou grande interesse em novos desenvolvimentos da Biologia Molecular. Seus últimos pensamentos sobre o problema da vida aparecem em seu artigo final (inacabado), publicado após sua morte: Licht und Leben-noch einmal (em inglês: "Light and Life revisited", ICSU Rev., 5 (1963) 194).

Niels Bohr foi presidente da Academia Real Dinamarquesa de Ciências, do Comitê Dinamarquês do Câncer e também da Comissão Dinamarquesa de Energia Atômica, e membro estrangeiro da Royal Society (Londres), da Royal Institution e de academias em Amsterdã, Berlim, Bolonha, Boston, Göttingen, Helsingfors, Budapeste, Munique, Oslo, Paris, Roma, Estocolmo, Uppsala, Viena, Washington, Harlem, Moscou, Trondhjem, Halle, Dublin, Liège e Cracóvia.

Foi, ainda, doutor honoris causa das seguintes universidades, faculdades e institutos: (1923-1939) - Cambridge, Liverpool, Manchester, Oxford, Copenhague, Edimburgo, Kiel, Providence, Califórnia, Oslo, Birmingham, Londres; (1945-1962) - Sorbonne (Paris), Princeton, Mc. Gill (Montreal), Glasgow, Aberdeen, Atenas, Lund, Nova York, Basileia, Aarhus, Macalester (St. Paul), Minnesota, Roosevelt (Chicago, Illinois), Zagreb, Technion (Haifa), Bombaim, Calcutá, Varsóvia, Bruxelas, Harvard, Cambridge (Massachusetts) e Rockefeller (Nova Iorque).

Bohr casou-se em 1912 com Margrethe Nörlund, uma companheira ideal para ele. Tiveram seis filhos, dos quais perderam dois. Os outros quatro tiveram carreiras distintas e várias profissões: Hans Henrik (M.D.), Erik (engenheiro químico), Aage (Ph.D., físico teórico, sucedendo seu pai como Diretor do Instituto de Física Teórica), Ernest (advogado).

Niels Bohr faleceu em Copenhague, em 18 de novembro de 1962, aos 77 anos de idade.