Ganhadores do Prêmio Nobel

Em 1914, os físicos alemães Gustav Hertz (1887-1975) e James Franck (1882-1964) conduziram um experimento no qual aplicaram uma diferença de potencial a um tubo contendo gás em baixa pressão.

Com o aumento dessa diferença, a corrente que fluía pelo tubo também cresceu, até que a voltagem atingiu um determinado nível, momento em que, de forma repentina, sofreu uma queda.

O fenômeno observado corroborou a teoria de Niels Bohr sobre a estrutura atômica, segundo a qual os elétrons só podem ocupar níveis de energia específicos e discretos.

A relevância das conclusões levou a Real Academia Sueca de Ciências a conceder aos dois cientistas o Prêmio Nobel de Física em 1925.

James Franck nasceu em 26 de agosto de 1882, na cidade alemã de Hamburgo, onde iniciou sua formação frequentando o Wilhelm Gymnasium. Depois disso, passou um ano na Universidade de Heidelberg, estudando principalmente Química.

Logo após, entretanto, foi estudar Física na Universidade de Berlim, onde seus principais professores foram Emil Warburg e Paul Drude. Recebeu o título de Ph.D. em 1906, orientado por Warburg.

Após um curto período como assistente em Frankfurt, retornou a Berlim para ocupar posição semelhante, sob a orientação de Heinrich Rubens. Em 1911, obteve a venia legendi (expressão alemã que significa algo como "autorização para lecionar") na Universidade de Berlim, onde foi membro do corpo docente de Física até 1918, chegando ao posto de Professor Associado.

Nesta fase, suas atividades acadêmicas foram interrompidas pela Primeira Guerra Mundial (1914-1918), durante a qual prestou serviço militar e recebeu a Cruz de Ferro, uma honraria alemã concedida por bravura em combate.

Após o término do conflito, foi nomeado membro e Chefe da Divisão de Física do Instituto Kaiser Wilhelm de Físico-Química, em Berlim. Nessa época, o Instituto era presidido por Fritz Haber (Nobel de Química de 1918).

Em 1920, Franck tornou-se Professor de Física Experimental e Diretor do Segundo Instituto de Física Experimental da Universidade de Gotinga. No período de 1920 a 1933, quando a cidade tornou-se um centro de destaque em Física Quântica, colaborou estreitamente com Max Born, que encabeçava o Instituto de Física Teórica.

Foi em Gotinga que Franck se revelou um professor altamente talentoso, reunindo ao seu redor e inspirando um círculo de alunos e colaboradores brilhantes (dentre eles Blackett, Condon, Kopfermann, Kroebel, Maier-Leibnitz, Oppenheimer e Rabinovich), que viriam a se destacar em suas respectivas áreas.

Após a ascensão dos nazistas ao poder na Alemanha, Franck e sua família migraram para Baltimore, nos Estados Unidos, onde ele foi convidado a lecionar na Universidade Johns Hopkins. Logo depois, passou um ano em Copenhague, Dinamarca, como Professor Convidado.

Retornou aos EUA em 1935, como Professor de Física da Johns Hopkins, de onde saiu em 1938 para assumir uma cátedra de Físico-Química na Universidade de Chicago. Nesta instituição, durante a Segunda Guerra Mundial (1939-1945), Franck foi Diretor da Divisão de Química do Laboratório Metalúrgico. A Universidade de Chicago era a instituição central do Projeto Manhattan.

Em 1947, aos 65 anos, ele foi nomeado Professor Emérito da Universidade, onde continuou trabalhando até 1956, como Chefe do Grupo de Pesquisas em Fotossíntese.

Retrocedendo um pouco no tempo, quando Franck ainda estava em Berlim, seu principal campo de trabalho era a cinética dos elétrons, átomos e moléculas, com pesquisas iniciais sobre a condução de eletricidade em gases (a mobilidade dos íons).

Mais tarde, junto com Gustav Hertz, ele investigou o comportamento de elétrons livres em vários gases — em particular, os impactos inelásticos de elétrons contra átomos. Isto levou os dois cientistas à comprovação experimental de alguns dos conceitos básicos da teoria atômica de Bohr, razão pela qual eles ganharam o Nobel de Física de 1925.

Outras pesquisas conduzidas por Franck, muitas delas realizadas com colaboradores e alunos, também abordavam problemas da Física Atômica. Ele investigou a troca de energia de átomos excitados (impactos do segundo tipo, pesquisas fotoquímicas) e questões óticas relacionadas a processos elementares durante reações químicas.

Durante a fase em Gotinga, a maior parte de seus estudos foi dedicada à fluorescência de gases e vapores. Em 1925, ele propôs um mecanismo para explicar suas observações da dissociação fotoquímica de moléculas de iodo.

Franck sugeriu que transições eletrônicas de estados vibracionais normais para outros mais elevados ocorrem tão rapidamente que a posição e os momentos dos núcleos não sofrem nenhuma mudança apreciável no processo.

Os mecanismos propostos foram posteriormente expandidos por E.U. Condon, que chegou a uma teoria que permite a previsão das transições vibracionais mais favorecidas em um sistema de bandas. Desde então, o conceito passou a ser conhecido como princípio de Franck-Condon.

Era notória a coragem de Franck em seguir o que considerava moralmente correto. Ele foi um dos primeiros a se manifestar abertamente contra as leis raciais na Alemanha e renunciou à Universidade de Gotinga em 1933, em protesto contra o regime de Adolf Hitler.

Mais tarde, sua bravura moral evidenciou-se novamente quando, em 1945, dois meses antes do ataque a Hiroshima, ele se juntou a um grupo de cientistas atômicos na elaboração do chamado Relatório Franck, dirigido ao Departamento de Guerra dos EUA. No documento, eles pediam uma demonstração aberta da bomba atômica em uma área desabitada, como alternativa ao uso direto da arma contra o Japão.

Embora o relatório não tenha atingido seu objetivo principal, ele permanece como um monumento à rejeição, por cientistas, da utilização da Ciência para fins destrutivos.

Além do Prêmio Nobel, Franck recebeu a Medalha Max Planck em 1951, da Sociedade Física Alemã, e foi homenageado em 1953 pela cidade universitária de Gotinga, que o nomeou cidadão honorário.

Em 1955, ganhou a Medalha Rumford, da Academia Americana de Artes e Ciências, em reconhecimento ao seu trabalho sobre fotossíntese, área a que se dedicou com mais intensidade durante seus anos nos Estados Unidos.

Em 1964, foi eleito Membro Estrangeiro da Royal Society, de Londres, por suas contribuições ao entendimento das trocas de energia em colisões de elétrons, interpretação de espectros moleculares e pesquisas sobre fotossíntese.

Franck casou-se em 1911 com Ingrid Josefson, da cidade sueca de Gotemburgo, com quem teve duas filhas, Dagmar e Lisa. Alguns anos após a morte de sua primeira esposa, casou-se novamente em 1946, desta vez com Hertha Sponer, Professora de Física na Universidade Duke, em Durham, Carolina do Norte (EUA).

James Franck faleceu na Alemanha, durante uma visita a Gotinga, em 21 de maio de 1964.

Gustav Ludwig Hertz nasceu em Hamburgo, Alemanha, em 22 de julho de 1887, filho do advogado Dr. Gustav Hertz e de sua esposa, Auguste, nascida Arning. Frequentou a Escola Johanneum antes de iniciar sua educação universitária em Gotinga, em 1906.

Depois, estudou nas universidades de Munique e Berlim, graduando-se em 1911. Em 1913, foi nomeado Pesquisador Assistente no Instituto de Física da Universidade de Berlim, mas, com o advento da Primeira Guerra Mundial, foi convocado em 1914 e, em 1915, ficou gravemente ferido em combate.

Retornou a Berlim em 1917 como palestrante. De 1920 a 1925, trabalhou no laboratório de Física da Fábrica de Lâmpadas Incandescentes Philips, em Eindhoven.

Em 1925, foi nomeado professor residente e diretor do Instituto de Física da Universidade de Halle. Voltou novamente a Berlim em 1928, como diretor do Instituto de Física da Universidade Tecnológica de Charlotemburgo. Por razões políticas, renunciou a este posto em 1935, retornando à indústria como diretor de um laboratório de pesquisas na empresa Siemens.

De 1945 a 1954, trabalhou como chefe de um laboratório de pesquisas na União Soviética. Em seguida, foi nomeado professor e diretor do Instituto de Física da Universidade Karl Marx, em Leipzig. Recebeu o título de Emérito em 1961 e, desde então, viveu aposentado, primeiro em Leipzig e, depois, em Berlim.

As primeiras pesquisas de Hertz, realizadas para sua tese, envolveram estudos sobre a absorção infravermelha de dióxido de carbono em relação à pressão e à pressão parcial. Junto com James Franck, ele deu início, em 1913, às investigações sobre o impacto de elétrons e, antes de sua convocação para o serviço militar, trabalhou pacientemente no estudo e na medição de potenciais de ionização em vários gases.

Posteriormente, demonstrou as relações quantitativas entre as séries de linhas espectrais e as perdas de energia dos elétrons em colisão com átomos, correspondentes aos estados estacionários de energia desses átomos. Seus resultados se mostraram em perfeita concordância com a teoria da estrutura atômica de Bohr, que aplicava a teoria quântica de Planck.

Ao retornar a Berlim, em 1928, a primeira tarefa de Hertz foi reconstruir o Instituto de Física e restabelecer a Escola. Ele trabalhou incansavelmente para isso e foi responsável por desenvolver um método de separação de isótopos de neon por meio de uma cascata de difusão.

Hertz publicou muitos artigos (sozinho, com Franck e com Kloppers) sobre o intercâmbio quantitativo de energia entre elétrons e átomos e sobre a medição de potenciais de ionização. Também foi autor de alguns artigos sobre a separação de isótopos.

Gustav Hertz foi membro da Academia Alemã de Ciências, em Berlim, e membro correspondente da Academia de Ciências de Gotinga. Foi, também, membro honorário da Academia Húngara de Ciências, membro da Academia Tchecoslovaca de Ciências e membro estrangeiro da Academia de Ciências da URSS. Recebeu a Medalha Max Planck, da Sociedade Alemã de Física.

Casado com Ellen (nascida Dihlmann) desde 1919, com ela teve dois filhos, ambos físicos: Dr. Hellmuth Hertz, professor do Technical College, em Lund, e Dr. Johannes Hertz, do Instituto de Óptica e Espectroscopia da Academia Alemã de Ciências, em Berlim. Ellen faleceu em 1941 e, em 1943, Hertz casou-se novamente, com Charlotte (nascida Jollasse).

Gustav Ludwig Hertz faleceu em 30 de outubro de 1975.