24 fev A incrível perseverança de Max Planck até o sucesso

Quando pensamos em um gênio da física como Max Planck, Nobel  de 1918, é natural imaginar que esses tenham um tratamento diferenciado devido as suas grandes capacidades intelectuais. Imaginamos eles sendo reconhecidos como pessoas superiores e por isso ganham bolsas de estudo, festas, fama, mulheres bonitas e por ai segue. Jamais vamos imaginar que mentes brilhantes são relegados ao nada durante anos por aqueles homens que conviveram com elas no seu período de vida.

Todo esse pensamento do sucesso é natural, mas, está muito distante da realidade. Nesse texto vamos mostrar como a vida de um gênio das ciência, Max Planck, foi altamente conturbada e que o seu sucesso se deveu 90% ou mais a sua persistência e capacidade de fazer conexões, tanto sociais como de idéias, do que propriamente a sua inteligência matemática. É claro que inteligência matemática é indispensável, mas, não garante o sucesso sozinha.

O início da vida

Em 23 de abril de 1858 nasceu em Kiel na Alemanha um menino chamado Karl Ernst Ludwig Marx Planck. Ele era o sexto filho de um professor de direito – Johann Julius Wilhelm Planck. Seu avô e seu bisavô eram ambos professores de teologia. Aquela história de filho de peixe peixinho é aqui não se aplica. Com uma origem genética como essa não é de se esperar que dai surja o homem que ajudaria a mudar a física do século 20.

Aos 10 anos de idade Karl passou a assinar o seu nome como Max e daí por diante foi assim que ficou conhecido pelo resto da vida – Max Planck.

O jovem Max era um músico talentoso e fez aulas de canto, piano e violoncelo. Compôs músicas e operas. Todavia, ao invés de tentar ser um novo Mozart, Max preferiu a física apesar de seu professor, Philipp von Jolly, lhe avisar que “Nesse campo a maioria das descobertas já haviam sido feitas restando apenas alguns poucos buracos.”

Isso já seria o suficiente para a maioria desistir, mas, não para Max Planck.

O início da revolução

Max Planck era um jovem organizado, pouco comunicativo, pontual e, de acordo com suas próprias palavras: “Sem inclinação para aventuras questionáveis”.  Você jamais esperaria que um revolucionário tivesse esse esteriótipo e no inicio de sua carreira nem o próprio Max acreditava ou tinha o desejo de iniciar uma revolução. Tanto isso é verdade que durante anos ele se manteve passivo as grandes mudanças que tiveram origem com a suas próprias descobertas.

Ao acabar a faculdade Max tomou uma decisão que fez toda a diferença em sua vida – escolheu estudar a radiação.

Max, apesar de ser bastante convencional, fazia boas perguntas e provavelmente escolheu estudar a radiação por ser um campo onde na época as perguntas não tinham respostas coerentes. Ao usar a física de Newton para calcular a radiação de um corpo os resultados eram absurdos. Pelo método tradicional uma lareira deveria emitir não um quentinho agradável, mas, sim um fogo do inferno que assaria todos a sua frente.

Como a teoria não casava com a realidade Max foi buscar a explicação para esse fenômeno.

Essa explicação que parecia trivial deu inicio a descoberta dos átomos, dos fótons e da mecânica quântica.

Todavia Max não era nenhum vidente e de forma convencional iniciou sua tese com a intenção de exterminar com a fantasia de que átomos eram reais. Na época havia uma corrente de pensamentos que defendia essa idéias, mas, os conservadores eram contrários a ela.

Nas suas palavras: “Apesar do grande sucesso que a teoria atômica teve até agora”, ele escreveu, “no fim ela terá de ser abandonada em favor da suposição da matéria contínua.”

A conclusão do seu trabalho, ao contrário da intenção inicial, foi mais uma prova a favor da existência dos átomos e não contra ela.

Os anos desalentadores

Com o fim da seu tese Max não conseguiu provar nem refutar a existência de átomos. Mais grave ainda, a tese não o levou a parte alguma em termos profissionais.

Seus professores de faculdade não entenderam; Gustav Kirchhoff, especialista em termodinâmica achou que a dissertação estava errada; duas outras estrelas do campo, Hermann von Helmholtz e Rudolf Clausiu, preferiram não ler o trabalho.

Inconformado Max viajou a cidade de Bonn para bater na porta de Clausius, mas, o professor se recusou a recebê-lo.

Esses reveses não perturbaram Max, mas, o levaram a uma série de anos desalentadores em que ele morou na casa dos pais enquanto trabalhava na universidade como palestrante, sem receber nada, obtendo o mínimo para sobreviver ao cobrar diretamente dos estudantes que frequentavam suas aulas.

Depois de anos de trabalho e pesquisa de forma voluntária Max finalmente conseguiu um emprego remunerado como professor na Universidade de Kiel, mas, isso depois de longos cinco anos de penúria.

Mesmo esse novo emprego não foi o passaporte para o estrelato, tendo Max que esperar mais quatro anos até ser convidado para a Universidade de Berlim, onde começou a trabalhar como professor em 1892. A partir de então ele era parte de um seleto grupo de elite da termodinâmica.

Mesmo em Berlim Max continuou estudando a disciplina de forma que não fosse preciso “apelar” para a fantasiosa ideia de átomos. Ele continuava a crer que as substâncias eram “interminavelmente divisíveis”, e não constituídas por pacotinhos discretos.

E assim a vida seguiu por mais longos oito anos até que em 1900 a revolução Max teria início. Entre essa data e a dissertação da sua tese se passaram 21 anos sem que quase nada houvesse mudado.

E começa a revolução

Grandes equações de física parecem grandes obras de música clássica. Elas são lindas, depois de prontas parecem simples, mas, precisam de um gênio com muito esforço, criatividade e uma iluminação divina para construí-las.

Max não tinha muita idéia do que fazer para achar uma equação que fizesse uma lareira produzir um calor agradável como se ve na vida real. E mais grave do que isso. Ele precisava de uma equação que atendesse não somente a lareira, mas, todos os tipos de radiação sejam elas de alta ou de baixa frequência.

Depois de muito lutar sem nenhum resultado descente Max tentou ir de trás para a frente. Ele pegou duas fórmulas, ambas feitas de forma chutada, mas, que geravam bons resultados. Umas tratava das radiações de baixa frequência e a outra das radiações de alta frequência.

Após várias tentativas e erros Max conseguiu misturar as duas fórmulas, a de alta e baixa frequência, em uma terceira fórmula chutada, mas, que parecia ser elegante e, por incrível que pareça, explicava bem o fenômeno da radiação em todas as frequências.

Em 19 de outubro de 1900 Max Planck apresentou seu resultado em um encontro da Sociedade Física de Berlim. Essa apresentação foi assistida atentamente por um físico experimental chamado Henrich Rubens que foi para casa e começou a verificar os resultados da fórmula em sua pilha de dados sobre radiação.

Rubens ficou atônico e trabalhou a noite toda de tanta era a sua empolgação com os resultados precisos que a nova fórmula oferecia.

No dia seguinte correu a casa de Max para avisar que aquela fórmula era perfeita demais para ser puro chute e ela devia significar alguma coisa. A questão é que Max não tinha a menor idéia do que ela significava.

A fórmula descoberta de maneira quase aleatória parecia funcionar por mágica.

Nasce a teoria quântica

Max devia estar contente com o resultado, mas, se sentia na obrigação de responder a pergunta: “Por que isso funciona?”.

A segunda grande escolha de Max foi ir contra a sua própria ideologia de que átomos não existem e se concentrar nas pesquisas de um grande defensor da teoria atômica – Ludwig Boltzmann (1844 – 1906).

Poucos homens teriam essa grandeza e humildade de ceder ao seu rival, mas, Max teve e essa foi uma decisão fantástica.

Ao estudar o trabalho de Boltzmann, Max notou que o primeiro havia usado um truque matemático no qual a energia é compostas de pacotinhos e não como um algo continuo tipo um jato de água saindo de uma mangueira.

Ao invés de pensar na energia como um jato de água, Bolzmann pensava nela como bolas de neves bem pequenas e emitidas uma atrás da outra.

Ao aplicar essa ideia dos pacotes finitos a sua teoria ela passou a fazer sentido. Max resolveu chamar esses pacotes de “quantum” da palavra em latim para “quanto”.

Essa revolucionária descoberta de que a energia flui em pacotinhos foi anunciada na reunião de novembro de 1900 da Sociedade Física de Berlim. Hoje esse dia é conhecido como o nascimento da teoria quântica. A nova teoria seria celebrada com o Prêmio Nobel de 1918.

Tal idéia seria absolutamente revolucionária, mas, na época ninguém, nem o próprio Max imaginava isso.

Os detratores e o pouco alarde

Com os resultados Max estava inclinado a acreditar que a sua ideia anterior de energia continua estava errada e que as coisas deveriam ser consistidas por pequenos corpos que ficavam oscilando.

Apesar dos dados práticos mostrarem que Max estava certo muitos físicos taxaram o seu trabalho como absurdo.

Um famoso físico da época, sir James Jeans disse o seguinte: “Claro que estou ciente de que a lei de Planck está de acordo com os experimentos, … enquanto minha lei, obtida [da de Planck] ao estabelecer h = 0, não está de acordo com os experimentos. Isso não altera minha convicção de que o valor h = 0 é o único que deve ser adotado.”

Nos cinco anos seguintes dessa descoberta maravilhosa ninguém se aprofundou no assunto para desenvolver melhor a ideia de átomos. Nem Max nem qualquer outra pessoa.

Isso somente iria mudar em 1905 quando um jovem de 25 anos recém saído da faculdade assistiu ao pronunciamento de Planck e ficou extremamente impactado.

O jovem escreveria depois: “Era como se o chão tivesse se aberto sob nossos pés, sem uma base sólida à vista em lugar algum.”

Esse jovem se chamava Albert Einstein e a partir do trabalho de Max Planck ele provou que os átomos existiam pelo estudo do Movimento Browniano.

Esse tema fica para um outro texto.

Uma nova verdade científica não triunfa porque convenceu seus oponentes e os fez ver a luz, mas, sim porque seus oponentes eventualmente morrem e uma nova geração cresce mais familiarizada a ela. ~ Max Planck

O fim da carreira

Quis o destino que Max Planck cruzasse o caminho de Adolf Hitler e entre 1933 e 1945 o grande físico foi obrigado a viver sob o espectro nazista. Segue o trecho do livro de Primatas a Astronautas de Leonard Milodinow

“Planck não simpatizava com os nazistas, mas não fez muito para resistir, nem de forma dissimulada. Assim como Heisenberg, parece que sua prioridade foi preservar o máximo possível a ciência alemã, mantendo-se obediente a todas as leis e regras nazistas. 38 Teve uma reunião com Hitler em maio de 1933, tentando dissuadi-lo do expurgo de judeus na Academia, mas claro que o encontro deu em nada. Anos depois, o filho mais novo de Planck, de quem ele era próximo, tentou mudar o Partido Nazista de maneira ousada – fez parte do plano para assassinar Hitler em 20 de julho de 1944. Preso junto com os outros, foi torturado e executado pela Gestapo. Para Planck, essa foi a culminação de uma vida pontuada por tragédias. De seus cinco filhos, três morreram ainda jovens – o filho mais velho foi morto em ação na Segunda Guerra Mundial, duas filhas morreram de parto. Dizem que a execução desse filho finalmente tirou a vontade de viver de Planck. Ele morreu dois anos depois, aos 89 anos.”

Assim se encerrou a carreira de uma lenda da física do século XX.

Para mais detalhes leia o livro de Primatas a Astronautas de Leonard Milodinow