Anders Jonas Ångström: O homem que leu a luz solar

Em 1862, um físico sueco apontou um espectroscópio para o Sol, fotografou o que obteve e anunciou que a atmosfera do Sol contém hidrogénio. Foi uma afirmação de alcance surpreendente — que a composição química de um objeto a 150 milhões de quilómetros de distância poderia ser determinada a partir de um padrão de linhas escuras — e estava correta. Desde então, a astronomia tem sido química.

De Medelpad a Uppsala

Ångström nasceu a 13 de agosto de 1814 em Lögdö, em Timrå, na província sueca setentrional de Medelpad, filho de Johan Ångström. Estudou em Härnösand e mudou-se para Uppsala em 1833 para entrar na universidade, onde se tornou docente de física em 1839 — aos vinte e cinco anos, numa instituição que o manteria pelo resto da sua carreira.

O seu caminho inicial passou pela astronomia e não pela ótica de laboratório. Em 1842, foi para o Observatório de Estocolmo para adquirir experiência prática de observação e, em 1843, foi nomeado conservador do Observatório Astronómico de Uppsala. A combinação moldou tudo o que se seguiu: ele era um físico que sabia como apontar um instrumento para o céu e um astrónomo em atividade que compreendia do que a luz era feita.

O artigo de 1853

O seu trabalho fundamental, Optiska undersökningar (Investigações Óticas), foi submetido à Academia de Estocolmo em fevereiro de 1853, tendo sido publicado sob uma impressão de 1852. Nele, demonstrou que a faísca elétrica produz dois espectros sobrepostos, um pertencente ao metal do elétrodo e o outro ao gás através do qual a faísca passa. Desembaraçar os dois é o primeiro passo essencial da análise espectral: estabelece que um espectro pode ser decomposto nas contribuições separadas das substâncias que o produzem.

O resultado mais profundo veio do raciocínio e não do aparelho. Baseando-se na teoria da ressonância de Euler, Ångström deduziu que um gás incandescente emite raios luminosos da mesma refrangibilidade que aqueles que pode absorver — que uma substância emite precisamente os comprimentos de onda que absorve. Este é o princípio que torna as linhas escuras no espectro solar legíveis como assinaturas químicas. Tinha formulado, em 1853, uma lei de absorção que seria algo modificada e posteriormente conhecida pelo nome de outro homem: a lei da radiação térmica de Kirchhoff.

Ignorado, depois não

A sua contribuição foi, nas palavras simples do registo, ignorada durante vários anos. O reconhecimento veio tarde e do estrangeiro. Em 1870, foi eleito Membro Estrangeiro da Royal Society e, em 1872, esse organismo concedeu-lhe a Medalha Rumford, com Edward Sabine a observar que o princípio que ele tinha estabelecido "lhe dá o direito de figurar como um dos fundadores da espectroscopia". Em 1873, foi eleito para o Institut de France. Tinha-se juntado à Real Academia Sueca de Ciências muito antes, em 1850.

Em 1858, sucedeu a Adolph Ferdinand Svanberg na cátedra de física em Uppsala e, a partir de 1861, voltou a sua atenção quase totalmente para o espectro solar.

O mapa do Sol

O resultado sobre o hidrogénio de 1862 dependeu de casar o espectroscópio com a fotografia, o que permitiu que as linhas fossem registadas em vez de apenas vislumbradas e esboçadas. Seis anos depois, em 1868, veio a sua obra-prima: Recherches sur le spectre solaire, um mapa do espectro solar normal contendo medições detalhadas de mais de mil linhas espectrais. Tornou-se a referência padrão para uma geração de astrónomos.

Também continha um erro que diz muito sobre o escrúpulo do trabalho. As suas medições eram inexatas em cerca de uma parte em sete ou oito mil — não porque a sua técnica fosse má, mas porque o padrão de metro que tinha usado era ligeiramente demasiado curto. O erro estava na régua, não no olho, e o seu tamanho é a medida da sua precisão: um erro de uma parte em oito mil é o que conta como uma falha no trabalho de Ångström.

Em 1867, tornou-se a primeira pessoa a examinar o espectro da aurora boreal, detetando e medindo a linha brilhante característica na sua região verde-amarelada. Estava errado sobre uma implicação, acreditando que a mesma linha aparecia na luz zodiacal, mas a observação em si abriu o estudo espectroscópico da atmosfera superior.

Magnetismo e calor

A espectroscopia não foi a sua única ocupação. Estudou a transferência de calor e o magnetismo terrestre, registando flutuações magnéticas em toda a Suécia em 1852 e 1853. A Academia de Ciências de Estocolmo também lhe entregou os dados magnéticos recolhidos durante a viagem à volta do mundo do HSwMS Eugenie entre 1851 e 1853, uma redução que completou apenas pouco antes da sua morte — um serviço nacional laborioso e pouco glamoroso do tipo que consome carreiras.

Por que Anders é chamado de génio

A qualidade é a precisão casada com a inferência — a capacidade de fazer medições suficientemente finas para sustentar um argumento e, depois, ver que argumento sustentam. Dois movimentos definem-no. O primeiro, em 1853, foi teórico: raciocinar a partir da teoria da ressonância de Euler até à conclusão de que um gás brilhante emite exatamente os comprimentos de onda que absorve, o que converte um espectro de uma curiosidade numa impressão digital química. O segundo, a partir de 1861, foi de execução: medir mil linhas solares com precisão suficiente para que o atlas resultante governasse o campo e usar o resultado para estabelecer que uma estrela contém hidrogénio. O fosso entre essas duas coisas — uma ideia sobre a ressonância e saber do que o Sol é feito — é a totalidade da astrofísica, e ele atravessou-o.

O contra-argumento honesto é que ele partilha o crédito e, na questão mais importante, perdeu o nome. A lei de Kirchhoff leva o nome de Kirchhoff; a versão de Ångström foi formulada primeiro, mas foi algo modificada depois, e o seu trabalho permaneceu despercebido durante anos enquanto outros construíam sobre o mesmo terreno. Não fundou nenhuma escola de pensamento nem deixou nenhuma teoria geral da matéria e da radiação. O seu grande atlas continha um erro sistemático herdado de um metro padrão defeituoso, e o seu trabalho sobre a aurora incluía uma afirmação errada sobre a luz zodiacal. O que não é discutível é o veredicto de Sabine quando a Royal Society finalmente lhe entregou a Medalha Rumford em 1872: o princípio que ele estabeleceu dá-lhe o direito de figurar como um dos fundadores da espectroscopia. Ciências inteiras não têm muitos fundadores.

Legado

Casou-se com Augusta Bedoire em 1845, filha de uma família de comerciantes de Estocolmo de origem huguenote; o seu filho Knut, nascido em 1857, tornou-se físico por sua vez. Ångström morreu de meningite em Uppsala a 21 de junho de 1874, aos cinquenta e nove anos, com as reduções magnéticas do Eugenie quase terminadas.

O seu nome sobrevive em três lugares. Uma cratera na Lua leva-o. O Laboratório Ångström na Universidade de Uppsala, que alberga física, matemática, engenharia, química e física espacial, leva-o. E, de forma mais duradoura, o angstrom — um décimo de bilionésimo de metro, a unidade em que os comprimentos de onda da luz e o espaçamento entre átomos em sólidos são medidos — leva-o para cada artigo de cristalografia e espectroscopia que ainda está a ser escrito. Um homem cujo grande trabalho foi desfeito por um metro ligeiramente curto acabou como uma unidade de comprimento.