Georg Simon Ohm: O professor que mediu a resistência

Em março de 1828, alguns meses após publicar o livro que acabaria gravando seu nome em cada diagrama de circuitos do mundo, Georg Simon Ohm renunciou ao seu cargo no Gymnasium jesuíta de Colônia. O motivo não foi escândalo ou doença. Foi que ninguém ali havia notado. Die galvanische Kette, mathematisch bearbeitet havia sido publicado no ano anterior e tinha sido, na fórmula educada, recebido friamente. Ohm esperava que o livro o tirasse do ensino secundário. Em vez disso, passou os cinco anos seguintes sem um cargo adequado.

O currículo de um serralheiro

Ele nasceu em Erlangen em 16 de março de 1789, no margraviato de Brandemburgo-Bayreuth. Seu pai, Johann Wolfgang Ohm, era um serralheiro que tinha se instruído a um nível surpreendentemente alto, e sua mãe, Maria Elizabeth Beck, era filha de um alfaiate. Dos sete filhos do casal, apenas três sobreviveram até a idade adulta — Georg Simon, sua irmã Elizabeth Barbara e seu irmão Martin, que se tornou um matemático por mérito próprio. Sua mãe morreu quando Georg tinha dez anos.

A educação que importava aconteceu em casa. Johann Wolfgang ensinou aos dois filhos matemática, física, química e filosofia. Georg frequentou o Gymnasium de Erlangen desde os onze anos e, segundo todos os relatos, quase não aprendeu nada lá: exercícios de memória, ciência mínima, um sistema notavelmente pior do que aquele que seu pai dirigia na oficina. É um detalhe que vale a pena reter, porque toda a vida científica de Ohm foi conduzida por um homem a quem se tinha ensinado a aprender por si mesmo.

Três semestres e uma demissão

Ele ingressou na Universidade de Erlangen em 1805 e logo descobriu o lado social da vida estudantil. Seu pai, não impressionado, forçou-o a sair após três semestres. Em setembro de 1806, aceitou um cargo de matemática em Gottstadt bei Nydau, na Suíça; em março de 1809, mudou-se para Neuchâtel como tutor privado durante dois anos. Antes de partir, o professor de Erlangen Karl Christian von Langsdorf deu-lhe o conselho que moldou tudo o que veio depois: pare de procurar um currículo e leia Euler, Laplace e Lacroix por conta própria. Ohm fez exatamente isso e retornou a Erlangen em abril de 1811 para obter seu doutorado em outubro.

O professor errante

O doutorado quase não lhe rendeu nada. Deu aulas de matemática em Erlangen brevemente e partiu porque o salário não o sustentava. Desde janeiro de 1813, ensinou matemática e física em Bamberg, primeiro numa escola pobre e depois, a partir de 1816, numa escola superlotada. Ele estava, na expressão de um relato biográfico, sobrecarregado de alunos, encontrando pouco apreço pelos seus esforços conscienciosos, e resignado à probabilidade de nunca se casar — razão pela qual se voltou para a pesquisa, em parte para se provar e em parte para construir um caso para um emprego num lugar mais estimulante. A lei de Ohm foi, na origem, uma candidatura a emprego.

O laboratório de Colônia

A sua sorte mudou em setembro de 1817, quando ingressou no Gymnasium jesuíta de Colônia, que possuía um laboratório de física bem equipado. Trabalhou sobre Lagrange, Legendre, Laplace, Biot, Poisson, Fourier e Fresnel. Quando chegou ao seu conhecimento a descoberta de Ørsted, em 1820, de que uma corrente desvia a agulha de uma bússola, ele tinha tanto o aparelho quanto a matemática para fazer algo com isso.

O seu primeiro artigo, em 1825, examinava como a força eletromagnética produzida por um fio diminui à medida que o fio se torna mais longo. Dois artigos adicionais em 1826 forneceram o tratamento matemático, e aqui Ohm deu o seu passo intelectual decisivo: modelou o fluxo de eletricidade através de um condutor baseando-se na análise de Fourier do fluxo de calor através de um sólido. O calor, nas mãos de Fourier, movia-se de uma temperatura alta para uma baixa a uma taxa definida pela condutividade do material. Ohm propôs que a eletricidade se comportava da mesma forma — uma diferença motriz, um meio resistente, um fluxo proporcional.

Die galvanische Kette

A teoria completa apareceu em 1827 como Die galvanische Kette, mathematisch bearbeitet — o circuito galvânico trabalhado matematicamente. O seu resultado central é agora ensinado a todas as crianças em idade escolar: a corrente através de um condutor é diretamente proporcional à diferença de potencial aplicada a ele, com a resistência como a constante de proporcionalidade. Antes de Ohm, a intensidade elétrica era uma qualidade vaga; depois dele, era uma quantidade com uma equação.

O livro fracassou. Parte do problema era o próprio Ohm — introvertido, pouco conectado, sem cátedra universitária. Parte foi o método: um tratamento fortemente matemático de um problema físico não estava na moda na física alemã da época, onde um estilo mais especulativo e filosófico prevalecia. E parte foi pessoal, na forma de figuras influentes hostis, incluindo Georg Friedrich Pohl e Johannes Schultz. Ohm demitiu-se em Colônia em março de 1828 e esperou.

O ouvido e, finalmente, uma cátedra

O reconhecimento chegou primeiro do estrangeiro. A Royal Society concedeu-lhe a Medalha Copley em 1841 e elegeu-o membro estrangeiro em 1842; a Academia Bávara tornou-o membro pleno em 1845; Berlim e Turim aceitaram-no como membro correspondente. Ele estava, desde 1833, na Escola Politécnica de Nuremberg. Em 1849, tornou-se curador do gabinete de física da Academia Bávara e professor em Munique, e só em 1852 — dois anos antes de morrer — recebeu a cátedra de física lá.

O seu trabalho tardio voltou-se para o som. Em 1843, propôs um princípio de acústica fisiológica: que o ouvido percebe um tom musical como um conjunto de componentes harmônicas puras constituintes. A ideia, conhecida como lei acústica de Ohm, foi uma contribuição real e também, como estabeleceram trabalhos posteriores, não é totalmente verdadeira. O físico August Seebeck expôs pressupostos injustificados na descrição de Ohm dos tons de combinação, e Ohm concedeu o ponto. Beiträge zur Molecular-Physik seguiu-se em 1849.

Por que Georg é chamado de gênio

A qualidade específica em exibição é a transferência analógica — reconhecer que um problema resolvido num domínio é estruturalmente o mesmo que um problema não resolvido noutro. Fourier já tinha resolvido a condução do calor. A intuição de Ohm foi que a eletricidade num fio é o mesmo animal matemático: um fluxo impulsionado por uma diferença e impedido por uma propriedade do meio. Fazer essa identificação exigiu que ele mantivesse duas coisas ao mesmo tempo que os seus contemporâneos geralmente mantinham separadas — o delicado trabalho experimental de medir correntes fracas através de fios de comprimento variável e a matemática analítica continental que ele tinha aprendido sozinho com Euler e Laplace, seguindo o conselho de Langsdorf. A física alemã da década de 1820 não estava a fazer isto. É precisamente por isso que o livro caiu como uma pedra.

O contra-caso merece o seu peso. A lei de Ohm não é uma lei da natureza da forma como as de Newton são; é uma regularidade empírica que se aplica a uma classe grande e útil de materiais e falha para muitos outros, e a formulação de Ohm baseava-se num modelo fluido de eletricidade que foi superado. Ele estava errado sobre os tons de combinação e teve de admiti-lo publicamente. A sua carreira foi, por qualquer medida comum, um longo período de ensino escolar medíocre interrompido por dois anos produtivos num laboratório de Colônia. O que sobrevive não é um corpo de trabalho, mas uma única relação — embora aconteça ser a relação sobre a qual toda a engenharia elétrica foi posteriormente construída, e estar certo uma vez nessa escala não é pouca coisa.

Legado

Ohm morreu em Munique em 6 de julho de 1854 e foi enterrado no Alter Südfriedhof. O seu nome tornou-se uma unidade: o ohm, símbolo Ω, é a medida SI de resistência elétrica, e existe um argumento justo de que o nome de nenhum outro físico é invocado tão frequentemente por tantas pessoas que não poderiam dizer-lhe mais nada sobre ele. O filho autodidata de um serralheiro autodidata terminou como o padrão pelo qual cada condutor na terra é medido.