William Henry Bragg: O homem que começou tarde e decifrou os cristais

À idade de quarenta anos, quase não tinha publicado nada. Passara dezoito anos do outro lado do mundo a ensinar matemática e física a estudantes universitários australianos e tinha chegado a esse cargo aos vinte e três anos, admitindo ele próprio que sabia muito pouco de física. Depois, em 1904, começou a investigar — e em três anos era membro da Royal Society, em onze era laureado com o Nobel e em dezanove era diretor da Royal Institution. A carreira de William Henry Bragg é a refutação viva da ideia de que a física é um jogo para jovens.

Uma quinta em Cumberland e um terceiro Wrangler

Nasceu em Westward, em Cumberland, a 2 de julho de 1862. A sua mãe morreu quando ele tinha sete anos e foi criado por um tio, passando pela Robert Smyth Academy e depois pelo King William's College, na Ilha de Man, antes de ir para o Trinity College, em Cambridge. Em 1884, obteve o terceiro lugar como Wrangler no tripos de matemática — o terceiro do país no exame mais difícil que a Grã-Bretanha então estabelecia.

Vinte e três anos e quase nenhuma física

Dois anos depois, aos vinte e três anos, foi nomeado Elder Professor de Matemática e Física na Universidade de Adelaide. Ele dominava a matemática. A física não, e grande parte dos seus primeiros anos australianos foi dedicada a adquiri-la e a construir as instalações científicas da universidade a partir de quase nada. Em 1889, casou-se com Gwendoline Todd, filha do astrónomo Charles Todd; tiveram três filhos, Gwendolen, Lawrence e Robert. Durante quase duas décadas, Bragg foi, para os padrões da física de investigação, invisível.

Começando aos quarenta e um

A mudança ocorreu em 1904, quando tinha quarenta e um anos, com o seu trabalho sobre a ionização de gases e a absorção de partículas alfa. Era física experimental séria, do tipo que estava a remodelar a compreensão da matéria, e foi rapidamente reconhecida: a eleição para a Royal Society seguiu-se três anos depois. Em 1909, regressou a Inglaterra como professor na Universidade de Leeds.

Leeds e o espetrómetro

Em 1912, Max von Laue tinha demonstrado que um cristal difrata os raios X num padrão característico de manchas — um resultado que provou simultaneamente que os raios X se comportam como ondas e demonstrou que os cristais são construídos sobre uma rede regular. Laue tinha o fenómeno. O que ninguém tinha ainda era um método.

Bragg forneceu uma metade e o seu filho mais velho a outra. Lawrence, então um jovem em Cambridge, desenvolveu a relação agora universalmente chamada de lei de Bragg: uma equação que liga o comprimento de onda dos raios X, o espaçamento entre os planos de átomos no cristal e o ângulo em que os raios são refletidos. Reordenada, permite realizar o raciocínio inverso — medir os ângulos, conhecer o comprimento de onda e calcular onde estão os átomos.

William Henry Bragg construiu o instrumento que tornou isto prático. O seu espetrómetro de raios X permitiu que as reflexões de uma face cristalina fossem medidas sistemática e precisamente, em vez de serem fotografadas e adivinhadas, e com ele os dois começaram a determinar a arquitetura atómica de substâncias reais, começando por sais simples e pequenas moléculas. Entre ambos, transformaram uma curiosidade numa técnica, e a técnica numa ciência. O Prémio Nobel da Física de 1915 foi para ambos, pela análise da estrutura cristalina por meio de raios X. Lawrence tinha vinte e cinco anos e permaneceu o laureado mais jovem na história do prémio até 2014. Continua a ser o único Nobel partilhado por pai e filho pelo mesmo trabalho.

1915 não foi um bom ano para a família. Robert Bragg, o filho mais novo, morreu devido a ferimentos em Gallipoli, naquele mês de setembro.

A Royal Institution

Bragg mudou-se para a University College de Londres em 1915 e, em 1923, para a Royal Institution como Professor Fulleriano, dirigindo-a e ao seu Laboratório Davy Faraday para o resto da sua vida. Tornou a RI num dos principais centros mundiais de cristalografia, e foi um divulgador invulgarmente talentoso — um conferencista habitual nas Conferências de Natal da Royal Institution, com livros sobre som e luz dirigidos ao leitor comum. Foi feito cavaleiro em 1920, recebeu a Medalha Rumford em 1916, a Medalha Copley em 1930 e a Ordem de Mérito em 1931, e serviu como presidente da Royal Society de 1935 a 1940.

Porque é que William é chamado de génio

O relato honesto deve começar com a questão do crédito, porque tem seguido o nome Bragg durante um século. A lei é de Lawrence. O seu pai disse-o na altura, escrevendo à Nature que o seu filho tinha produzido a teoria que permitia calcular as posições das manchas para qualquer disposição de cristal e placa, e Lawrence disse-o no fim da sua vida: "Diz-se por vezes que o meu pai e eu começámos a análise por raios X juntos, mas na verdade não foi o caso". O mundo, no entanto, continuou a creditar o homem mais velho e mais famoso — Lawrence foi excluído da Conferência Solvay de 1913 a que o seu pai assistiu, e o comentário de Rutherford a William sobre a sua Medalha Barnard partilhada em 1915 foi: "É muito cedo para o seu rapaz receber estas distinções". O próprio William observou que as pessoas tendiam a dar-lhe o primeiro crédito em ocasiões em que o seu filho o deveria ter. Lawrence começou a usar o seu nome do meio para evitar a confusão.

Portanto, o caso de William Henry Bragg não pode basear-se na teoria. Baseia-se na instrumentação e no julgamento. O espetrómetro de raios X é a razão pela qual a cristalografia se tornou uma disciplina de trabalho em vez de uma demonstração: um dispositivo suficientemente preciso para converter um padrão de difração numa medição fiável, concebido por alguém com a rara combinação da matemática de um Wrangler e das mãos de um experimentalista prático. E há o temperamento — um homem que aprendeu sozinho uma disciplina inteira aos vinte e três anos, começou investigação original aos quarenta e um e depois, no auge da sua fama, dedicou a sua energia a insistir publicamente que a ideia central pertencia ao seu filho. Isso não é genialidade no sentido habitual. É algo mais raro.

Legado

Bragg morreu de insuficiência cardíaca em Londres, a 12 de março de 1942, aos setenta e nove anos. O método que ele e Lawrence fundaram continuou a determinar a estrutura da disposição atómica em metais, minerais, vitaminas, proteínas e, em 1953, no ADN — trabalho realizado em instituições que os Bragg tinham moldado, por investigadores que usaram os descendentes do espetrómetro que ele construiu em Leeds. Mais Prémios Nobel fluíram da cristalografia de raios X do que de quase qualquer outra técnica isolada nas ciências físicas. A maior parte do que sabemos sobre a forma do mundo molecular foi lida a partir de cristais pelo método que um rapaz de quinta de Cumberland começou a construir quando tinha mais de quarenta anos.