Niels Bohr: do futebol à física quântica

O dinamarquês Niels Bohr cresceu numa atmosfera familiar progressista, liberal e intelectual. Seu pai era professor de fisiologia na Universidade de Copenhague e quase ganhou um Prêmio Nobel. Além disso, sua admiração pela Inglaterra o fez ser um dos pioneiros em levar o futebol para a Dinamarca. Bohr nasceu em 7 de outubro de 1885 e, quando era um adolescente, o físico alemão Max Planck formulou o que seriam os fundamentos da teoria quântica, que viria a ser desenvolvida nas décadas seguintes por Albert Einstein e o próprio Niels Bohr.

Mas antes de se tornar um dos mais importantes e influentes físicos do século 20, Bohr foi, assim como seu inseparável irmão mais moço, um talento no futebol dinamarquês, para orgulho do pai. Em 1903, enquanto o mundo era agitado pelas revoluções científicas que caracterizariam o século 20, Niels e seu irmão começaram a estudar na Universidade de Copenhague e a jogar pelo time de futebol da escola, o Akademisk Boldklub, que era um dos mais fortes do país na época. Bohr convivia também com importantes intelectuais que frequentavam a casa de seus pais, como o filósofo Soren Kierkegaard, fundador do existencialismo, e o crítico George Brandes, descobridor de Nietzsche.

Em seu último ano na universidade, Niels apresentou um trabalho experimental sobre as vibrações num jato de água, o que lhe valeu a Medalha de Ouro da Real Academia Dinamarquesa de Ciências e Letras, um feito extraordinário para um jovem de pouco mais de 20 anos de idade. Mas aquilo foi só um prenúncio do talento científico de Bohr. O melhor ainda estava por vir. Sua tese de doutorado intitulada “Um estudo da teoria dos elétrons dos metais” chegou a conclusões espantosas. Ele argumentou que o magnetismo revelava inadequações à teoria dos elétrons dos metais. Segundo Bohr, a teoria apesar de dar conta de quase todas as qualidades dos metais não era confiável ao tratar das quantidades envolvidas no comportamento metálico. A força do magnetismo de alguns metais, por exemplo, ao serem colocados num campo elétrico, não se conformava às leis da física clássica. Aquela descoberta era aterrorizante. Bohr propunha que as regras da física clássica não se aplicavam aos níveis subatômicos. Para se descrever o que acontecia dentro do átomo, seria necessário desenvolver uma nova física.

Para entender melhor o que havia descoberto, Bohr foi para Cambridge estudar com J.J. Thomson, o descobridor dos elétrons. Mas Thomson classificou suas ideias como lixo. No entanto, em um jantar anual do Laboratório de Cavendish, Bohr conheceu o neozelandês Ernest Rutherford, que com seu trabalho sobre radioatividade tinha provocado especulações revolucionárias sobre a natureza dos átomos e sua estrutura. Apesar de terem estilos opostos para a pesquisa científica, eles se encantaram um pelo outro. Rutherford convidou Bohr para se juntar à equipe de pesquisadores da Universidade de Manchester. Os experimentos de Rutherford em Manchester o levaram a sugerir um modelo de átomo. Segundo ele, o átomo era quase inteiramente vazio. No centro haveria um núcleo positivo e minúsculo, mas extremamente denso. Ele seria rodeado por vários elétrons negativos que giravam ao seu redor em órbitas fixas, atraídos por ele. A menor unidade do mundo funcionaria igual ao sistema solar. Apesar de inspirada, a concepção de Rutherford batia de frente com as da física clássica. Foi então que Bohr entrou em cena. Ele passou a buscar uma solução que apoiasse a estrutura atômica “impossível” de Rutherford.