Pieter Zeeman
gigatos | Novembro 13, 2021
Resumo
Pieter Zeeman (Zonnemaire, 25 de Maio de 1865 – Amsterdão, 9 de Outubro de 1943) foi um físico holandês e Prémio Nobel.
Zeeman nasceu na aldeia de Zeeland de Zonnemaire, filho do ministro reformado Catharinus Forandinus Zeeman (1828-1906) e Wilhelmina Worst. Depois da escola de aldeia de uma classe, o seu pai ensinou-lhe um conhecimento básico de francês e ele pôde frequentar a escola de hogereburger (HBS) em Zierikzee (agora parte do grupo escolar Pontes). Durante a sua estadia na HBS, observou uma aurora boreal particularmente brilhante, que podia ser vista no Norte da Europa em Novembro de 1882. Zeeman partilhou a sua observação com o professor de física de Groningen H.J.H. Groeneman, que publicou um artigo e desenho sobre o assunto na revista Nature.
Como a HBS não oferecia acesso directo à universidade, e Zeeman queria estudar matemática e física, primeiro teve de passar um ano em educação suplementar no ginásio em Delft. Foi colocado com o vice-director J.W. Lely (irmão de Cornelis Lely) e recebeu o latim e o grego como preparação para o exame de admissão à universidade.
Durante a sua estadia em Delft, Zeeman entrou em contacto com Heike Kamerlingh Onnes, de quem receberia mais tarde instrução em mecânica. Em 1885 passou no seu exame de admissão e foi admitido na Universidade Estatal de Leiden, como estudante de Kamerlingh Onnes e Hendrik Lorentz. Kamerlingh Onnes ficou particularmente impressionada com a compreensão de Zeeman do famoso livro de Maxwell, Teoria do Calor. Mesmo antes da sua promoção, Zeeman foi nomeado assistente do Professor Lorentz em 1890. Em 1893 obteve o seu doutoramento sob Kamerlingh Onnes com uma dissertação sobre magneto-óptica: Medições do fenómeno Kerr em reflexões polares sobre ferro, cobalto e níquel.
Depois de obter o seu doutoramento, Zeeman trabalhou durante seis meses em Estrasburgo com Emil Cohn no Instituto Kohlrausch, onde realizou pesquisas sobre a propagação de vibrações eléctricas em líquidos. Posteriormente, foi professor particular de matemática e física na Universidade de Leiden antes de ser nomeado professor de física na Universidade de Amesterdão em 1896.
Em 1896, no seguimento da sua investigação de doutoramento sobre o efeito nuclear, começou a investigar o efeito dos campos magnéticos sobre a luz e descobriu o que é agora conhecido como o efeito mar, que publicou na Nature e noutras revistas importantes em 1897. Este efeito envolve o fenómeno de as linhas espectrais de um átomo que emite luz a partir de um estado excitado se dividirem na presença de um forte campo magnético. É uma das provas da existência de quantização nos orbitais de electrões em torno do átomo e, portanto, uma das indicações para a correcção da mecânica quântica, que, aliás, só seria desenvolvida por Max Planck e outros a partir de 1900. Alguns anos antes, já tinha conseguido dar a resposta ao concurso organizado pela Koninklijke Hollandsche Maatschappij der Wetenschappen sobre este efeito nuclear e tinha ganho a medalha de ouro em 1892.
A sua descoberta foi uma prova importante para a teoria de Lorentz sobre a radiação electromagnética. A partir dos resultados de medição de Zeeman, Lorentz não só concluiu que as partículas responsáveis pela emissão de luz em átomos têm uma carga negativa, como também podia agora determinar a relação entre a carga e a massa das partículas – quociente qm.
A partir desse momento, Zeeman e Lorentz centrariam em conjunto as suas pesquisas na influência do magnetismo sobre os raios de luz. O próprio Zeeman investigou a divisão das linhas espectrais em muitas substâncias diferentes, registando os resultados numa série de fotografias. O seu trabalho nesta área foi de grande importância para toda a investigação futura sobre a estrutura dos átomos.
Em 1900, Zeeman foi nomeado professor extraordinário de Física na Universidade de Amesterdão. Ao aceitar esta posição, proferiu um discurso inaugural intitulado: “Investigações experimentais em partes menores do que átomos”, no qual expôs as últimas investigações sobre os “importantes blocos de construção do nosso conhecimento da natureza” (os electrões, descobertos mais tarde). Em 1908, como sucessor de Van der Waals, foi nomeado professor titular e director do Instituto de Física de Roeterseiland, no bairro de Plantage.
Como este laboratório já não satisfazia os seus requisitos, foi-lhe prometido um novo pela Universidade de Amesterdão já em 1914. Mas devido ao surto da Primeira Guerra Mundial Zeeman teve de esperar até 1923 para poder utilizar o novo laboratório “Physica” em Plantage Muidergracht. Entretanto, Zeeman trabalhou no antigo laboratório no efeito doppler óptico, um efeito utilizado na astronomia para aprender mais sobre o movimento das estrelas. Concentrou-se também na propagação da luz nos sólidos em movimento.
Em 1902, partilhou com Hendrik Lorentz o Prémio Nobel pela sua descoberta do efeito do mar. Isto como resultado de experiências feitas pelos físicos americanos Albert Michelson e Edward Morley. No dia da adjudicação, 10 de Dezembro de 1902, Zeeman estava doente. Por conseguinte, Lorentz teve de explicar a investigação do seu antigo aluno ao rei sueco e a outros convidados. Em 1912 Zeeman recebeu a Medalha Matteucci, assim como a Medalha Henry Draper (1921), a Medalha Rumford e a Medalha Benjamin Franklin (1925). Até à sua morte, permaneceu activo na investigação sobre a propagação da luz em meios como a água, o quartzo e o sílex.
Em 1932, Zeeman foi nomeado membro honorário da Universidade de Göttingen em homenagem ao 350º aniversário da Universidade de Ciências Aplicadas de Amesterdão, e porque a Universidade de Göttingen queria agradecer aos Países Baixos pelo seu grande progresso físico.
Zeeman recebeu muitos doutoramentos honorários, entre outros, das universidades de Oxford e Leuven e foi nomeado membro (honorário) de muitas sociedades científicas.
Na sua reforma aos 70 anos de idade, Zeeman foi nomeado Comandante na Ordem do Leão Holandês. Em 1940, por ocasião do seu 75º aniversário, o laboratório de Física de Amesterdão, datado de 1923, recebeu o seu nome em homenagem a ele. Após a sua morte a 9 de Outubro de 1943, o seu corpo foi colocado para descansar numa cerimónia simples no Cemitério Geral em Haarlem, não muito longe do local onde Lorentz está enterrado.
Fontes
