Como William Bragg transformou a difração de raios X na análise da arquitetura atômica

Um acadêmico que conquistou os mais altos reconhecimentos em competições de matemática pura em Cambridge acabou transformando a física moderna ao se dedicar à física experimental de maneira quase informal sempre que um novo problema despertava seu interesse. Nascido em Westward, Cumberland, em 2 de julho de 1862, William Henry Bragg ingressou no Trinity College, em Cambridge, como bolsista em 1881. Sob a orientação do Dr. E. J. Routh, ele obteve o terceiro lugar (Third Wrangler) no teste Mathematical Tripos em junho de 1884. Após alcançar a primeira classe da Parte II em janeiro de 1885, Bragg dedicou parte daquele ano ao estudo da física experimental no Laboratório Cavendish, iniciando uma virada que mudaria para sempre toda a sua trajetória científica.

Do Tripos de Cambridge a Adelaide

No final de 1885, a Universidade de Adelaide, no sul da Austrália, elegeu o jovem graduado de Cambridge para sua cátedra dupla de Matemática e Física. Bragg mudou-se para o exterior para assumir o cargo, consolidando sua presença acadêmica e expandindo sua atuação além da matemática pura. Em 1889, casou-se com Gwendoline Todd, filha de Sir Charles Todd, que exercia o cargo de Diretor-Geral dos Correios e Astrônomo Governamental do Sul da Austrália. Durante sua permanência em Adelaide, Bragg construiu uma reputação de grande versatilidade, demonstrando a habilidade de dominar um tema, fazer uma contribuição essencial e, em seguida, direcionar a atenção para novas investigações.

Mapeando cristais com luz e raios

Bragg retornou à Inglaterra em 1909 para se tornar o Professor Cavendish de Física na Universidade de Leeds, posto que ocupou até 1915. Embora Max von Laue tivesse demonstrado que os raios X sofrem difração de ondas ao atravessar cristais, o arranjo espacial exato dos átomos no interior dos sólidos cristalinos permanecia desconhecido. Entre 1913 e 1914, Bragg colaborou com seu filho, William Lawrence Bragg, para transformar a difração de raios X em um instrumento sistemático de leitura de estruturas atômicas. Von Laue provou a natureza ondulatória dos raios X, mas os Bragg criaram o método prático para revelar a forma como os cristais são construídos. Pela fundação desse novo campo de análise da estrutura cristalina, pai e filho receberam conjuntamente o Prêmio Nobel de Física em 1915.

Em 1915, Bragg transferiu-se para Londres para assumir a cátedra Quain de Física no University College London, onde permaneceu até 1925, quando aceitou a cátedra Fulleriana de Química na Royal Institution.

Acústica em tempos de guerra e liderança nacional

Durante a Primeira Guerra Mundial, Bragg redirecionou suas habilidades experimentais para a tecnologia de defesa. O governo britânico o encarregou das pesquisas sobre detecção e medição de som subaquático para localização de submarinos. Em reconhecimento às suas pesquisas acústicas e contribuições científicas, ele foi nomeado C.B.E. em 1917, condecorado como cavaleiro em 1920 e admitido na Ordem do Mérito em 1931. A Royal Society, que o havia elegido membro (Fellow) em 1907, concedeu-lhe a Medalha Rumford em 1916 e sua maior honraria, a Medalha Copley, em 1930. Em 1935, seus pares o elegeram presidente da Royal Society.

Livros, honrarias e precisão atômica

Bragg também escreveu livros de amplo alcance dirigidos tanto ao público acadêmico quanto ao público geral, incluindo Studies in Radioactivity, X-Rays and Crystal Structure, The World of Sound e The Universe of Light. Ele recebeu doutorados honoris causa de dezesseis universidades e manteve afiliação às principais sociedades científicas estrangeiras, conciliando seus deveres institucionais com seu passatempo favorito, o golfe. Sir William Bragg faleceu em Londres em 10 de março de 1942.

Ao converter a difração de raios X em uma ferramenta quantitativa para inspecionar a matéria sólida, Bragg forneceu à ciência física a base para a química estrutural e a biologia molecular modernas. O arcabouço analítico desenvolvido naqueles experimentos de 1913 e 1914 permitiu que futuras gerações de pesquisadores mapeassem macromoléculas biológicas complexas e materiais sintéticos com precisão atômica.

Imagem de capa: ilustração gerada por IA; não é uma fotografia documental.

Fonte: Nobel Prize William Bragg