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A transição para o século XX e a primeira metade deste século

Como foi dito, a produção científica em Portugal no século XIX não atingiu o brilho observado noutros países europeus. Mas, na segunda metade do século XIX, foi por diversas vezes e por diversas pessoas reafirmada a necessidade de serem criadas as condições para que Coimbra acompanhasse os desenvolvimentos que se iam verificando nas ciências nas instituições universitárias mais avançadas. Alegava-se que, quando todas as nações civilizadas davam a máxima importância ao estudo das ciências experimentais, quando por toda a parte se viam melhoramentos materiais devidos à ciência, seria de estranhar que a Universidade de Coimbra permanecesse alheia a este movimento. Na área da Física, os rápidos progressos no século XIX exigiam um desenvolvimento acelerado do seu ensino. Os tratados sobre o calor (termodinâmica, com avanços importantes devidos principalmente aos britânicos James Joule e William Thompson Lorde Kelvin, e ao alemão Julius Clausius), a electricidade e o magnetismo (unidos no electromagnetismo, graças ao dinamarquês Hans Christian Ørsted, ao francês André-Marie Ampère e, principalmente, aos britânicos Michael Faraday e James Clerk Maxwell) e à luz (o objecto da óptica, que tanto ficou a dever ao inglês Thomas Young e aos franceses Augustin Jean Fresnel, Armand Fizeau e Jean Foucault), eram tão avultados e tão cheios de novidades que se justificava a criação de disciplinas autónomas da Física no plano curricular.

A Física também começou então a fazer pontes com as Ciências da Terra. O final da década de 1850 ficou assinalado na Faculdade de Filosofia de Coimbra pela criação de um importante centro de estudos dedicado ao Geomagnetismo. Esta iniciativa permitiu que alguns professores visitassem os mais notáveis observatórios geomagnéticos da Europa. Para criar o Observatório Meteorológico e Magnético, que ainda hoje funciona em Coimbra, foram estabelecidos contactos no estrangeiro por volta de 1860, levando que fossem aprendidas as novas técnicas experimentais nesse domínio.

O final do século XIX ficou assinalado em Coimbra pela publicação de vários trabalhos que denotam uma grande actualidade científica, numa época em que se desvendavam os segredos da luz e da matéria. A Teoria Electromagnética da Luz foi o tema de uma dissertação apresentada por Henrique Teixeira Bastos à Faculdade de Filosofia. Em 1896 este professor publicou um artigo na revista científico-literária O Instituto (órgão da sociedade dos lentes de Coimbra que tinha o mesmo nome que a revista), onde divulgava as mais recentes descobertas relativas aos raios X que tinham sido tornadas públicas em Dezembro de 1895. É notável que, pouco mais de um mês depois da publicação do artigo onde o alemão Wilhelm Roentgen anunciava a sua descoberta, se tenham feito as primeiras experiências semelhantes em Coimbra. No dia 1 de Março de 1896, o jornal O Século publicou na primeira página um extenso artigo intitulado A Fotografia através dos corpos opacos, onde dava notícia das primeiras experiências de raios X realizadas em Portugal. Ainda em Fevereiro desse ano foram feitos os primeiros ensaios de aplicação dos raios X no diagnóstico clínico. No ano seguinte intensificaram‑se os estudos sobre os raios X no Gabinete de Física de Coimbra.

Em Maio de 1897 o licenciado em Filosofia Natural Álvaro da Silva Basto submeteu uma dissertação para doutoramento na Faculdade de Filosofia da Universidade de Coimbra intitulada Os raios catódicos e os raios X de Röntgen. A parte referente aos raios X iniciava-se com um estudo sobre as suas propriedades ópticas, seguindo-se experiências sobre efeitos luminescentes e fotográficos, e as acções eléctricas da radiação. Tinha sido em 1896 que o francês Henri Becquerel descobrira o fenómeno da radioactividade natural e, na sua tese, Silva Basto também desenvolveu o estudo comparativo das propriedades dos raios X com os raios de Becquerel. Entre a extensa bibliografia publicada na Europa e nos Estados Unidos, e referenciada nessa tese, merecem destaque especial pela sua actualidade as comunicações apresentadas na Academia das Ciências de Paris por Gustav Le Bon em 26 de Abril e por Henri Becquerel em 10 de Maio do mesmo ano. A última conferência foi apresentada apenas cerca de vinte dias antes de Silva Basto defender o seu estudo!

O final do século XIX e o início do século XX também ficaram assinalados em Coimbra pela introdução dos estudos experimentais sobre a constituição atómica da matéria. Em 1908 foi apresentada a dissertação para doutoramento na secção de Ciências Físico‑Químicas da Faculdade de Filosofia, da autoria do químico Egas Ferreira Pinto Basto. No mesmo ano também submeteu uma nova dissertação para o concurso ao magistério na primeira secção da Faculdade de Filosofia Natural, a qual era uma continuação do seu estudo Teoria dos Electrões. Este trabalho é bem elucidativo da actualidade de alguns assuntos da Física Moderna ensinados em Coimbra na época das grandes descobertas sobre a estrutura atómica da matéria. A maior parte do trabalho tinha como referência os estudos mais recentes dos ingleses Joseph John Thomson e Ernest Rutherford, o primeiro descobridor do electrão em 1897 e o segundo descobridor do núcleo atómico em 1911.

A radioactividade foi uma importante área de estudos no início do século XX. Sobre este tema, em 1906, o jovem licenciado João de Magalhães apresentou a sua tese de licenciatura com o título O Rádio e a radioactividade. Sobre este mesmo assunto, publicou depois onze artigos no Instituto. Alguns anos depois, ainda sobre os estudos experimentais das radiações ionizantes, Francisco Nazareth submeteu, em 1915, uma dissertação para o concurso de Segundo Assistente da Faculdade de Ciências da Universidade de Coimbra subordinada ao tema Ionização dos gases em vaso fechado. Segundo Mário Silva, o seu antigo professor Nazareth esteve muito próximo de descobrir o neutrão, a partícula do núcleo atómico que foi prevista teoricamente por vários cientistas, mas que só foi identificada experimentalmente pelo inglês James Chadwick em 1932.

O Observatório Astronómico de Coimbra, cujas origens remontam como foi dito à Reforma Pombalina, também conheceu um significativo desenvolvimento no início do século XX. Esta época ficou assinalada pelos trabalhos de Francisco da Costa Lobo, justamente considerado um dos pioneiros da Astrofísica em Portugal. Em 1907 visitou os principais observatórios da Europa com o objectivo de desenvolver em Coimbra o estudo do Sol. Em 1912 teve início a fase de instalação de um espectroheliógrafo no Observatório Astronómico com características análogas às do existente no Observatório de Astronomia Física de Paris (situado em Meudon). Costa Lobo contou com o apoio de Henri Deslandres, que foi director do observatório francês entre 1926 e 1929. Desde o final da década de 90 do século XIX que o famoso astrónomo francês tinha instalado um novo espectroheliógrafo, aparelho que permite a obtenção de imagens das manchas e protuberâncias solares. Aparelhos semelhantes começaram a ser instalados um pouco por toda a Europa e Estados Unidos e o estudo do Sol, em particular das camadas exteriores, conheceu nesta altura um grande desenvolvimento.

Inicialmente o pavilhão do espectroheliógrafo da Universidade de Coimbra foi construído próximo do Observatório Meteorológico e Magnético, criado nos anos de 1860. A eclosão da Primeira Grande Guerra atrasou os trabalhos de instalação do equipamento do observatório e só no ano de 1926 foi obtido o primeiro espectroheliograma. A obtenção de imagens monocromáticas do Sol, segundo as componentes K1 e K3 da risca K do cálcio ionizado (CaII) começou a ser realizada sistematicamente a partir do início do ano de 1926.

Costa Lobo foi director do Observatório Astronómico entre 1922 e 1934, ano da sua jubilação, e também, durante muito tempo, director do Instituto de Coimbra. Em 1929, criou e dirigiu os Anais do Observatório Astronómico da Universidade, contendo os registos das observações solares de 1929. No ano de 1912 obteve um dos primeiros filmes portugueses de um eclipse total do Sol. Viajou bastante pela Europa e pelos Estados Unidos, frequentando vários congressos. Em 1918 representou Portugal numa conferência realizada em Bruxelas, onde foi elaborado um projecto de estatutos provisório da União Matemática Internacional. Entre as diversas academias científicas de que foi membro encontram-se a Academia de Ciências de Lisboa, a Sociedade Astronómica Real da Inglaterra, a Academia Pontifícia das Ciências, a Real Academia das Ciências de Madrid, a Real Academia de História de Madrid, o Bureau des Longitudes de Paris e a Academia Diplomática Internacional.

Em 1911 procedeu‑se à primeira reorganização do século XX no ensino das ciências físico‑matemáticas e histórico‑naturais na Universidade de Coimbra. Efectivamente, durante o primeiro Governo da República, a Universidade de Coimbra foi reformada. Também neste ano foram criadas as Universidades de Lisboa e do Porto, onde foram criadas Faculdades de Ciências. As alterações observadas no ensino das ciências em Coimbra não foram muito acentuadas. Uma das medidas tomadas veio oficializar uma situação que na prática se verificou ao longo de todo o século XIX. Na realidade, desde a sua fundação, as duas Faculdades de Filosofia e de Matemática, criadas pela Reforma Pombalina, eram caracterizadas por uma complementaridade pedagógica e científica. Justificava‑se, por isso, a sua fusão numa só unidade de ensino. Estas duas Faculdades estão na origem da Faculdade de Ciências e os dois cursos até então existentes desdobraram‑se em quatro: Matemática, Engenharia Geográfica, Ciências Físico‑Químicas e Ciências Histórico Naturais. A Faculdade de Ciências só em 1973 daria origem à actual Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra, que incorpora para além dos cursos de ciências vários cursos de Engenharia.

Mário Silva foi um físico que alcançou notoriedade no século XX português devido à sua grande actualização científica e às suas capacidades pedagógicas. Licenciou-se em Coimbra no ano de 1922 e, passados três anos, partiu para Paris, para trabalhar no Instituto do Rádio, criado e dirigido pela francesa de origem polaca Marie Curie, tendo-se doutorado sob a sua orientação. Na capital francesa estudou com matemáticos franceses eminentes como Édouard Goursat, Jacques Hadamard e Émile Borel e também com os famosos físicos Paul Langevin e Louis de Broglie. No Instituto do Rádio, Mário Silva conheceu pessoalmente o suíço (nascido na Alemanha) Albert Einstein, o dinamarquês Niels Bohr, o holandês Edward Lorentz, o francês Jean Perrin e o inglês, já referido, Joseph Thomson. Em 1929 Langevin visitou Portugal e durante a sua visita proferiu uma série de conferências sobre a Teoria da Relatividade em Lisboa, Coimbra e Porto (a essa visita não foi decerto estranha a influência de Mário Silva, um dos grandes defensores das ideias relativistas entre nós).

Depois de concluir o seu doutoramento em Paris, Silva regressou a Coimbra, ocupando um lugar de professor da Faculdade de Ciências e iniciando trabalhos de investigação sobre os núcleos atómicos. Apresentou um trabalho pioneiro sobre a radioactividade em Portugal sob o título La Radioactivité des Gaz Spontanés de la Source de Luso, referente à análise radioquímica das águas das fontes termais do Luso, perto de Coimbra. Seguiram-se outros artigos científicos: Sur la Charge Électrique du Recul Radioactif; Les Valeurs Absolus de la Mobilité des Ions Gazeux dans les Gaz Purs; L´Ionisation dans l´Hydrogène trés pur; Sur une Méthode de Détermination de la Vie Moyenne d´un Ion Négatif, etc.

Silva foi também um excelente professor. Entre os textos didácticos que Mário Silva publicou salientam-se: Mecânica Física, em 1945; Teoria do Campo Electromagnético, em 1945. Também traduziu em 1958 o livro O Significado da Relatividade, de Albert Einstein. A propósito da relatividade envolveu-se, juntamente com o seu colega de Química Pinto Basto, em polémica com o matemático Costa Lobo, que não só era anti-relativista como formulou uma teoria estranha de certo modo alternativa à teoria da gravitação universal de Newton.

Juntamente com o seu colega, professor de Medicina, Álvaro de Matos, Mário Silva criou o Instituto do Rádio de Coimbra e convidou Marie Curie para se deslocar a Coimbra por ocasião da sua inauguração. Apesar de estar pronto a funcionar e de Madame Curie ter aceite vir à sua inauguração, aquele que deveria ter sido o primeiro Instituto de Física Nuclear português e o primeiro Instituto de Oncologia nunca foi oficializado. Juntando-se a todo um conjunto de insucessos veio, em 1947, a reforma compulsiva de Mário Silva e de vários outros professores portugueses por ordem do governo de Salazar. Mais uma vez, e como já tinha acontecido no passado, a intolerância impedia o florescer da actividade científica. Só pouco antes da Revolução de 1974, Mário Silva foi reabilitado pelo ministro, também professor de Física, José Veiga Simão, que tinha sido seu discípulo, e foi nomeado Director do Museu Nacional da Ciência e da Técnica então instalado em Coimbra (o Museu tem guardado materiais de Química do Laboratório Químico assim como diversos instrumentos que foram utilizados por Mário Silva nas suas experiências científicas). Mário Silva esteve também ligado ao estabelecimento do Museu de Física, com base no espólio do antigo Gabinete de Física Experimental. Ao abrir a exposição de pré-figuração do Museu de Ciência da Universidade de Coimbra, o nome desse professor de Coimbra não pode deixar de ser lembrado.