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Os anos de formação do jovem Albert Einstein (1895–1901)
Christian Bracco

Em 1905, um jovem judeu alemão chamado Albert Einstein, então simples técnico do bureau de patentes e da propriedade intelectual em Berna, publicou cinco artigos que abalaram os fundamentos da física, tornando o seu autor um ícone do século XX, arquétipo do génio e modelo do cientista. Os anos de estudo e formação (1895–1901) deste jovem são fundamentais para se compreender como se deu o milagre do annus mirabilis de 1905 — e dos anos que se lhe seguiram. Esse período, menos conhecido do que outros desta vida fenomenal, é aqui descrito e interpretado pelo historiador das ciências Christian Bracco, autor do recente livro Quand Albert devient Einstein.

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Albert Einstein, 1905
© Fotografia: Universal History Archive / Getty Images

Introdução

O período compreendido entre 1895 e 1901 desempenhou um papel central na formação científica de Albert Einstein (1879–1955), nomeadamente devido ao facto de cobrir os seus anos de estudos no Instituto Federal de Tecnologia de Zurique (ethz), entre 1896 e 1900. É, no entanto, a partir de 1895 que o jovem Einstein se prepara para ingressar nessa escola prestigiada, numa altura em que ainda não possui nem a idade nem o diploma exigidos para se candidatar. Quanto ao ano de 1901, vemos o jovem físico a trabalhar numa tese sem deter ainda um lugar de assistente. Esses anos-charneira permitem-nos compreender o seu ambiente científico e o seu método de trabalho.

É à Itália do Norte, mais precisamente à Lombardia, que temos de nos dirigir para descobrirmos os traços desse passado. Essa parte da história pessoal do jovem Einstein não tinha sido abordada, até agora, senão na perspectiva empresarial ou social da família Einstein em Itália. Mas uma leitura mais rigorosa da correspondência entre Albert Einstein e a sua amiga Mileva Maric (Collected Papers, 1987) — com quem se casará em 1903 —, bem como uma análise das suas relações com o meio científico italiano, permitem recolocar em contexto esses anos de formação e, dessa forma, melhor compreender as suas orientações científicas iniciais. O resultado dessas investigações foi recentemente publicado no livro Quand Albert devient Einstein (Bracco, 2017). Regressemos a alguns pontos inéditos ou pouco conhecidos apresentados nessa obra.

O estabelecimento em Itália e as relações com o meio electrotécnico

Na sequência da Exposição Internacional de Electricidade de 1881, em Paris, a primeira exposição exclusivamente dedicada ao desenvolvimento eléctrico, os irmãos Einstein, Hermann (1847–1902), o pai de Albert, e Jakob (1850–1912), o seu tio, orientam para esse sector de actividade a empresa que tinham recentemente fundado em Munique. No ano seguinte, em 1882, participam activamente na exposição internacional que se realiza na sua cidade, e depois, em 1891, na de Frankfurt. Após o fracasso na conquista do mercado da electricidade de Munique, em 1893, os Einstein, que tinham já um pé na Itália do Norte, associam- se a Lorenzo Garrone, engenheiro de Turim, e a Angelo Cerri, assistente de geodésia na Universidade de Pavia, para fundar, em 1894, uma nova empresa electrotécnica. Essa empresa com 80 empregados, sediada em Pavia, a sudoeste de Milão, tem os seus escritórios em Milão e em Turim. Os Einstein instalam então a electricidade num número considerável de cidades e de empresas italianas.

Jakob Einstein é um engenheiro politécnico, formado em Estugarda, que registou várias patentes no domínio eléctrico. É com ele que o jovem Albert verdadeiramente se inicia no domínio das matemáticas, mas também no da electrotecnia, em particular através das revistas para engenheiros que atafulham o gabinete do seu tio em Pavia, no qual trabalha ocasionalmente. Tem então cerca de quinze de anos e não é escolarizado desde que deixou o Luitpold Gymnasium de Munique para se juntar à sua família em Itália, em Dezembro de 1894. As relações do seu tio no meio electrotécnico permitem ao jovem Einstein considerar prosseguir os seus estudos na ethz. Uma carta, datada de 12 de Agosto de 1895, foi recentemente encontrada pelo professor Andrea Silvestri, do Politécnico de Milão: nela vemos o jovem de dezasseis anos dirigir-se muito respeitosamente ao professor do Museo Industriale de Turim, Galileo Ferraris, então considerado como o «pai da electrotecnia» — e ao qual tinha sido já apresentado — para lhe solicitar «uma pequena recomendação privada» ao seu colega Heinrich-Friedrich Weber, o professor de electrotecnia da ethz, no sentido de poder assistir às suas aulas.

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Louis-Oscar Roty, Medalha para a Exposição Internacional de Electricidade, Paris, 1881
 

Carlo Marangoni

Os anos em Pavia são igualmente marcados pelo encontro do jovem Einstein, no Verão de 1895, com Ernestina Marangoni, três anos mais velha do que ele. A família Marangoni encontra-se instalada numa villa sumptuosa em Casteggio, próximo de Pavia. Investigações genealógicas realizadas nos arquivos diocesanos permitiram-me estabelecer que Ernestina tinha como tio o físico Carlo Marangoni. Embora vivesse em Florença, onde era professor no instituto técnico da cidade, este último regressava, no entanto, uma vez por ano a Casteggio para a festa das vindimas, período que Albert Einstein passava igualmente em casa dos Marangoni, entre 1895 e 1900, e que iria fazer parte das suas melhores recordações. Podemos facilmente imaginar discussões informais entre o jovem aspirante a físico e o professor igualmente interessado pela pedagogia. Que temas poderiam eles então abordar?

Carlo Marangoni defendeu a sua tese na Universidade de Pavia em 1864, sob a orientação do físico Giovanni Cantoni, do qual foi igualmente assistente entre 1865 e 1866. A tese de Carlo incidia sobre os fenómenos de capilaridade, tendo este deixado o seu nome na física no efeito Gibbs-Marangoni, o qual descreve um transporte de matéria quando dois líquidos de tensões superficiais diferentes são postos em contacto. O autor publicará aproximadamente 80 artigos ao longo da sua carreira, bem como várias obras. As relações com Carlo iluminam de uma nova forma o interesse de Einstein pela capilaridade, tema do seu primeiro artigo, publicado em Março de 1901 nos Annalen der Physik. Esse interesse tinha sido anteriormente relacionado pelos historiadores com os cursos de Minkowski na ETHZ. Acrescentemos que, no seu artigo de 1907 sobre a capilaridade, para a Encyclopédie de Sommerfeld, Minkowski cita Marangoni por três vezes.

Quanto a Giovanni Cantoni, é particularmente conhecido pela sua interpretação cinética, em 1867, do movimento browniano das partículas de pólen em suspensão num líquido. Marangoni devia estar muito bem informado sobre essas investigações, uma vez que não apenas era o assistente de Cantoni nos meses que precederam a publicação dos seus trabalhos, como, em 1867, era assistente de Matteucci, um dos principais editores da revista Il Nuovo Cimento, na qual o artigo de Cantoni foi publicado. Lembremos que a interpretação quantitativa precisa do movimento browniano constituirá um dos artigos célebres de Einstein em 1905.

Michele Besso e a sua família

É sabido que Einstein agradece no final do artigo de Junho de 1905, «Sur l’électrodynamique des corps en mouvement», ao seu amigo Michele Besso (1873–1955), «que firmemente [o] apoiou», e que dirá a um dos seus biógrafos, Carl Seelig, que «não poderia ter encontrado melhor interlocutor em toda a Europa». Deslocando-me à fundação Marco Besso, em Roma, no Verão de 2014, encontrei uma carta enviada por Michele Besso à sua tia, datada de 13 de Junho de 1913. Essa carta contém uma evocação subtil da sua relação com Albert Einstein na época da elaboração, com Marcel Grossmann, e de seguida dos testes, com o próprio Michele, da primeira versão da teoria da relatividade geral. Michele conclui: «Vou […] lá regressar [a Zurique] para observar o meu amigo Einstein lutar com o grande Desconhecido: a obra e o tormento de um gigante, dos quais sou a testemunha — uma testemunha-pigmeu, mas uma testemunha-pigmeu dotada de clarividência.» Para melhor compreender o seu papel ao lado de Einstein, é necessário regressar à família de Michele e ao contexto do encontro entre ambos.

Giuseppe Besso, o pai de Michele, é um dos directores-gerais da Assicurazioni Generali, a grande companhia de seguros fundada em Trieste. Casa com Erminia Cantoni em 1872, em Zurique. Do lado dos Besso, Michele tem três tios: Beniamino, director dos caminhos-de-ferro Sarde, autor de obras de física e de divulgação científica; Marco, que será, nomeadamente, presidente director-geral da Generali; e Davide, que realiza os seus estudos em Pavia e se torna professor de matemáticas na Universidade de Modena. Do lado dos Cantoni, Michele tem vários tios e tias, entre os quais Vittorio, diplomado da ETHZ e do Politécnico de Milão, que cria os primeiros transformadores eléctricos (estudados por Ferraris), em Tivoli, em 1886, e Giuseppe Jung, um tio por afinidade. Este último é professor de estática gráfica no Politécnico de Milão e membro da Academia das Ciências e das Letras da Lombardia. É a ele que Albert Einstein se dirige, em Abril de 1901, quando se encontra à procura de um lugar de assistente em Itália, de modo a poder prosseguir a sua tese. Os registos das bibliotecas de matemáticas do Politécnico e da Universidade de Milão (Doação Jung) comprovam que Einstein lhe enviou as separatas dos seus doze primeiros artigos, até 1906.

Michele Besso diploma-se na ethz em Março de 1895, no momento em que Albert Einstein procura aí ser admitido, mas, conforme especificará retrospectivamente, «sem que a forma de lá penetrar fosse clara para [ele]». Podemos pensar que a amizade entre o adolescente de dezasseis anos e Michele, seis anos mais velho, se possa ter desenvolvido em torno da questão da admissão do jovem na ETHZ. O elemento factual para o afirmar encontra-se numa carta enviada por Michele a Albert Einstein a 10 de Outubro de 1945, na qual este faz implicitamente referência ao ano de 1895, discretamente comemorando o aniversário do seu encontro: «Não é de novo o nosso ponto de partida de há mais de cinquenta anos, entre Newton e Huygens?». O seu primeiro encontro teve assim lugar, de acordo com uma base científica, antes de Outubro de 1895, quando se coloca para Einstein a questão da entrada na ETHZ. Assinalemos que é necessário retornar ao original das cartas em alemão para encontrar a precisão «mais de», que não consta na tradução francesa da correspondência Einstein–Besso (Speziali, 1979). O nosso estudo mostra que a proximidade dos meios empresariais e financeiros dos Einstein e dos Besso pôde efectivamente permitir esse encontro a partir de 1895.

A amizade entre Michele Besso e Albert Einstein consolidar-se-á ao longo do tempo, e os laços entre as famílias serão igualmente reforçados: Michele casa em 1897 com Anna Winteler, que Albert Einstein lhe tinha apresentado. É uma das filhas de Jost Winteler, o director da escola de Aarau que acolheu o jovem Einstein durante o ano final dos seus estudos secundários, em 1895–1896. Quanto a Maja, a irmã mais nova de Albert, casará com Paul Winteler, irmão de Anna. De 1900 a 1901, Michele trabalha em Milão, na Società per lo sviluppo delle imprese elettriche in Italia, e encontra-se então diariamente com Einstein, durante as férias deste último. Assim, Einstein escreve a Mileva, em Setembro de 1900: «Passo muitos serões em casa de Michele». E, em Março de 1901: «Ontem à noite falei com ele sobre trabalho, com grande interesse, durante quase quatro horas. Falámos sobre a separação fundamental entre o éter luminífero e a matéria, a definição de inércia absoluta, as forças moleculares, os fenómenos de superfície, a dissociação», o que nos oferece um resumo precioso da variedade dos seus temas de discussão.

 A biblioteca do Instituto Lombard

Não existia, até hoje, nenhuma indicação precisa relativamente a um qualquer trabalho científico desenvolvido por Albert Einstein em Milão, onde os seus pais se encontram de novo instalados a partir do Outono de 1896, depois da venda da empresa de Pavia. Ora, durante os seus períodos de férias semestrais, entre Março e Abril e entre Setembro e Outubro, Albert Einstein junta-se à sua família e aí prossegue os trabalhos encetados em Zurique, inicialmente para o seu Diplomarbeit, depois para a sua primeira tese. Duas cartas consecutivas, datadas do início de Abril de 1901, permitem estabelecer que Einstein trabalha então numa biblioteca específica em Milão e aí desenvolve, como se pode esperar por parte de um estudante envolvido na elaboração da sua tese, um trabalho de carácter bibliográfico.

"Milão era um paraíso de liberdade e de beleza. Pela primeira vez na sua vida, Einstein estudava as artes plásticas e gráficas: A Última Ceia, de Leonardo da Vinci, na Santa Maria delle Grazie, as colecções do Brera — um mundo de beleza clássica!"

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Sistema de lâmpadas diferenciais Jakob Einstein, in Gustave Richard, «Les lampes à arc»,
La lumière électrique, 49 (1893), pp. 313–319

A 4 de Abril de 1901, Einstein escreve assim a Mileva, que permaneceu em Zurique: «Por outro lado, tenho nas minhas mãos um estudo de Paul Drude sobre a teoria dos electrões […] Também ele assume que são sobretudo os núcleos eléctricos negativos sem massa ponderável que determinam os fenómenos térmicos e eléctricos nos metais, exactamente como me ocorreu pouco antes da minha partida de Zurique.» E termina a sua carta com uma precisão importante: «Mas tenho de ir agora para a biblioteca, se não faz-se demasiado tarde.» A confirmação desse trabalho chega na semana seguinte, a 10 de Abril: «Na semana passada, estudei electroquímica e reacções químicas a partir do “Ostwald” do Michele, e a teoria dos electrões dos metais na biblioteca.» Essa biblioteca, que se encontra provavelmente perto da sua casa, deve assim possuir os Annalen der Physik nos quais os artigos de Drude sobre a teoria dos electrões são publicados. Ora a única biblioteca de Milão que na altura possui essa revista é a do Instituto Lombard – Academia das Ciências e das Letras. Esta possui igualmente os Annalen der Physik und Chemie anteriores a 1900 e os Beiblätter zu den Annalen der Physik, que Einstein também lê.

O Instituto Lombard foi fundado em 1797 por Napoleão Bonaparte segundo o modelo do Institut de France, no contexto da República Cisalpina. O seu primeiro presidente foi o célebre físico Alessandro Volta. Einstein pôde ter acesso a essa biblioteca (que compreende actualmente 450 mil volumes) através, por exemplo, de Giuseppe Jung, o tio de Michele, que era membro do Instituto. A biblioteca situava-se no palácio Brera, a cerca de quinhentos metros da residência dos Einstein, na via Bigli. Jung habitava a meio do caminho, na via Borgonuovo. Também a referência ao palácio Brera por Rudolf Kaiser, genro de Einstein, na sua biografia de 1931, revela uma personalidade mais diversificada do que aquela exibida pelo autor: «Milão era um paraíso de liberdade e de beleza. […] Pela primeira vez na sua vida, [Einstein] estudava as artes plásticas e gráficas: A Última Ceia, de Leonardo da Vinci, na Santa Maria delle Grazie, as colecções do Brera — um mundo de beleza clássica!».

Tendo determinado o local onde Einstein trabalhava, podemos compreender melhor as suas orientações à luz dos artigos que aí pôde consultar. Assim, a biblioteca do Instituto recebe a 31 de Janeiro de 1901 o Jubilé para Lorentz, publicado no volume V dos Archives néerlandaises des sciences exactes et naturelles. Trata-se da homenagem de cerca de sessenta cientistas internacionais ao grande sábio holandês, por ocasião do 25.º aniversário da sua tese de doutoramento. Para lá do artigo de Poincaré, «La théorie de Lorentz et le principe de réaction», que Einstein, nessa altura interessado pela teoria de Lorentz, pôde descobrir em Milão desde Abril de 1901 (e o qual citará, para dele se demarcar, em 1906), foi provavelmente o artigo de Max Reinganum, intitulado «Sur les forces moléculaires dans les gaz faiblement comprimés», que pôde então prioritariamente reter a sua atenção, relacionando-se directamente com a sua tese. De facto, ainda em Dezembro de 1900, vemos Mileva anunciar à sua amiga Helena Savic que Albert deverá defender a sua tese no período até à Páscoa. Depois, nas cartas de 14 e 15 de Abril de 1901, respectivamente a Marcel Grossmann e a Mileva, Einstein dá conta do seu entusiasmo em estender aos gases as suas investigações sobre as forças moleculares.

Para isso, elabora a hipótese arrojada de que a dimensão das moléculas não desempenha qualquer papel e que as forças moleculares são análogas às forças de gravitação. Reencontramos este tema, estas hipóteses e um vocabulário semelhante no artigo de Reinganum do Jubilé, um autor que Einstein, aliás, conhecia. Vemos assim que o seu trabalho bibliográfico alimenta as suas interrogações científicas, o conforta nas suas próprias ideias, ou lhe sugere novas pistas. Mileva informará a sua amiga Helena, em Dezembro de 1901, que a tese se encontra concluída e que incide sobre as forças moleculares nos gases. Essa tese será finalmente abandonada em Fevereiro de 1902, e será necessário esperar por 1905 para que Einstein defenda a sua tese, sobre as dimensões moleculares.

"Tendo determinado o local onde Einstein trabalhava, podemos compreender melhor as suas orientações à luz dos artigos que aí pôde consultar."

Conclusão

Descobrimos através deste estudo um jovem Albert Einstein apaixonado, que se interessa paralelamente por vários temas de actualidade no domínio científico e que beneficia de um ambiente familiar que lhe permite contactar, desde muito jovem, com as mais altas personalidades dos sectores electrotécnico e universitário. Pode assim usufruir de explicações qualitativas, por exemplo sobre os fenómenos de capilaridade ou o movimento browniano, bem como estabelecer um intenso diálogo com o seu amigo Michele Besso, que manifestamente desempenhou junto dele um papel importante, desde 1895, e a sua primeira tentativa de entrar na ETHZ. Michele continuará a admirar o carácter genial e determinado do seu protegido, mas permanecerá em segundo plano. O trabalho bibliográfico que Einstein desenvolve na biblioteca do Instituto Lombard permite ver o pensamento do jovem físico a evoluir. O Instituto não o esquecerá e nomeá-lo-á, em 1922, antes mesmo da obtenção do seu prémio Nobel, membro estrangeiro da academia, por incitação, nomeadamente, de Giuseppe Jung.

*Tradução de João Reis

Bibliografia

The Collected Papers of Albert Einstein, The Early Years, 1879–1902, ed. John Stachel, Princeton: Princeton University Press, Vol. 1, 1987.

Albert Einstein, Michele Besso: Correspondance: 1903–1955, ed. Pierre Speziali, Paris: Hermann, 1979.

Christian Bracco, Quando Albert Se Tornou Einstein, Lisboa: Bizâncio, 2018.