Otto Stern (1888 – 1969)
Otto Stern nasceu em 17 de fevereiro de 1888, em Sohrau, Alta Silésia, então parte do Império Alemão (atualmente Żory, na Polônia) [1,2]. Ele foi o segundo dos cinco filhos de Oskar Stern e Eugenia Rosenthal, um casal de comerciantes judeus especializados no comércio de grãos, particularmente trigo. Seus irmãos eram Kurt Stern — renomado botânico em Frankfurt —, Bertha Kamm, Hanna Lotte Stern e Elise Koerner. Em 1892, a família mudou-se para Breslau (atualmente Wrocław, Polônia), onde Otto frequentou o Johannes Gymnasium, uma escola secundária (equivalente ao ensino médio atual), entre 1897 e 1906. Desde cedo, demonstrou grande interesse pelas ciências, realizando experimentos químicos em casa e lendo livros científicos voltados ao público infantojuvenil [1].
Após concluir o ensino secundário, Stern iniciou seus estudos universitários em Física em 1906. Sua formação acadêmica seguiu um trajeto comum entre estudantes alemães da época, que frequentavam múltiplas instituições: começou na Universidade de Freiburg, no sudoeste da Alemanha, transferiu-se depois para a Universidade de Munique, um importante centro de ciências, e finalmente retornou à Universidade de Breslau para completar seus estudos. Lá, dedicou-se à Físico-Química e obteve seu doutorado em 1912, sob a orientação de Otto Sackur, com uma dissertação sobre a teoria cinética da pressão osmótica em soluções concentradas. No mesmo ano, passou a trabalhar com Albert Einstein na Universidade Carolina, em Praga, e seguiu com ele para o Instituto Federal de Tecnologia de Zurique (ETH Zurich), na Suíça, em 1913, onde se aprofundou em Mecânica Estatística e no que viria a ser Mecânica Quântica [1].
Em 1913, Stern obteve a habilitação como Privatdozent no ETH Zurich – um cargo docente que permitia lecionar e orientar teses, porém sem vínculo empregatício formal. Como Privatdozent, ele podia ministrar aulas e supervisionar trabalhos acadêmicos em Físico-Química, sustentando-se principalmente por meio das taxas pagas diretamente por seus estudantes. No ano seguinte, assumiu o mesmo cargo em Física Teórica na Universidade de Frankfurt am Main, na Alemanha, onde permaneceu até 1921 [1,2].
Foi em Frankfurt que Stern tornou-se assistente de Física Teórica de Max Born e começou a trabalhar com feixes de moléculas colimadas, iniciando uma colaboração com Walther Gerlach, na qual realizaram o célebre experimento de Stern-Gerlach. Realizado em 1922, o experimento visava investigar a natureza do momento angular dos átomos, particularmente seu comportamento em um campo magnético não homogêneo. O experimento consistia em direcionar um feixe de átomos de prata (Ag) através desse campo e observar sua deposição em uma placa coletora [1, 3].
De acordo com a física clássica, esperava-se que o momento angular dos átomos fosse contínuo, ou seja, que os átomos fossem desviados de forma gradual, sem separação discernível. Contudo, os resultados foram surpreendentes: em vez de uma distribuição contínua, os átomos dividiram-se em dois feixes distintos – aproximadamente metade depositou-se em uma extremidade da placa (para cima) e a outra metade na posição simetricamente oposta (para baixo). Esse resultado foi crucial para comprovar qualitativamente a quantização do momento angular dos átomos [1, 3].
O Prêmio Nobel de Física de 1943 foi concedido a Otto Stern (sozinho) “por sua contribuição ao desenvolvimento do método do feixe molecular e pela descoberta do momento magnético do próton” [2]. O Experimento de Stern-Gerlach (1922) não foi explicitamente citado no prêmio, embora tenha sido fundamental para o desenvolvimento da física quântica. Gerlach não foi incluído na premiação, um fato que ainda gera discussões históricas.
Em 1921, ainda na Alemanha, Stern tornou-se professor associado de Física Teórica na Universidade de Rostock e, dois anos depois, em 1923, foi nomeado professor titular de Físico-Química e diretor de laboratório na Universidade de Hamburgo, onde permaneceu até 1933 [1-3].
Durante sua estada em Hamburgo, continuou suas pesquisas inovadoras, mas, com a ascensão do regime nazista, enfrentou grandes dificuldades devido à sua origem judaica. A implementação de leis antissemitas, como a “Lei para a Restauração do Serviço Profissional de Funcionários Públicos”, proibiu judeus de ocupar cargos públicos, incluindo posições acadêmicas. Diante da perseguição crescente, Stern decidiu emigrar para os Estados Unidos [1, 3].
Nos Estados Unidos, Stern foi nomeado professor de Física no Instituto de Tecnologia Carnegie, em Pittsburgh, onde seguiu sua carreira até a aposentadoria, em 1945. Após aposentar-se, mudou-se para Berkeley, Califórnia, onde viveu até seu falecimento em 17 de agosto de 1969, aos 81 anos [2,3].
Autora: Cassandra Trentin.
Referências:
[1] SEGRÈ, Emilio. Otto Stern (1888–1969): A biographical memoir. Washington, DC. National Academy of Sciences, 1973.
[2] CESAREO, R. Dos raios X à bomba atômica (1895-1945): os 50 anos que mudaram o mundo. Brasília, DF: Embrapa Informação Tecnológica, 2010.
[3] GOMES, G. G.; PIETROCOLA, M. O experimento de Stern-Gerlach e o spin do elétron: um exemplo de quasi-história. Revista Brasileira de Ensino de Física, São Paulo, v. 33, n. 2, p. 11, 2011.
