18. Fogo frio

MEUS TIOS, tias e primos eram uma espécie de arquivo ou biblioteca de consulta, e eu era encaminhado a eles quando queria saber sobre alguma questão especí ca: com mais frequência a tia Len, minha tia botânica, que tivera um papel salvador nos dias medonhos de Brae eld, ou a tio Dave, meu tio químico e mineralogista, mas também a tio Abe, meu tio físico, que me iniciara na espectroscopia. De início tio Abe era raramente consultado, por ser um dos tios mais velhos, com seis anos a mais que tio Dave e quinze a mais que minha mãe. Ele era considerado o mais brilhante dos dezoito lhos de meu avô. Era intelectualmente formidável, embora seu conhecimento houvesse sido adquirido por uma espécie de osmose, e não pela instrução formal. Como Dave, crescera com inclinação para a ciência física, e também fora jovem para a África do Sul dedicar-se à geologia.

As grandes descobertas dos raios X, radioatividade, elétron e teoria dos quanta haviam todas ocorrido durante os anos de sua formação, e permaneceriam interesses centrais pelo resto de sua vida; ele tinha paixão pela astronomia e pela teoria dos números. Mas também era perfeitamente capaz de pôr sua mente a serviço de interesses práticos e comerciais. Ajudou a criar o Marmite, o extrato de centeio rico em vitaminas tão consumido na Inglaterra, desenvolvido no início do século (minha mãe adorava esse creme; eu detestava), e na Segunda Guerra Mundial, quando cou difícil obter sabão comum, ajudou a inventar um e caz sabão sem gordura.

Embora Abe e Dave fossem parecidos em alguns aspectos (ambos tinham o rosto largo dos Landau, os olhos bem separados e a inconfundível voz retumbante dos homens da família — características ainda presentes nos tetranetos de meu avô), em outros eram bem diferentes. Dave era alto e forte, tinha uma postura militar (servira na Primeira Guerra e, anteriormente, na Guerra dos Bôeres), sempre se vestia com esmero. Usava colarinho de ponta virada e sapatos lustrosos mesmo quando trabalhava na bancada de seu laboratório. Abe era mais miúdo, um tanto ranzinza e encurvado (nos anos em que o conheci), moreno e grisalho, como um velho caçador da Índia, de voz rouca e uma tosse crônica; não ligava para roupas, e em geral vestia uma espécie de avental de laboratório amarrotado.

Os dois eram formalmente sócios, codiretores da Tungstalite, embora Abe deixasse a parte comercial para Dave e dedicasse todo o seu tempo às pesquisas. Foi ele quem criou um método seguro e e caz de “perolizar” lâmpadas com ácido uorídrico no início dos anos 1920 — projetara as máquinas necessárias na fábrica de Hoxton. Também pesquisou o uso dos getters para tubos de vácuo — metais altamente reativos e ávidos por oxigênio, como o césio e o bário, que removiam os últimos vestígios de ar dos tubos — e, anteriormente, patenteara o uso da hertzita, seu cristal sintético, para os rádios de cristal.

Ele criou e patenteou uma tinta luminosa, que foi usada em alças de mira na Primeira Guerra Mundial (talvez essa tinta tenha sido decisiva na Batalha da Jutlândia, ele comentou comigo). Suas tintas também eram usadas para iluminar os mostradores dos relógios Ingersoll de parede e de pulso. Como tio Dave, tio Abe tinha mãos grandes e hábeis, mas enquanto as do tio Dave viviam manchadas de tungstênio, as do tio Abe eram cobertas de queimaduras de rádio e verrugas malignas devido ao manuseio prolongado e descuidado de materiais radioativos.

Tio Dave e tio Abe se interessavam imensamente por luz e iluminação, como o pai deles; mas tio Dave era adepto da luz “quente”, e tio Abe, da luz “fria”. Tio Dave iniciara-me na história da incandescência, das terras-raras e dos lamentos metálicos que fulguravam e se tornavam incandescentes quando aquecidos. Ele me introduzira na energética das reações químicas — como o calor era absorvido ou emitido no decorrer dessas reações e às vezes se tornava visível em forma de fogo e chamas.

Tio Abe despertou meu interesse pela história da luz “fria” — a luminescência —, que começou, talvez, antes de existir uma linguagem para registrá-la, com a observação de vaga-lumes e mares fosforescentes, de fogos-fátuos, os estranhos globos de luz móveis e pálidos que, diz a lenda, atraem os viajantes para a ruína. E do fogo de santelmo, as fantasmagóricas descargas luminosas que às vezes saíam dos mastros dos navios durante as tempestades, levando os marinheiros a pensar em feitiçaria. Havia as auroras, as Luzes do Norte e do Sul, com suas cortinas de cores bruxuleando resplandecentes no céu. O mistério e o sobrenatural pareciam inerentes àqueles fenômenos de luz fria, contrastando com a reconfortante familiaridade do fogo e da luz quente.

Havia até um elemento, o fósforo, que fulgurava espontaneamente. O fósforo exercia sobre mim uma atração estranha, perigosa, por sua luminosidade — eu às vezes ia furtivamente ao meu laboratório à noite para fazer experiências com ele. Assim que foi instalado meu conduto de ventilação, coloquei um pedaço de fósforo branco na água e o fervi, diminuindo as luzes para poder enxergar o vapor que saía do frasco emitindo uma suave fulguração azul-esverdeada. Outro experimento, belíssimo, era ferver fósforo com potassa cáustica numa retorta — eu fervia aquelas substâncias virulentas com notável despreocupação — produzindo hidrogênio fosforado (designação antiga), ou fos na. As bolhas de fos na in amavam-se espontaneamente ao se desprenderem, formando belos anéis de fumaça branca.

Eu podia in amar fósforo em uma campânula (usando uma lente de aumento), que se enchia de uma “neve” de pentóxido de fósforo. Se isso fosse feito sobre água, o pentóxido chiava ao atingir a água, como ferro aquecido ao rubro, e se dissolvia, formando ácido fosfórico. Ou então, aquecendo fósforo branco, eu podia transformá-lo em seu alótropo, o

fósforo vermelho, usado nas caixas de fósforos.1 Quando pequeno, eu aprendera que diamante e gra te eram formas diferentes, alótropos, do mesmo elemento. Agora, no laboratório, eu mesmo podia provocar algumas daquelas mudanças, transformando fósforo branco em fósforo vermelho, e novamente em fósforo branco, condensando seu vapor.

Essas transformações faziam com que eu me sentisse um mágico.2

Mas era especialmente a luminosidade do fósforo que me atraía com frequência. Era fácil dissolver um pouco dessa substância em óleo de cravo-da-índia ou de canela, ou ainda em álcool (como zera Boyle) — isso não só eliminava seu cheiro semelhante ao do alho, como também permitia fazer experimentos com sua luminosidade em segurança, pois uma solução, mesmo se contivesse apenas uma parte de fósforo em um milhão, ainda fulgurava. Podíamos friccionar um pouquinho dessa solução no rosto ou nas mãos e brilhar como fantasmas no escuro. Não era um brilho uniforme, mas parecia (nas palavras de Boyle) “tremer bastante, e às vezes [...] chamejar com súbitos lampejos”.

Hennig Brandt, de Hamburgo, fora o primeiro a obter esse maravilhoso elemento, em 1669. Destilou-o de urina (aparentemente com alguma ambição alquímica), e adorou a estranha substância luminosa que havia isolado, chamando-a de fogo frio (kaltes Feuer), ou, mais carinhosamente, mein Feuer.

Brandt manuseou esse novo elemento sem o menor cuidado e aparentemente se surpreendeu ao descobrir seus poderes letais, como escreveu em uma carta a Leibniz, em 30 de abril de 1679:

Quando um destes dias tive um pouco desse fogo em minha mão e

não z nada além de soprá-lo com minha respiração, o fogo se

acendeu, Deus é minha testemunha; a pele de minha mão queimou-se

e endureceu como pedra, a tal ponto que meus lhos choraram e

declararam que era horrível de ver.

Mas ainda que todos os primeiros pesquisadores tenham sofrido graves queimaduras com o fósforo, eles o viram como uma substância mágica que parecia trazer em si o fulgor dos vaga-lumes, talvez da lua, um fulgor próprio, secreto e inexplicável. Leibniz, em carta a Brandt, pensou na possibilidade de a luz cintilante do fósforo ser usada para iluminar uma sala à noite (essa talvez tenha sido a primeira sugestão de usar luz fria para iluminação, comentou Abe).

Quem mais se interessou por isso foi Boyle, que fez observações minuciosas sobre a luminescência — como ela, também, requeria a presença de ar, como utuava de um modo estranho. Boyle já investigara amplamente os fenômenos “lucíferos”, dos vaga-lumes à madeira luminosa e carne contaminada, e zera comparações cuidadosas dessa luz “fria” com a dos carvões em brasa (descobrindo que ambas precisavam de ar para se manter).

Uma ocasião, o criado de Boyle, cheio de medo e espanto, foi chamá-lo em seu quarto, dizendo que havia um pedaço de carne brilhando no escuro da despensa. Boyle, fascinado, levantou-se e na mesma hora começou um estudo que culminou em seu encantador ensaio “Some observations about shining esh, both of veal and pullet, and that without any sensible putrefation in those bodies” [Observações sobre cintilação em carne de vitela e frango, sem nenhuma putrefação sensível nesses corpos]. Aquele brilho provavelmente era causado por bactérias luminescentes, mas na época de Boyle não se conheciam organismos desse tipo nem se descon ava que existissem.

Tio Abe também era fascinado por essa luminescência química e, quando jovem, zera muitos experimentos com ela e com luciferinas, substâncias que produzem luz em animais luminosos. Tio Abe queria saber se era possível dar-lhes algum uso prático, produzir uma tinta luminosa muito brilhante. A luminosidade química podia, de fato, ter um brilho deslumbrante; o único problema era ela ser efêmera, transitória por natureza, desaparecendo assim que os reagentes eram consumidos — a menos que pudesse haver uma produção contínua das substâncias lucíferas (como nos vaga-lumes). Se a química não era a resposta, então era preciso alguma outra forma de energia, algo que pudesse ser transformado em luz visível.

O interesse de Abe pela luminescência fora despertado por uma tinta luminosa usada na velha casa em Leman Street, em que ele morou quando menino; chamava-se Tinta Luminosa de Balmain, e com ela pintavam-se buracos de fechaduras, peças das instalações de gás e eletricidade, qualquer coisa que precisasse ser localizada no escuro. Abe era fascinado por aquelas fechaduras e peças que emitiam um pálido fulgor durante horas após terem sido expostas à luz. Esse tipo de fosforescência fora descoberto no século XVII por um sapateiro de Bolonha, que juntara alguns pedregulhos, abrasara-os em carvão e observara que eles brilhavam no escuro durante horas após terem sido expostos à luz do dia. Esse “fósforo de Bolonha”, como foi chamado, era sulfeto de bário, produzido pela redução das baritas minerais. O sulfeto de cálcio era fácil de obter — podia ser feito aquecendo-se conchas de ostras com enxofre — e, “aditivado” com vários metais, formava a base da Tinta Luminosa de Balmain. (Esses metais, Abe me explicou, adicionados em minúsculas quantidades, “ativavam” o sulfeto de cálcio e lhe emprestavam diferentes cores. Paradoxalmente, o sulfeto de cálcio totalmente puro não brilhava.)

Enquanto algumas substâncias emitiam luz lentamente no escuro após terem sido expostas à luz do dia, outras só fulguravam quando eram iluminadas: era a uorescência (nome originado do mineral uorita, que frequentemente a apresentava). Essa estranha luminosidade fora descoberta ainda no século XVI, quando se veri cou que se um raio de luz fosse direcionado obliquamente através de tinturas de certas madeiras, uma cor tremeluzente podia aparecer em sua trajetória — Newton atribuíra esse fato à “re exão interna”. Meu pai gostava de demonstrar essa propriedade com água de quinino, ou água tônica, que era de um azul-pálido à luz do dia e de um brilhante azul-turquesa sob luz ultravioleta. Mas, quer uma substância fosse uorescente, quer fosforescente (muitas eram ambas as coisas), ela requeria luz azul ou violeta ou a luz do dia (que era rica em luz de todos os comprimentos de onda) para produzir a luminescência; a luz vermelha não servia absolutamente. De fato, a iluminação mais e caz era invisível — a luz ultravioleta situada além do extremo violeta do espectro.

Minhas primeiras experiências com a uorescência foram feitas com a lâmpada ultravioleta que meu pai tinha em seu consultório — uma velha lâmpada de vapor de mercúrio com um re etor metálico, que emitia uma pálida luz violeta-azulada e uma forte luz ultravioleta invisível. Era usada para diagnosticar algumas doenças de pele (certos fungos apresentavam uorescência sob essa luz) e tratar outras — embora meus irmãos também a usassem para se bronzear.

Esses raios ultravioleta invisíveis eram muito perigosos — podiam causar graves queimaduras se a pessoa se expusesse por longo tempo, e era preciso usar óculos especiais, como os de aviador, de lã e couro, com lentes grossas feitas de um vidro especial que bloqueava grande parte do ultravioleta (e boa parte da luz visível também). Mesmo com aqueles óculos era preciso evitar olhar diretamente para a lâmpada, para não provocar um brilho estranho e desfocado devido à uorescência dos globos oculares. Olhando outras pessoas sob luz ultravioleta, podíamos ver que seus dentes e olhos emitiam uma forte fulguração branca.

A casa do tio Abe, bem próxima da nossa, era um lugar fascinante, provido de todo tipo de aparelhos: tubos de Geissler, eletroímãs, máquinas e motores elétricos, baterias, dínamos, os espiralados, válvulas de raios X, contadores Geiger e telas fosforescentes, e uma variedade de telescópios, muitos dos quais meu tio construíra com as próprias mãos. Ele me levava para seu laboratório no sótão, especialmente nos ns de semana; assim que se convenceu de que eu era capaz de lidar com a aparelhagem, permitiu que eu manuseasse o fósforo e as substâncias uorescentes, além da pequena lâmpada manual de raios ultravioleta de Wood (muito mais fácil de manejar do que a velha lâmpada a vapor de mercúrio que havia em minha casa).

Abe tinha prateleiras e mais prateleiras com fósforos em seu sótão, e ele os misturava como um artista mistura as tintas na paleta — o azul-vivo do tungstato de cálcio, o azul mais pálido do tungstato de magnésio, o vermelho dos compostos de ítrio. Como a fosforescência, a

uorescência podia ser induzida “aditivando” o material com vários

tipos de ativadores, e esse era um dos principais temas das pesquisas de Abe, pois as luzes uorescentes estavam começando a revelar sua utilidade, e eram necessários fósforos tênues para produzir uma luz

visível que fosse suave, cálida e agradável à vista.3 Abe tinha uma atração especial pelas cores muito puras e delicadas que podiam ser obtidas adicionando-se várias terras-raras como ativadores — európio, érbio, térbio. A presença dessas terras-raras em certos minerais, disse meu tio, mesmo em ín mas quantidades, lhes dava sua uorescência especial.

Mas também havia substâncias que apresentavam uorescência mesmo quando eram totalmente puras, e nessa categoria destacavam-se os sais de urânio (ou, em uma terminologia mais precisa, sais de uranilo). Mesmo se os sais de uranilo fossem dissolvidos em água, as soluções eram uorescentes — uma parte em um milhão já bastava. A

uorescência também podia ser transferida para o vidro, e o vidro de

urânio, “vidro canário”, fora muito usado nas casas vitorianas e eduardianas (isso era o que tanto me fascinava no vitral de nossa porta de entrada). O vidro de urânio transmitia luz amarela e em geral era amarelo quando olhávamos através dele, mas à luz do dia apresentava uma brilhante uorescência verde-esmeralda sob o impacto dos comprimentos de onda menores, por isso muitas vezes parecia tremeluzir, alternando-se entre verde e amarelo dependendo do ângulo de iluminação. E embora o vitral de nossa porta houvesse sido despedaçado por um bombardeio durante a blitz (sendo substituído por um sacolejante e incômodo vidro branco), suas cores, intensi cadas talvez pela saudade, ainda permaneciam extraordinariamente vivas em minha memória — sobretudo depois de tio Abe ter me explicado seu

segredo.4

Embora Abe houvesse posto grande empenho no desenvolvimento de tintas luminosas, e mais tarde no de fósforos para tubos de raios catódicos, seu interesse central era o mesmo de Dave: o desa o da iluminação. A esperança que ele acalentava desde bem jovem era que seria possível desenvolver uma forma de luz fria tão e caz, agradável e fácil de trabalhar quanto a luz quente. Assim, enquanto os pensamentos de tio Tungstênio se voltavam para a incandescência, para tio Abe, desde o princípio, estava claro que nenhuma luz fria realmente potente poderia ser produzida sem eletricidade e que a eletroluminescência teria de ser a chave.

Desde o século XVII sabia-se que gases e vapores rarefeitos fulguravam quando eletricamente carregados; observou-se naquela época que o mercúrio de um barômetro podia tornar-se eletri cado pela fricção contra o vidro, o que criava um belo fulgor azulado no vapor

rarefeito de mercúrio no vácuo que estava próximo logo acima.5

Usando as potentes descargas das bobinas de indução inventadas na década de 1850, descobriu-se que era possível causar a fulguração de uma longa coluna de vapor de mercúrio (Alexandre-Edmond Becquerel aventara anteriormente que se o tubo de descarga fosse revestido com uma substância uorescente, poderia tornar-se mais apropriado para a iluminação). Mas quando foram introduzidas as lâmpadas de vapor de mercúrio, para nalidades especiais, em 1901, elas se mostraram perigosas e falíveis, e sua luz — na ausência do revestimento

uorescente — era azul demais para o uso doméstico. As tentativas de

revestir esses tubos com pós uorescentes antes da Primeira Guerra Mundial fracassaram devido a numerosos problemas. Enquanto isso, tentou-se usar outros gases e vapores: o dióxido de carbono emitia uma luz branca, o argônio, uma luz azulada, o hélio, uma luz amarela, e o neônio, evidentemente, uma luz carmesim. Os tubos de neônio em anúncios entraram em voga em Londres na década de 1920, mas só em

ns da década seguinte os tubos uorescentes (usando uma mistura de

vapor de mercúrio com um gás inerte) começaram a ser uma possibilidade comercial, e nessa evolução Abe teve um papel importante.

Tio Dave, para mostrar que não era fanático, mandou instalar uma lâmpada uorescente em sua fábrica, e os dois irmãos, que na juventude haviam presenciado a disputa entre gás e eletricidade, às vezes discutiam sobre os respectivos méritos e desvantagens das lâmpadas incandescentes e uorescentes. Abe dizia que as lâmpadas de lamento teriam o mesmo destino do véu de gás, e Dave a rmava que as

uorescentes sempre seriam grandalhonas e nunca seriam páreo para as

jeitosas e baratas lâmpadas de lamento. (Ambos teriam cado surpresos, cinquenta anos depois, se soubessem que, embora as

uorescentes houvessem evoluído sob todos os aspectos, as lâmpadas de

lamento jamais perderam sua popularidade e que ambos os tipos

coexistem em uma relação tranquila e fraternal.)

Quanto mais tio Abe me mostrava, mais misterioso ia cando tudo aquilo. Eu entendia alguma coisa sobre a luz: sabia que as cores eram o modo como víamos diferentes frequências ou comprimentos de onda e que a cor dos objetos provinha do modo como eles absorviam ou transmitiam luz, obstruindo algumas frequências, deixando que outras passassem. Eu sabia que as substâncias pretas absorviam toda a luz e impediam totalmente sua passagem, e que com os metais e espelhos ocorria o oposto — a frente de onda de partículas de luz, como eu a imaginava, atingia o espelho como uma bola de borracha e era re etida, ricocheteando instantaneamente.

Mas nenhuma dessas noções ajudava a entender os fenômenos da

uorescência e fosforescência, pois nesses casos podíamos projetar uma

luz invisível, uma luz “negra”, sobre alguma coisa e ela fulguraria em tons brancos, vermelhos, verdes ou amarelos, emitindo uma luz própria, uma frequência de luz ausente na fonte luminosa.

E havia a questão do atraso. A ação da luz normalmente parecia instantânea. Mas no caso da fosforescência, a energia da luz solar parecia ser captada, armazenada, transformada em energia de frequência diferente e então emitida aos pouquinhos, lentamente, ao longo de horas (havia atrasos semelhantes, tio Abe me explicou, no caso da

uorescência, embora fossem muito mais curtos, apenas frações de

segundo). Como isso era possível?

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