INFÂNCIA E JUVENTUDE EM VIENA (1844-1869)

No ano de 1844, na noite de 20 de fevereiro8_{, nasceu Ludwig Eduard Boltzmann, primeiro} filho de Ludwig Georg e Maria Katharina Boltzmann. Seus pais tinham se mudado fazia pouco tempo para Viena, capital do Império Austríaco, vindo a residir no bairro Landstraẞe. No dia após seu nascimento, foi batizado na Igreja Católica Romana, religião de sua mãe, na paróquia de St. Rochus e St. Sebastian, apesar da família de seu pai ser protestante. Seus irmãos, Albert e Hedwig, nasceram, respectivamente, em 1846 e 1848 (FASOL-BOLTZMANN, 2006).

Seu pai, Ludwig Georg (1802-1859), havia estudado Direito na Universidade de Viena e trabalhava como comissário de gestão financeira no setor de impostos do serviço público. Sua mãe, Maria (1810-1885), era filha de um rico comerciante de Salzburg. As condições financeiras do casal eram altas o suficiente para lhes permitir pagar um tutor privado, que cuidou da educação elementar de seus filhos. Depois se mudaram para Wels e, posteriormente, Linz, onde Ludwig veio a ser matriculado no Gymnasium de Linz. Apesar do currículo tipicamente humanista do colégio, o jovem físico logo apresentou um alto desempenho em

8 _{Uma noite de Terça-feira Carnaval para Quarta-feira de Cinzas. O fato de ter nascido nessa data entre festas era}

sempre lembrado pelo físico como responsável pelas mudanças bruscas em seu humor, passando de grande alegria para tristeza profunda.

matemática e ciências naturais e, mesmo tendo perdido muitas classes devido aos vários problemas de saúde que apresentava, era o primeiro da classe.

Dentro de educação escolar que recebeu, Ludwig também tomou aulas de piano com o professor Anton Drucker, que despertou nele um grande interesse pela música de Ludwig van Beethoven. Beethoven e outros artistas românticos, que habitavam o território austríaco e germânico, nesse período causariam grande impacto na personalidade de Boltzmann. Schiller e Goethe eram algumas das influências literárias do jovem Boltzmann.

Tragicamente, com a idade de quinze anos, seu pai faleceu vítima de tuberculose e quatro anos mais tarde faleceu seu irmão, fatos que deixaram um trauma indelével no jovem físico. Tendo se formado com excelência no ensino médio em 1863, a Família Boltzmann retornou para Viena. A viúva resolveu investir toda a riqueza familiar que herdara do falecido marido na educação de seu filho. No Outono de 1863, Ludwig iniciou o Studium de Matemática e Física na Universidade de Viena.

Como apontado por Hobsbawn (2014b), Viena, como capital do império austríaco, foi uma das grandes cidades europeias onde houve um grande investimento na esfera técnica e acadêmica, incluindo a pesquisa científica. O Instituto de Física da Universidade de Viena foi um dos frutos desses investimentos, tendo sido fundado em 1849 na Erdbergstraße, 15, por Christian Doppler (1803-1854). Este havia ganhado notoriedade ao descobrir o efeito que leva seu nome – o efeito Doppler, i.e., a mudança da frequência do som devido ao movimento relativo da fonte ao receptor. O diretor do Instituto e futuro professor de Boltzmann era o físico Josef Stefan (1835-1893) e o instituto possuía considerável autonomia e recursos dentro da universidade. Stefan e Boltzmann passariam a ter um contato próximo, e este escreveria no obituário daquele: “Quando eu aprofundei meu contato com Stefan, e eu ainda era um estudante universitário naquela época, a primeira coisa que ele fez foi me entregar uma cópia dos artigos de Maxwell e desde que naquele tempo eu não entendia uma palavra de Inglês, ele também me deu uma gramática de Inglês; eu havia recebido um dicionário de meu pai” (CERCIGNANI, 1998, p. 6). Posteriormente, os trabalhos de Maxwell, tanto no eletromagnetismo como na teoria dos gases, teriam considerável influência nos trabalhos de Boltzmann.

Enquanto aluno da Universidade de Viena, Ludwig frequentou aulas de professores como Andreas von Ettingshausen (Física), Josef Petzval (Matemática), Josef Stefan (Física), August Kunzek (Física), Robert Zimmermann (Filosofia) – com este último, Boltzmann realizou oito

de suas nove disciplinas em Filosofia (WILSON, 1993). Boltzmann teve contato, desde muito cedo, com a teoria eletromagnética de Maxwell, que teve sua importância reconhecida por Helmholtz e Stefan, ambos professores de Ludwig. Em 1865, ainda como estudante, Boltzmann publicou uma aplicação da teoria de Maxwell com o título Über de Bewegung der Electricität in krummen Flächen e um segundo trabalho, na área de termodinâmica, Über die mechanische Bedeutung des zweiten Hauptsatzes der Wärmelehre. Para ele, esses trabalhos eram “... uma prova do que, em áreas pobres de importância, pode ser feito” (FASOL-BOLTZMANN, 2006, p.4).

Como vimos, a termodinâmica foi uma das áreas que apresentou grande crescimento dentro da ciência física e a relação direta entre os estudos sobre a segunda lei e as eficiências das máquinas nos mostra como áreas da específicas da ciência podem ser afetadas por fatores extrínsecos. Após a publicação do trabalho de Carnot por Clayperon, o campo se desenvolveu com os trabalhos de Mayer, Thomson, Joule e Helmholtz, acerca do Princípio da Conservação da Energia, conhecida também como a Primeira Lei da Termodinâmica. Posteriormente, Clausius e Thomson lidaram com um segundo problema derivado das teorizações de Carnot, relacionados à tendência do calor em se dissipar nos processos. O conceito de entropia foi criado para formalizar teoricamente os ciclos reversíveis, e Clausius enunciou o Princípio de Aumento de Entropia, que ficou conhecido como a Segunda Lei da Termodinâmica (HEILBRON, 2015; PINHO; ANDRADE, 2002).

Antes de sua graduação em outubro de 1866, Boltzmann foi promovido a assistente de Stefan e passou no exame para o tornava apto para lecionar matemática e física em escolas secundárias. Em 19 de Dezembro de 1866, recebeu o grau de Doutor em Filosofia. O grau de doutor foi obtido sem a apresentação de uma tese, visto que o curriculum de filosofia da Universidade de Viena só passou a exigi-lo em 1972 (CERCIGNANI, 1998).

No ano acadêmico de 1867/68, completou o Studium (estágio probatório) do Ginásio Acadêmico. Publicou o seu primeiro trabalho no tema da toria dos gases,Über die Anzahl der Atome in den Gasmolekülen und die innere Arbeit in Gasen (1867) Nesse ano, a fortuna de sua mãe chegou ao fim, mas o jovem filho já tinha condições de prover para a sua família. Com apenas 23 anos, ele havia feito o pedido à Faculdade de Filosofia de Viena do venia docendi – habilitação de pós-doutorandos para serem elegíveis ao cargo de Privatdozent (Professor Associado) em países germânicos – para ensinar todos os assuntos de Física-Matemática. O

pedido foi confirmado pelo Ministério em 19 de março de 1868, dando a ele o venia legendi (direito de palestrar).

Durante esse perído em que dava palestras nas universidades, publicou os trabalhos Über die Integrale linearer Differentialgleichungen mit periodischen Koeffizienten e Studien über das Gleichgewicht der lebendigen Kraft zwischen bewegten materiellen Punkten. A Figura 2 mostra Boltzmann na época em que lecionava na Universidade de Viena, onde permaneceu até o dia 31 de julho de 1869 (FASOL-BOLTZMANN, 2006).

Figura 2. Ludwig Boltzmann, aos 24 anos de idade, quando ele era palestrante na Universidade de

Viena.