A invenção dos computadores não desencadeou de imediato uma revolução. Pelo fato de dependerem de válvulas eletrônicas grandes, caras e frágeis, que consumiam muita energia, os primeiros computadores eram geringonças dispendiosas que apenas empresas, universidades dedicadas à pesquisa e as Forças Armadas poderiam se dar ao luxo de dispor. Em vez disso, o verdadeiro nascimento da era digital, a era na qual aparelhos eletrônicos se imiscuíram em todos os aspectos de nossas vidas, ocorreu em Murray Hill, Nova Jersey, logo depois da hora do almoço, numa terça-feira, 16 de dezembro de 1947. Nesse dia, dois cientistas dos Laboratórios Bell conseguiram, juntando num minúsculo aparelho que tinham acoplado com algumas lâminas de ouro, um chip de material semicondutor e um clipe de papel distorcido. Quando recolocado na posição normal, ele era capaz de ampliar a corrente elétrica e ligar e desligar. O transístor, como logo o aparelho começou a ser chamado, tornou-se para a era digital o que a máquina a vapor significou para a Revolução Industrial.
O advento dos transístores e as subsequentes inovações que permitiam que milhões deles fossem encaixados em minúsculos microchips possibilitaram que a capacidade de processamento de muitos milhares de ENIACs fosse acondicionada em cabeças cônicas de foguetes espaciais, em computadores
que podem ser acomodados no colo, em calculadoras e music players que cabem no bolso e em aparelhos portáteis capazes de trocar informações ou entretenimento com qualquer recanto ou ponto de um planeta interligado por redes.
Três colegas entusiastas e apaixonados, cujas personalidades complementavam-se e conflitavam umas com as outras, haveriam de entrar para a história como inventores do transístor: um habilidoso pesquisador chamado Walter Brattain, um teórico quântico chamado John Bardeen, e o mais apaixonado e entusiasmado de todos eles — com resultados infelizes no final —, um especialista em física de estado sólido, William Shockley.
Mas houve outro protagonista nesse drama que, na verdade, foi tão importante quanto qualquer indivíduo: os Laboratórios Bell, onde esses homens trabalhavam. O que tornou possível o transístor foi mais uma reunião de diversos talentos que os saltos imaginativos de alguns gênios. Pela própria natureza, o transístor exigia uma equipe que reunisse teóricos com um senso intuitivo para fenômenos quânticos e cientistas competentes capazes de obter no forno porções de silício a partir de matéria- prima impura, além de pesquisadores habilidosos, químicos industriais, especialistas em produção industrial e latoeiros inventivos.
LABORATÓRIOS BELL
Em 1907, a American Telephone and Telegraph Company enfrentou uma crise. As patentes de seu fundador, Alexander Graham Bell, tinham expirado, e a empresa parecia em risco de perder seu quase monopólio dos serviços de telefonia. Sua diretoria chamou de volta um presidente aposentado, Theodore Vail, que resolveu revigorar a companhia empenhando-se num objetivo ousado: construir um sistema que pudesse conectar uma chamada entre Nova York e San Francisco. O desafio exigia a combinação de feitos de engenharia com saltos de ciência pura. Com o uso de válvulas eletrônicas e outras tecnologias, a AT&T construiu aparelhos de repetição e amplificação que conseguiram atingir o
objetivo em 1915. Durante a primeira e histórica ligação transcontinental, além de Vail e do presidente Woodrow Wilson, encontrava-se presente também o próprio Bell, que repetiu suas famosas palavras de 39 anos antes: “Sr. Watson, venha cá, quero vê-lo”. Dessa vez, seu ex-assistente Thomas Watson, que estava em San Francisco, respondeu: “Isso levaria uma semana”.1
Assim se plantou a semente de uma nova organização industrial que se tornou conhecida como Laboratórios Bell. Localizada de início na área oeste de Greenwich Village, em Manhattan, com vista para o rio Hudson, ela reunia teóricos, cientistas de materiais, metalúrgicos, engenheiros e até escaladores de postes da AT&T. Foi ali que George Stibitz desenvolveu um computador usando relés
eletromagnéticos e Claude Shannon trabalhou em teoria da informação. Como o Centro de Pesquisa de Palo Alto da Xerox (Xerox Palo Alto Research Center — Xerox PARC) e outras organizações similares
que se seguiram, os Laboratórios Bell mostraram como podia ocorrer inovação contínua quando se reuniam vários talentos, de preferência em estreita proximidade física, graças à qual reuniões e encontros frequentes facilitavam o surgimento de descobertas felizes. Esse era o lado bom. O lado ruim era que se tratava de estruturas altamente burocráticas sob o domínio corporativo; os Laboratórios Bell, como o Xerox PARC, revelavam os limites de organizações industriais que não dispõem de líderes
entusiastas e rebeldes capazes de transformar inovações em grandes produtos.
O chefe do departamento de válvulas eletrônicas dos Laboratórios Bell era um homem dinâmico do Missouri chamado Mervin Kelly, que se formara em metalurgia na Escola de Minas do Missouri e depois obteve o grau de Ph.D. sob a orientação de Robert Millikan, na Universidade de Chicago. Ele conseguiu produzir válvulas mais confiáveis desenvolvendo um sistema de esfriamento de água, mas percebeu que válvulas nunca haveriam de ser um método eficiente de amplificação ou um bom comutador. Em 1936, ele foi promovido a diretor de pesquisas dos Laboratórios Bell, e sua prioridade era encontrar uma alternativa para as válvulas.
O grande insight de Kelly foi que os Laboratórios Bell, que tinham sido um bastião da engenharia prática, podiam também ser foco de ciência básica e pesquisa teórica, até então restritas às universidades. Ele começou a buscar os físicos jovens mais brilhantes do país, com o grau de ph.D. Sua missão era fazer da inovação algo que uma organização industrial pudesse produzir regularmente, em vez de ceder esse território a gênios excêntricos enfurnados em garagens e sótãos.
“Começou-se a refletir, nos Laboratórios Bell, se a chave da invenção era uma questão de gênio individual ou de colaboração”, escreveu Jon Gertner em The Idea Factory [A fábrica de ideias], um estudo sobre os Laboratórios Bell.2 A resposta era: as duas coisas. “É indispensável que haja muitos
homens, em muitos campos da ciência, combinando seus vários talentos, para canalizar toda a pesquisa necessária para o desenvolvimento de um novo aparelho”, explicou Shockley mais tarde.3 Ele estava
certo. Não obstante, estava, com isso, exibindo um raro lampejo de humildade fingida. Mais que qualquer outro, Shockley acreditava na importância do gênio individual, como ele próprio. Mesmo Kelly, que defendia a colaboração, percebeu que o gênio individual também precisava ser estimulado. “Com toda a necessária ênfase na liderança, na organização e no trabalho em equipe, o indivíduo continuava numa posição de destaque — de suma importância”, afirmou ele certa ocasião. “É na mente de uma única pessoa que nascem as ideias criativas.”4
A chave da inovação — nos Laboratórios Bell e na era digital em geral — era perceber que não havia conflito em estimular os gênios individuais e estimular o trabalho em equipe. As duas coisas não eram excludentes. Na verdade, ao longo da era digital, as duas abordagens andaram par a par. Gênios criativos (John Mauchly, William Shockley, Steve Jobs) conceberam ideias inovadoras. Engenheiros práticos (Presper Eckert, Walter Brattain, Steve Wozniak) trabalharam bem próximo deles para transformar conceitos em aparelhos. E equipes de técnicos e de empreendedores, trabalhando em conjunto, cuidaram para transformar a invenção num produto de utilidade prática. Quando parte desse ecossistema falta, como no caso de John Atanasoff, na Universidade Estadual de Iowa, ou de Charles Babbage, no anexo no fundo de sua casa em Londres, grandes conceitos terminam sendo relegados aos porões da história. E quando grandes equipes carecem de visionários entusiasmados, como foi o caso da Penn depois da saída de Eckert, Princeton depois da saída de Neumann, ou dos Laboratórios Bell depois de Shockley, a inovação pouco a pouco se esvai.
A necessidade de combinar teóricos com engenheiros era especialmente crucial num campo que estava se tornando cada vez mais importante nos Laboratórios Bell: a física do estado sólido, que estudava como os elétrons fluíam através de materiais sólidos. Na década de 1930, seus engenheiros estavam trabalhando com materiais como o silício — a partir de oxigênio, o elemento mais comum da face da Terra e um componente-chave da areia — com o objetivo de induzi-los a executar tarefas eletrônicas. Ao mesmo tempo, no mesmo edifício, os teóricos da Bell lutavam com alucinantes descobertas no campo da mecânica quântica.
A mecânica quântica baseia-se em teorias desenvolvidas pelo físico dinamarquês Niels Bohr e outros sobre o que acontece no interior de um átomo. Em 1913, Bohr apresentou um modelo de estrutura atômica no qual os elétrons orbitavam um núcleo em níveis específicos. Eles poderiam dar um salto quântico de um nível para o seguinte, mas nunca ficar entre um nível e outro. O número de elétrons no nível orbital mais externo ajudava a determinar as propriedades químicas e eletrônicas do elemento, entre as quais sua capacidade de conduzir eletricidade.
Alguns elementos, como o cobre, são bons condutores de eletricidade. Outros, como o enxofre, são péssimos condutores, sendo, portanto, bons isolantes. E existem aqueles que ficam no meio-termo, como o silício e o germânio, chamados de semicondutores. A vantagem destes é que são de fácil manipulação para se tornarem condutores melhores. Por exemplo, se você acrescenta ao silício uma pequena quantidade de arsênio ou boro, seus elétrons ficam livres para se movimentar.
Os avanços da teoria quântica ocorreram na mesma época em que os metalurgistas dos Laboratórios Bell estavam descobrindo formas de criar novos materiais usando técnicas novas de purificação, estratagemas químicos e fórmulas para combinar minerais raros e minerais comuns. Na tentativa de resolver problemas do dia a dia, como filamentos de válvulas que queimavam rápido demais ou diafragmas de fones que pareciam muito pequenos, eles estavam produzindo novas ligas e desenvolvendo métodos para aquecer ou esfriar amálgamas para que funcionassem melhor. Por tentativa e erro, como chefs numa cozinha, estavam criando uma revolução nos materiais que haveriam de acompanhar de perto a revolução teórica que estava acontecendo na mecânica quântica.
Enquanto faziam experiências com suas amostras de silício e germânio, os engenheiros químicos dos Laboratórios Bell depararam com provas daquilo que havia muito os teóricos do estado sólido estavam conjecturando.* Ficou claro que havia muita coisa que os teóricos, engenheiros e especialistas em
metalurgia poderiam aprender uns com os outros. Assim, em 1936, formou-se um grupo de estudos do estado sólido nos Laboratórios Bell que congregava um elenco de estrelas práticas e teóricas. Seus membros se reuniam uma vez por semana ao final da tarde para compartilhar descobertas, entabular um pouco de conversa mole em estilo acadêmico e demorar-se em discussões informais que prosseguiam noite adentro. Havia uma vantagem em encontrar-se em vez de apenas ler os artigos de seus pares: as intensas interações permitiam que as ideias fossem lançadas em esferas mais altas e, como elétrons, eventualmente produzissem reações em cadeia.
De todos os integrantes, um se destacava. William Shockley, teórico que chegara aos Laboratórios Bell justamente quando o grupo de estudos estava sendo formado, impressionava os colegas, e às vezes os assustava, com seu intelecto e seu entusiasmo.
WILLIAM SHOCKLEY
William Shockley cresceu apreciando arte e ciência. Seu pai estudou engenharia de minas no MIT, fez
cursos de música em Nova York, aprendeu sete línguas enquanto percorria a Europa e a Ásia como aventureiro e negociante de minérios. Sua mãe graduou-se em matemática e arte em Stanford e foi a primeira alpinista a conseguir escalar sozinha o monte Whitney. Os dois se conheceram numa minúscula cidade mineira de Nevada, Tonopah, onde ele estava reclamando certos direitos de propriedade e ela fora trabalhar na área de supervisão. Depois que se casaram, mudaram-se para Londres, onde nasceu seu filho, em 1910.
William haveria de ser o filho único do casal, que se sentiu muito satisfeito com isso. Ainda bebê, ele revelou um temperamento feroz, com acessos de raiva tão ruidosos e demorados que os pais viviam
perdendo babás e apartamentos. Num diário, o pai contou que o menino “gritava na maior altura que lhe era possível, curvando o corpo e sacudindo-se vigorosamente” e registrou que ele “mordeu a mãe inúmeras vezes”.5 Sua tenacidade era brutal. Em qualquer situação, ele simplesmente tinha de
conseguir o que queria. Os pais por fim resolveram adotar uma política de rendição. Abandonaram qualquer tentativa de discipliná-lo, e até os oito anos de idade deram-lhe aulas em casa. Naquela altura eles tinham se mudado para Palo Alto, onde viviam os avós maternos de William.
Convencidos de que o filho era um gênio, seus pais o encaminharam a uma avaliação com Lewis Terman,** que elaborara o teste de QI Stanford-Binet e planejava um estudo de crianças superdotadas.
O pequeno Shockley atingiu a marca de 120, respeitável, mas não o bastante para que Terman o considerasse genial. Shockley viria a ficar obcecado por testes de QI e a usá-los para avaliar candidatos a
empregos e até colegas, e desenvolveu teorias cada vez mais virulentas sobre raça e inteligência herdada, que iriam envenenar seus últimos anos.6 Talvez ele tenha percebido, através das experiências
de sua vida, as deficiências desse tipo de teste. Apesar de ser classificado como não gênio, era inteligente o bastante para poder pular o curso secundário e graduar-se pelo Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech), e a seguir doutorar-se em física do estado sólido no MIT. Era eficiente, criativo e
ambicioso. Embora gostasse de fazer truques de mágica e pregar peças, nunca aprendeu a ser natural nem amistoso. Tinha uma intensidade intelectual e pessoal que remontava à infância, o que tornava difícil lidar com ele, ainda mais quando se tornou muito bem-sucedido.
Na época em que Shockley se graduou pelo MIT em 1936, Mervin Kelly veio dos Laboratórios Bell
para entrevistá-lo e logo lhe ofereceu um emprego. Além disso, deu a ele uma missão: encontrar uma forma de substituir válvulas por um aparelho mais estável, compacto e barato. Três anos depois, Shockley se convenceu de que poderia encontrar uma solução usando material sólido como silício, em vez de filamentos luminosos dentro de uma válvula. “Hoje me veio à mente que, em princípio, é possível fabricar um amplificador usando semicondutores em vez de válvulas”, escreveu ele em seu caderno de anotações do laboratório em 29 de dezembro de 1939.7
Shockley teve a sagacidade de visualizar a teoria quântica, constatar que ela explicava o movimento dos elétrons da mesma forma como um coreógrafo consegue visualizar uma dança. Seus colegas diziam que ele era capaz de olhar para o material semicondutor e ver os elétrons. Não obstante, para transformar suas intuições artísticas em uma verdadeira invenção, Shockley precisava de um parceiro que fosse um pesquisador habilidoso, assim como Mauchly precisava de Eckert. Como se tratava dos Laboratórios Bell, havia muitos no edifício, entre os quais o alegremente intratável Walter Brattain, originário do oeste, que gostava de produzir aparelhos engenhosos com componentes semicondutores, como óxido cúprico. Por exemplo, ele fabricou retificadores elétricos, que transformam a corrente alternada em corrente contínua, baseado no fato de que a corrente flui em apenas uma direção através de uma interface na qual uma peça de cobre entra em contato com uma camada de óxido cúprico.
Brattain cresceu num rancho isolado na região leste do estado de Washington, onde, quando criança, cuidava de gado. Com sua voz áspera e seu jeito despretensioso, ele fingia o estilo autodepreciativo de um caubói confiante. Era um improvisador nato, com dedos ágeis, e gostava de bolar experimentos.
“Ele era capaz de colar coisas com cola de selo e clipes para papel”, lembrou um engenheiro com quem trabalhou nos Laboratórios Bell.8 Mas também tinha uma destreza mental que o levava a procurar
atalhos em vez de trilhar os caminhos de sempre.
Para encontrar um substituto de estado sólido para uma válvula, Shockley teve a ideia de colocar uma grade numa camada de óxido cúprico. Brattain se mostrou cético. Rindo, disse-lhe que já tentara isso antes e nunca conseguira produzir um amplificador. Mas Shockley insistiu. “É tão importante”, disse Brattain por fim, “que, se você me disser como quer que isso seja feito, vou tentar.”9 Mas, como
Brattain previra, não deu certo.
Antes que Shockley e Brattain conseguissem entender por que o procedimento falhara, eclodiu a Segunda Guerra Mundial. Shockley partiu, tornando-se diretor de pesquisas do departamento de antissubmarinos da Marinha, onde desenvolveu análises de detonação de bombas em águas profundas para melhorar os ataques contra os submarinos alemães. Mais tarde, viajou para a Europa e para a Ásia a fim de ajudar a viabilizar o uso de radares pelos bombardeiros B-29. Brattain, por sua vez, estabeleceu-se em Washington para trabalhar em tecnologias de detecção de submarinos para a Marinha, concentrando-se em aparelhos magnéticos transportados por aviões.
A EQUIPE DE ESTADO SÓLIDO
Enquanto Shockley e Brattain estavam fora, a guerra transformava os Laboratórios Bell. Eles se tornaram parte da relação triangular que se formou entre governo, universidades dedicadas à pesquisa e indústria privada. Como observou o historiador Jon Gertner,
nos anos que logo se seguiram a Pearl Harbor, os Laboratórios Bell desenvolveram quase mil projetos diferentes para as Forças Armadas — desde aparelhos de rádio para tanques e sistemas de comunicação para pilotos que usavam máscaras de oxigênio até máquinas para codificar mensagens secretas.10
O staff dobrou de tamanho: o número de funcionários chegou a 9 mil.
Tendo crescido a ponto de tornar pequena sua sede em Manhattan, a maior parte dos Laboratórios Bell mudou-se para duzentos acres em Murray Hill, Nova Jersey. Mervin Kelly e seus colegas queriam que seu novo lar parecesse um campus universitário, mas sem a separação de várias disciplinas em edifícios diferentes. Eles sabiam que a criatividade surgia de encontros fortuitos. “Todos os edifícios foram interligados para evitar uma delimitação geográfica estanque e para estimular o intercâmbio e o contato próximo entre eles”, escreveu um executivo.11 Os corredores eram extensos, com
comprimento maior que dois campos de futebol, e projetados para promover encontros aleatórios de pessoas com diferentes talentos e especialidades, estratégia que Steve Jobs retomou ao projetar a nova sede da Apple, setenta anos depois. Qualquer pessoa que andasse nas proximidades dos Laboratórios Bell podia ser bombardeada por ideias casuais, logo assimiladas, como uma célula solar. Claude Shannon, o excêntrico teórico da informação, às vezes pilotava um monociclo para cima e para baixo
nos longos corredores de piso vermelho enquanto fazia malabarismos com três bolas e cumprimentava os colegas com gestos de cabeça.*** Era uma extravagante metáfora para a excitação de “não deixar as
bolas caírem” que imperava nos halls.
Em novembro de 1941, Brattain escreveu o último registro em seu diário, no caderno no 18194, antes
de deixar os Laboratórios Bell em Manhattan, para servir o Exército na guerra. Quase quatro anos depois, ele pegou o mesmo caderno em seu novo laboratório em Murray Hill e iniciou um novo registro. “A guerra acabou.” Kelly designou Brattain e Shockley para uma pesquisa em equipe cujo objetivo era “elaborar uma abordagem unificada para o trabalho teórico e experimental na área de estado sólido”. A missão era a mesma que eles tinham antes da guerra: criar um substituto para a válvula usando semicondutores.12
Quando Kelly distribuiu a lista de quem iria participar da equipe de pesquisa de estado sólido, Brattain admirou-se com o fato de que ela só incluía bambambãs. “Por Deus! Não há nenhum panaca na equipe”, lembrou-se de ter dito. Em seguida parou para lamentar: “Talvez eu seja o panaca da