Chandrasekhara Venkata Raman
Chandrasekhara Venkata Raman foi um físico indiano que trabalhou com o espalhamento da luz. Com um espectrógrafo que desenvolveu, Raman e seu aluno K. S. Krishnan descobriram que, quando a luz atravessa um material transparente, a luz desviada muda de comprimento de onda. O fenômeno, um tipo até então desconhecido de espalhamento da luz que eles chamaram de "espalhamento modificado", recebeu depois os nomes de efeito Raman e espalhamento Raman. Em 1930, Raman recebeu o Nobel de Física "por seu trabalho sobre o espalhamento da luz e pela descoberta do efeito que leva seu nome" e tornou-se o primeiro asiático e a primeira pessoa não branca a receber um Nobel de Física.
Chandrasekhara Venkata Raman nasceu em 7 de novembro de 1888 em Tiruchirappalli, na Índia. Seus pais eram R. Chandrasekhar Iyer e Parvathi Ammal. Era o segundo dos oito filhos do casal. O pai lecionava em uma escola secundária local e recebia um salário modesto. Raman recordou: "Nasci com uma colher de cobre na boca. Quando nasci, meu pai recebia o magnífico salário de dez rúpias por mês!" Em 1892, a família mudou-se para Visakhapatnam, em Andhra Pradesh, porque seu pai foi nomeado professor de física no Mrs A. V. Narasimha Rao College. Raman estudou na St Aloysius' Anglo-Indian High School, em Visakhapatnam. Passou no exame de matrícula aos 11 anos e, aos 13, no First Examination in Arts, equivalente a um curso pré-universitário, recebendo uma bolsa de estudos. Ficou em primeiro lugar nos dois exames do conselho escolar de Andhra Pradesh. Em 1902, Raman ingressou no Presidency College, em Madras, atual Chennai, para onde seu pai havia sido transferido para ensinar matemática e física. Em 1904, obteve um B.A. pela Universidade de Madras, ficando em primeiro lugar e recebendo medalhas de ouro em física e inglês. Aos 18 anos, ainda estudante, publicou seu primeiro artigo científico, "Unsymmetrical diffraction bands due to a rectangular aperture", na revista britânica Philosophical Magazine, em 1906. Em 1907, concluiu um M.A. pela mesma universidade com a distinção máxima. Seu segundo artigo na mesma revista naquele ano tratava da tensão superficial dos líquidos. Foi publicado junto de um artigo de Lord Rayleigh sobre a sensibilidade do ouvido ao som. A partir daí, Rayleigh passou a se corresponder com Raman, tratando-o, por cortesia, como "Professor".
O irmão mais velho de Raman, C. Subrahmanya Ayyar, havia ingressado no Indian Finance Service, serviço público do governo indiano que corresponde ao atual Indian Audit and Accounts Service. Raman seguiu o mesmo caminho e ficou em primeiro lugar no exame de admissão do serviço em fevereiro de 1907. Em junho daquele ano, foi designado assistente do contador-geral em Calcutá. Raman ficou profundamente interessado na Indian Association for the Cultivation of Science (IACS), fundada em Calcutá em 1876 e primeiro instituto de pesquisa da Índia. Logo fez amizade com Asutosh Dey, que se tornaria seu colaborador por toda a vida, Amrita Lal Sircar, filho do fundador Mahendralal Sarkar e então secretário da IACS, e Ashutosh Mukherjee, membro da direção da associação e vice-chanceler da Universidade de Calcutá. Com o apoio deles, recebeu permissão para fazer pesquisas na IACS em seu tempo livre, até mesmo em "horários muito incomuns", como recordaria depois. O instituto ainda não possuía pesquisadores regulares nem havia publicado artigos científicos. O artigo de Raman "Newton's rings in polarised light", publicado na Nature em 1907, foi o primeiro trabalho proveniente da instituição. O trabalho levou a IACS a criar, em 1909, o Bulletin of Indian Association for the Cultivation of Science, do qual Raman foi o principal colaborador.
Som musical
Um dos interesses de Raman era a base física dos sons musicais. Inspirou-se em The Sensations of Tone, de Hermann von Helmholtz, livro que conheceu quando ingressou na IACS. Publicou muitos trabalhos sobre o tema entre 1916 e 1921. Desenvolveu uma teoria da vibração transversal dos instrumentos de cordas friccionadas a partir do princípio da superposição das velocidades. Um de seus primeiros estudos tratou do som de lobo em violinos e violoncelos. Estudou a acústica do violino e de instrumentos semelhantes, entre eles instrumentos de corda indianos, e o som produzido por respingos de água. Fez ainda o que chamou de "experimentos com violinos tocados mecanicamente".
Cor azul do mar
Ao ampliar suas pesquisas em óptica, Raman começou a estudar o espalhamento da luz em 1919. Sua primeira descoberta de destaque sobre a física da luz envolveu a cor azul da água do mar. Em setembro de 1921, durante a viagem de volta da Inglaterra a bordo do S. S. Narkunda, observou a cor do mar Mediterrâneo. Usando equipamentos ópticos simples, um espectroscópio de bolso e um prisma de Nicol, estudou a água do mar. Entre as hipóteses propostas para explicar a cor do mar, uma das mais aceitas era a explicação dada por Lord Rayleigh em 1910: "O muito admirado azul-escuro do mar profundo nada tem a ver com a cor da água, é simplesmente o azul do céu visto por reflexão". Rayleigh havia explicado corretamente o azul do céu pelo fenômeno que recebeu o nome de espalhamento de Rayleigh, o espalhamento e a refração da luz por partículas na atmosfera. Sua explicação para a cor azul da água também era aceita. Raman observou a água através de um prisma de Nicol para eliminar a influência da luz solar refletida pela superfície. Viu que o mar parecia ainda mais azul, em contradição com a explicação de Rayleigh.
Efeito Raman
A segunda descoberta de Raman sobre o espalhamento da luz foi um novo tipo de radiação, fenômeno que recebeu seu nome como efeito Raman. Depois de estudar o espalhamento responsável pela cor azul da água, passou a investigar o princípio por trás do fenômeno. Seus experimentos de 1923 mostraram a possível formação de outros raios luminosos além do raio incidente quando a luz solar, filtrada por vidro violeta, atravessava certos líquidos e sólidos. Ramanathan acreditou tratar-se de um "vestígio de fluorescência". Em 1925, K. S. Krishnan, então novo pesquisador associado, apresentou a base teórica para a existência de uma linha adicional de espalhamento além do espalhamento elástico polarizado comum quando a luz atravessava um líquido. Chamou o fenômeno de "fluorescência fraca". As tentativas teóricas de explicar o fenômeno não tiveram sucesso nos dois anos seguintes.
Trabalhos posteriores
Raman manteve relação com a Universidade Hindu de Banaras, em Varanasi. Participou da cerimônia de fundação da universidade e proferiu palestras sobre matemática e "Some new paths in physics" numa série realizada entre 5 e 8 de fevereiro de 1916. Também ocupou o cargo de professor visitante permanente. Com Suri Bhagavantam, determinou o spin dos fótons em 1932, fornecendo outra confirmação da natureza quântica da luz. Com outro aluno, Nagendra Nath, apresentou a explicação teórica correta do efeito acusto-óptico, o espalhamento da luz por ondas sonoras, em uma série de artigos que resultou na teoria Raman-Nath. Moduladores e sistemas de comutação baseados no efeito passaram a ser utilizados em componentes de comunicação óptica baseados em laser.
Raman casou-se em 1907 com Lokasundari Ammal, filha de S. Krishnaswami Iyer, superintendente da alfândega marítima de Madras. A data do casamento costuma ser dada como 6 de maio, mas a sobrinha-neta e biógrafa de Raman, Uma Parameswaran, apontou 2 de junho de 1907 como a data correta. Foi um casamento arranjado pelo próprio casal, e Lokasundari tinha 13 anos. As fontes divergem sobre a idade dela. Seu ano de nascimento também é indicado como 1892, o que a faria ter cerca de 15 anos. Parameswaran afirmou que tinha 13, idade compatível com seu obituário no Current Science, que informava 86 anos quando morreu, em 22 de maio de 1980. Lokasundari contou depois, em tom de brincadeira, que o casamento teve menos relação com sua habilidade musical, ela tocava veena quando se conheceram, do que com "o adicional que o Departamento de Finanças pagava aos funcionários casados". O adicional era de 150 rúpias. Pouco depois de se mudarem para Calcutá em 1907, o casal foi acusado de se converter ao cristianismo porque frequentava a Igreja de São João. Lokasundari gostava da música da igreja, enquanto Raman se interessava por sua acústica.
Posições religiosas
Embora raramente falasse sobre religião, Raman era abertamente agnóstico, mas rejeitava ser chamado de ateu. Seu agnosticismo recebeu forte influência do pai, que seguia as ideias de Herbert Spencer, Charles Bradlaugh e Robert G. Ingersoll. Raman rejeitava rituais tradicionais do hinduísmo mas continuava a praticá-los em família. Também recebeu influência da filosofia Advaita Vedanta. O pagri, turbante indiano, com um tufo de cabelo por baixo, e o upanayana, cordão sagrado hindu, faziam parte de seu vestuário habitual. Embora turbantes não fossem costumeiros no sul da Índia, Raman explicava: "Se eu não usasse um, minha cabeça incharia. Vocês todos me elogiam tanto que preciso de um turbante para conter meu ego". Ele também atribuiu ao turbante o reconhecimento que recebeu na primeira visita à Inglaterra, em especial de J. J. Thomson e Lord Rutherford. Em um discurso público, afirmou:
No fim de outubro de 1970, Raman sofreu uma parada cardíaca e desmaiou em seu laboratório. Foi levado ao hospital, onde os médicos avaliaram que não sobreviveria por mais quatro horas. Sobreviveu por mais alguns dias e pediu para permanecer nos jardins de seu instituto, cercado por alunos e admiradores. Dois dias antes de morrer, disse a um antigo aluno: "Não permita que os periódicos da Academia morram, pois eles são indicadores sensíveis da qualidade da ciência que está sendo feita no país e de se a ciência está ou não criando raízes nele". Naquela noite, reuniu-se em seu quarto com o conselho administrativo do instituto para discutir o futuro da gestão. Também pediu à esposa que, após sua morte, providenciasse uma cremação simples, sem rituais. Morreu de causas naturais na manhã de 21 de novembro de 1970, aos 82 anos. Após a notícia da morte de Raman, a primeira-ministra Indira Gandhi declarou:
Prêmio Nobel
Em 1928, Grigory Landsberg e Leonid Mandelstam, da Universidade Estatal de Moscou, descobriram de forma independente o efeito Raman. Publicaram seus resultados na edição de julho da Naturwissenschaften e apresentaram o trabalho no Sexto Congresso da Associação Russa de Físicos, realizado em Saratov entre 5 e 16 de agosto. Em 1930, os dois foram indicados ao Nobel ao lado de Raman. O Comitê Nobel concluiu, porém, que os russos não haviam chegado a uma interpretação independente, pois citaram o artigo de Raman. Também considerou que eles haviam observado o efeito apenas em cristais, enquanto Raman e Krishnan o haviam detectado em sólidos, líquidos e gases, demonstrando sua ocorrência geral. O comitê citou ainda os trabalhos sobre a intensidade das linhas Raman e infravermelhas, a aplicação do método em diferentes áreas da física molecular e seu uso no estudo da simetria das moléculas e do spin nuclear.
Controvérsia Raman-Born
Entre outubro de 1933 e março de 1934, Max Born trabalhou no Instituto Indiano de Ciências como professor de física teórica, após um convite feito por Raman no início de 1933. Born era então refugiado da Alemanha Nazista e trabalhava temporariamente no St John's College, em Cambridge. Desde o início do século XX, Born vinha desenvolvendo uma teoria da dinâmica de rede baseada nas propriedades térmicas dos cristais. Apresentou a teoria em uma palestra no instituto. Raman havia desenvolvido uma teoria diferente e afirmou que a de Born contradizia os dados experimentais. A controvérsia prosseguiu por décadas. Born recebeu apoio da maioria dos físicos, e sua teoria demonstrou explicar melhor os resultados. A teoria de Raman passou a ser vista como parcialmente aplicável. A disputa ultrapassou a discussão científica e atingiu as relações pessoais. Born disse mais tarde que Raman provavelmente o considerava um "inimigo". Mesmo diante do aumento das evidências favoráveis a Born, Raman não cedeu. Como editor do Current Science, rejeitou artigos favoráveis à teoria de Born. Born foi indicado repetidas vezes ao Nobel por seus trabalhos sobre dinâmica de rede e recebeu o prêmio em 1954 por seus trabalhos estatísticos em mecânica quântica. Esse episódio recebeu o nome de "Nobel tardio".
Autoridades indianas
Raman tinha forte aversão ao primeiro-ministro Jawaharlal Nehru e às políticas científicas de seu governo. Em uma ocasião, jogou no chão um busto de Nehru. Em outra, quebrou com um martelo sua medalha do Bharat Ratna, concedida pelo governo de Nehru. Também ridicularizou Nehru em público quando este visitou o Raman Research Institute em 1948. Foi mostrado ao primeiro-ministro um pedaço de ouro e outro de cobre sob luz ultravioleta, e Nehru foi levado a acreditar que o cobre, que brilhava mais intensamente, era ouro. Raman respondeu: "Sr. primeiro-ministro, nem tudo que reluz é ouro". Na mesma ocasião, Nehru ofereceu ajuda financeira ao instituto. Raman recusou: "Certamente não quero que isto se torne mais um laboratório do governo". Raman se opunha especialmente ao controle estatal dos programas de pesquisa, entre eles a criação do Bhabha Atomic Research Centre, da Defence Research and Development Organisation e do Council of Scientific and Industrial Research. Manteve relações hostis com pessoas ligadas a essas instituições, entre elas Homi J. Bhabha, S. S. Bhatnagar e seu antigo aluno Krishnan. Chegou a chamar esses programas de "efeito Nehru-Bhatnagar". Em 1959, Raman propôs a criação de outro instituto de pesquisa em Madras. O governo estadual aconselhou-o a pedir recursos ao governo federal. Raman respondeu ao então ministro das Finanças e Educação de Madras, C. Subramaniam, que previa que uma proposta ao governo de Nehru "seria recebida com uma recusa". O projeto terminou ali.
Royal Society
Raman aparentemente nunca teve grande apreço por sua condição de membro da Royal Society. Apresentou sua renúncia em 9 de março de 1968, e o conselho da sociedade a aceitou em 4 de abril. A razão exata não foi registrada. Uma possível causa era sua objeção à designação "súditos britânicos" usada para uma das categorias de membros. Depois da Independência da Índia, a própria Royal Society teve disputas sobre a questão. Subrahmanyan Chandrasekhar relatou que o The Times de Londres publicou certa vez uma lista de membros da Royal Society que omitia Raman. Raman escreveu a Patrick Blackett, então presidente da sociedade, exigindo uma explicação, e teria ficado decepcionado com a resposta de que a instituição não tinha responsabilidade pela lista do jornal. Krishnan mencionou outra possível causa: uma avaliação negativa de um manuscrito que Raman havia enviado ao Proceedings of the Royal Society. A combinação desses fatores pode ter pesado na decisão. Na carta de renúncia, Raman escreveu: "Tomei esta decisão depois de considerar cuidadosamente todas as circunstâncias do caso. Peço que minha renúncia seja aceita e meu nome retirado da lista de membros da Sociedade".
Mulheres na pesquisa
Em 1933, Kamala Sohonie candidatou-se a uma bolsa de pesquisa no Instituto Indiano de Ciências. Raman recusou sua inscrição sob o argumento de que as mulheres não eram consideradas suficientemente capazes de realizar pesquisa. Sohonie reagiu realizando um protesto de satyagraha diante do gabinete de Raman, que acabou levando-o a admiti-la, mas sob condições humilhantes. Sohonie tornou-se a primeira mulher admitida no instituto. Mais tarde, declarou: "Embora Raman fosse um grande cientista, era muito estreito de pensamento. Nunca posso esquecer a maneira como me tratou apenas porque eu era mulher. Mesmo assim, Raman não me admitiu como aluna regular. Isso foi uma grande humilhação para mim. O preconceito contra as mulheres era tão ruim naquela época. O que se pode esperar se até mesmo um laureado com o Nobel se comporta dessa maneira?" Depois de um ano, outras mulheres também passaram a ser admitidas na instituição.
Raman recebeu doutorados honorários e foi membro de sociedades científicas. Na Índia, além de fundador e presidente da Indian Academy of Sciences, foi membro da Asiatic Society de Bengala e, a partir de 1943, membro fundador da Indian Association for the Cultivation of Science. Em 1935, foi nomeado membro fundador do National Institute of Sciences of India, mais tarde Indian National Science Academy.[nota 1]Erro de citação: Elemento de fecho </ref> em falta para o elemento <ref> A academia, porém, ainda o relaciona como "membro falecido".</ref> Também foi membro da Deutsche Akademie de Munique, da Swiss Physical Society de Zurique, da Royal Philosophical Society of Glasgow, da Royal Irish Academy, da Academia Húngara de Ciências, da Academia de Ciências da União Soviética, da Optical Society of America, como membro honorário, da Mineralogical Society of America, da Academia Romena de Ciências, da Catgut Acoustical Society of America e da Academia de Ciências da Tchecoslováquia.
Reconhecimento póstumo e referências posteriores
"Neste instituto, Sir C. V. Raman descobriu em 1928 que, quando um feixe de luz colorida entrava em um líquido, uma fração da luz espalhada pelo líquido tinha cor diferente. Raman mostrou que a natureza dessa luz espalhada dependia do tipo de amostra presente. Outros cientistas compreenderam rapidamente o valor do fenômeno como ferramenta analítica e de pesquisa e chamaram-no de efeito Raman. O método tornou-se ainda mais útil com o advento dos computadores e lasers modernos. Seus usos vão da identificação não destrutiva de minerais à detecção precoce de doenças que ameaçam a vida. Por sua descoberta, Raman recebeu o Prêmio Nobel de Física em 1930."
