A HISTORIA DA DESCOBERTA DE ROENTGEN

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A HISTÓRIA DA DESCOBERTA 
Wilhelm Conrad Roentgen
No ano de 1895, ano da descoberta dos raios-X, Wilhelm Conrad Roentgen (1845-1923) era Professor de Física na Universidade de Würzburg, na Alemanha. Nesta instituição, no final desse ano, seguindo o percurso de outros ilustres Cientistas, dedicou-se também ao estudo dos raios catódicos e das suas propriedades. Não obstante as suas valiosas contribuições para a compreensão do comportamento destes raios, através dos resultados de investigações relacionadas com a condução eléctrica através de gases em tubos de vácuo, Roentgen decidiu esclarecer algumas questões em aberto relativas a este assunto. Foi este o contexto que impulsionou Roentgen a iniciar as suas próprias experiências em Outubro de 1895 e que culminaram com a descoberta dos raios-X, uma das mais importantes na história da Física, a qual lhe valeu, em 1901, o primeiro prémio Nobel da Física. (BOWERS 1970, JAUNCEY 1945, MEGGITT 2008, RIESZ 1995, UNDERWOOD 1945, WARD 1896). 
A sua descoberta, no dia 8 de Novembro de 1895, de “eine neue Art von Strahlen” – “um novo tipo de raios”, constituiu o passo final de toda uma correlação lógica e brilhante entre as observações e factos divulgados anteriormente por outros investigadores e os resultados da sua investigação. Estes raios invisíveis que Roentgen designou por “X-strahlen” – “raios-X” (“X” por serem de natureza desconhecida), vieram não só revolucionar a era da Física Atómica no século XX, mas também constituíram um avanço na evolução de outras Ciências, tendo sido a mais beneficiada, certamente, a Medicina, onde se desenvolveram diferentes aplicações nas suas mais variadas especialidades. (MORGAN 1945, SELIGER 1995). 
Numa sala obscurecida, Roentgen colocou um tubo, cujo vácuo era adequadamente eficiente (um tubo de Hittorf, Lenard ou Crookes), numa caixa de cartão preta (de modo a eliminar qualquer vestígio de luz proveniente do tubo) e, ao ser fornecida energia eléctrica em regime de alta tensão ao tubo (através de uma bobina de indução de Rhümkorff), verificou a existência de fluorescência num ecrã que continha cristais de platinocianeto de bário, Ba[Pt(CN)4], colocados a alguma distância do equipamento. É importante referir que a distância a que estava colocado o ecrã e o equipamento era muito superior àquela que os raios catódicos percorriam o ar, sendo que essa fluorescência era visível até uma distância de dois metros, e ocorria em qualquer lado do ecrã exposto ao tubo. Seguidamente interpôs entre o tubo e o ecrã vários objectos, que deveriam ser opacos aos raios catódicos, manifestando-se, sempre, fluorescência. (RÖNTGEN 1895, SELIGER 1995, UNDERWOOD 1945, WARD 1896)
 
Fotografias do laboratório de Roentgen na Universidade de Würzburg, 1895. (MORGAN 1945)
Ao expor diversos materiais de diferentes densidades e espessuras à radiação, a fim de observar a variação do poder de penetração dos raios, quando testava a capacidade do chumbo para bloquear a nova radiação, Roentgen, ao interpor a sua mão neste percurso, verificou a projecção dos ossos da sua mão no ecrã fluorescente. Nesta projecção, os ossos apareciam como sombras mais escuras do que os tecidos envolventes, permitindo que Roentgen fosse o primeiro a ter uma visão radioscópica dos seus próprios ossos. (ROENTGEN 1895, KASSABIAN 1907)
Com o intuito de documentar em definitivo as imagens que visualizava no ecrã fluorescente, Roentgen, sabendo que os raios catódicos impressionavam placas fotográficas, tentou aplicar o mesmo processo de registo aos raios-X. Para tal, substituiu o ecrã por uma placa fotográfica e, após a sua revelação por processos convencionais de fotografia, obteve o registo da imagem de objectos que colocou entre o tubo de descarga e a placa fotográfica. A revelação da placa produziu um registo permanente, capaz de comprovar os seus estudos.
Foi desta forma que Roentgen realizou a primeira fotografia obtida por raios-X, isto é, uma radiografia da mão da sua mulher, Anna Bertha Lugwig (1839-1919). Esta foi a primeira radiografia anatómica de um ser humano, na qual eram visíveis, com grande detalhe, os ossos da sua mão, bem como o anel que possuía no momento da exposição ao raios-X.
Radiografia da mão da mulher de Roentgen, obtida por este no dia 22 de Dezembro de 1895. (MOULD 1995)
Outros objectos foram também radiografados, como uma bússola cuja agulha estava inteiramente delimitada por metal, uma caixa de madeira contendo um conjunto de pesos de metal e uma amostra de metal cuja falta de homogeneidade foi verificada através dos raios-X. (BASTOS 1896, FERREIRA 1945, ROENTGEN 1895, UNDERWOOD 1945)
Deduzindo que estava a lidar com algo nunca antes observado, algo de diferente, algo não imputável aos raios catódicos nem à luz, Roentgen tentou esclarecer as questões em aberto relativas ao novo tipo de radiação que observou. Segundo RAMOS (1996) é neste momento que a simples curiosidade cede o passo à investigação científica séria e que o acaso providencial se transforma numa verdadeira descoberta científica. (RAMOS 1996)
Radiografias de Roentgen de vários objectos: uma caixa com pesos de metal no seu interior (imagem da esquerda) e uma bússola (imagem da direita). (MOULD 1995)
Röntgen quase imediata e intuitivamente reconheceu que estava perante um novo tipo de energia radiante e, após um período intenso de sete semanas de investigação, durante o qual executou e planeou experiências para revelar a natureza e propriedades da nova radiação, verificou que os novos raios que observou eram diferentes dos raios catódicos e dos raios Lenard. Entre outras, as seguintes propriedades foram verificadas:
os novos raios eram consideravelmente mais penetrantes que os raios Lenard;
a maior parte das substâncias era transparente à sua passagem, variando a “transparência” de acordo com a densidade e espessura;
propagavam-se linearmente a partir da sua fonte;
não sofriam fenómenos de reflexão, refracção, polarização ou difracção;
não eram deflectidos sob a acção de um campo magnético. (ISENTHAL 1901, WARD 1896)
Apesar de terem pontos em comum com a luz (a formação de sombras, a propagação em linhas rectas, a fluorescência e a acção química), bem como com os raios catódicos e de Lenard (fenómenos de fluorescência e sensibilização de placas fotográficas), Roentgen levantou a hipótese dos raios que observou serem um tipo de raios ultra-violeta ou existirem devido a vibrações longitudinais do éter. É desta forma que termina a sua primeira comunicação intitulada “Ueber eine neue Art von Strahlen” (“Sobre uma nova espécie de raios”) o que parece justificar a designação que atribuiu aos raios de natureza desconhecida que observou, raios-X - que foi submetida à Sociedade Médico-Física de Würzburg no dia 28 de Dezembro de 1895 e aceite para publicação nos Anais da Sociedade no mesmo ano. (ISENTHAL 1901, ROENTGEN 1895, SARTON 1937)
 
A primeira página do manuscrito de Roentgen. (MOULD 1995)
A continuação do trabalho exposto na sua primeira comunicação, surge em “Eine neue Art von Strahlen (II Mittheilung)”, no dia 9 de Março de 1896, onde o autor descreve as experiências através das quais demonstrou que o ar (ou qualquer outro gás), ao ser exposto aos raios-X, poderia ser condutor de electricidade e que também seria capaz de descarregar um corpo carregado electricamente, mesmo após algum tempo de ter sido sujeito à acção dos referidos raios. No entanto, não conseguiu apresentar uma explicação para o seu resultado. (MOULD 2007b, ROENTGEN 1896)
Na sua última comunicação, “Weitere Beobachtungen über die Eigenschahten der X-Strahlen”, datada de 20 de Março de 1897, Roentgen relata que verificou que qualquer substância (o ar, inclusivé) que tivesse sido submetida à acção dos raios-X poderia emitir, por si própria, a mesma radiação. (ROENTGEN 1896, UNDERWOOD 1945)
Importa referir que Roentgen, antes e depois da sua memorável descoberta, investigou diversos temas da Física. Algumas destas investigações foram bastante importantes, tais como estudo do calor específicode gases, condutividade térmica em cristais, rotação electromagnética do plano de polarização em gases, entre outros. (SARTON 1937)
REFERENCIAS
https://repositorio.ul.pt/bitstream/10451/7932/1/ulfc102601_tm_Ant%C3%B3nio_Pereira.pdf