O pai de Petzval era uma figura peculiar, não apenas como professor e compositor — ainda hoje são executadas missas compostas por ele —, mas também um mecânico habilidoso, o que lhe rendeu o apelido de “mágico”. Por coincidência, dois dos seus filhos, assim como Josef, nasceram a 6 de janeiro — seu terceiro filho nasceu a 7 de janeiro. Esse facto rendeu-lhes a designação humorística de “Os Três Reis Magos”.
Na Universidade de Pest, Josef Petzval obteve o diploma de engenheiro em 1828, um título de que se orgulhava muito. Em 1830, os seus cálculos de diques salvaram Pest de uma enchente do Danúbio. Mesmo depois de se tornar professor, ele preferia o título de “engenheiro diplomado” a qualquer outro, até mesmo ao seu doutorado, que obteve em 1832. A partir de 1835, foi professor de matemática superior na Universidade de Pest, e de 1837 a 1877, professor de matemática e mecânica em Viena.
Josef Petzval fez grandes contribuições para o avanço da óptica fotográfica. Entre 1839 e 1857, calculou dois tipos de objetivas: uma para fotografias de retrato, que tinha uma intensidade luminosa 16 vezes maior que a utilizada por Daguerre, e outra para paisagens, que representava um avanço decisivo em termos de resolução e alcançou fama mundial. Para a produção prática, trabalhou inicialmente com F. v. Voigtländer, com quem logo entrou em conflito, culminando numa separação definitiva em 1845, seguida por disputas judiciais em 1857/58. Como resultado, Voigtländer transferiu a sua produção para a Alemanha em 1868, após já ter fabricado 20.000 objetivas para retrato e contar com mais de 100 trabalhadores.
Como matemático, Petzval ministrava aulas incomuns, como sobre a teoria dos sistemas tonais. Ele desenvolveu um sistema tonal de 31 notas, para o qual construiu um piano, a fim de provar a validade do sistema, além de um instrumento de cordas que chamou de “Guitharve”. Ele costumava iniciar as suas palestras sobre acústica com a frase: A matemática é a música da razão; a música, a matemática dos sentimentos. Ele também dava palestras sobre a teoria do golpe de espada — ele alegava que o sabre de cavalaria austríaco não era bem desenhado — e sobre a teoria do andar do cavalo. Durante o verão, Petzval costumava cavalgar até às suas palestras na cidade montado num garanhão puro sangue árabe, partindo da sua residência no Kahlenberg, um antigo mosteiro camaldulense abolido por Josef II. Todos os dias, ele cortava lenha ao lado da sua casa e realizava exercícios físicos, algo incomum para os vienenses, sendo considerado o melhor e mais temido esgrimista de sabre e florete de Viena.
O roubo de importantes manuscritos seus, que tratavam de temas de dioptria, afetou profundamente Petzval, levando-o a retirar-se da vida social. Ele não se dispôs a recriar os documentos perdidos. Aos 62 anos, Petzval casou-se, mas a sua esposa faleceu apenas quatro anos depois. A Academia, da qual ele era membro efetivo desde 1849, foi o único local onde ainda aparecia na sua velhice. Permanecendo leal à instituição, assim como esta o foi em meio de muitas controvérsias — em grande parte devido ao seu caráter crítico, combativo e sarcástico —, ele foi aposentado em 1877 com o título de conselheiro áulico. Depois disso, mal saía de casa, recusando visitas de amigos, e tornou-se um recluso no centro de Viena.
Josef Petzval e Christian Doppler
Até a nomeação de Doppler, em 1850, como diretor do Instituto de Física da Universidade de Viena, não houve qualquer crítica à sua teoria vinda de Viena — sua obra principal nem sequer havia sido notada.
Dez anos após sua descoberta, em 1842, iniciou-se em Viena uma intensa polémica sobre a validade do princípio de Doppler. A controvérsia foi iniciada por Josef Petzval, que, como ele próprio confessou na reunião de 21.10.1852, era apenas o representante escolhido de uma grande série de cientistas. O primeiro ataque de Petzval, em 22.1.1852, começou com as seguintes palavras: “Pode-se dizer que há uma grande e uma pequena ciência, assim como há uma grande e uma pequena guerra.”
Petzval, de maneira sarcástica, classificava o princípio de Doppler como pertencente à segunda categoria, à “pequena física”, ao que Doppler respondeu na sessão de 21 de maio:
“Newton, Leibniz, Euler, Laplace, Poisson, e tantos outros homens de nome imortal que consideramos nossos mestres e professores, nunca fizeram tal distinção! Para eles, toda a nova verdade, independentemente de qualquer orgulho científico, era igualmente digna de atenção e reconhecimento.”
Petzval alertou, em sua primeira conferência, que era impossível entrar na grande ciência sem o entendimento das equações diferenciais:
“O restante da humanidade deve-se contentar com analogias retiradas da vida quotidiana e descobertas pela pequena ciência; partidários inventivos não faltarão para estender essas analogias além dos seus limites de validade. Assim, a antiga preponderância do erro ameaça ressurgir em nova forma, a menos que os espíritos das equações diferenciais venham em nosso socorro e nos livrem disso.”
Doppler respondeu em sua apresentação:
“O oponente acredita que um fenómeno natural, cuja existência não pode ser justificada por essas equações, não deve ser considerado parte da ciência?”
Doppler defendeu-se de maneira apropriada e correta nessa controvérsia, sendo suas respostas consideradas, por outros, como exemplo de uma discussão científica exemplar. O verdadeiro confronto ocorreu na segunda sessão, em 21 de maio de 1852, na presença de 62 ouvintes, incluindo o presidente da Academia, “sua Excelência” Ritter von Baumgartner, 24 membros efetivos, 4 correspondentes e 33 convidados. Foi uma medida incomum nomear uma comissão de tão alto nível para avaliar o caso. Os dois adversários fizeram as suas apresentações, e Petzval, no início, tentou justificar a sua abordagem de janeiro:
“Não pensem que eu me poderia decidir a atacar uma série de pontos de vista mais ou menos úteis da ciência popular apenas para enaltecer o valor da minha própria análise; tenho outro motivo muito mais importante: estou convencido de que poucas coisas são tão meritórias quanto conter o excessivo desejo de popularizar, que acompanha a ciência popular, dentro de seus devidos limites, pois a história da ciência tem mostrado que isso não promove o progresso, mas, pelo contrário, causa dano tanto direta quanto indiretamente.”
Petzval resumiu seus argumentos contra Doppler em uma fórmula anti-Doppler:
“Se um corpo sonoro em repouso emite a nota lá, ele continuará emitindo a mesma nota lá mesmo quando em movimento, e emitirá essa mesma nota para o meio circundante, e nenhuma outra.”
A decisão no debate de Viena veio na terceira sessão, em 21 de outubro de 1852. Contudo, ela não se deu pela força dos argumentos, mas devido a uma força maior: a doença de Doppler. Petzval não demonstrou compostura ao ridicularizar o princípio de Doppler na sua terceira conferência, realizada uma semana antes da partida de Doppler, gravemente doente, para o sul, algo que o público interpretou como uma derrota:
“Não se pode dizer que a teoria de Doppler não tem valor porque descreve incorretamente o fenómeno, mas sim que seu valor é negativo, pois induziu muitos cientistas ao erro com uma aparente simplicidade e clareza que, no entanto, são apenas superficialidade e falta de profundidade.”
Para Petzval, a teoria de Doppler estava refutada e comprovadamente errada. Mesmo que o princípio já tivesse sido confirmado várias vezes por experiências acústicas, a maioria da Academia alinhou-se ao veredicto devastador de Petzval. Somente Ernst Mach conseguiu resolver a controvérsia nos seus trabalhos de 1860 e 1861 de maneira convincente:
“O princípio da conservação da duração da oscilação (Petzval) afirma que, num fluxo permanente num meio, se oscilações forem geradas em qualquer lugar, a duração da oscilação será a mesma em todos os pontos, ou seja, constantemente igual. O princípio de Doppler ensina que a duração da oscilação depende da velocidade relativa da fonte de ondas e do observador. Ambos os princípios, portanto, referem-se a casos diferentes. […] A aplicação do princípio de Petzval ao caso de Doppler é um mal-entendido. Petzval pressupõe que a movimentação relativa da fonte de ondas e do observador pode ser substituída por um fluxo do meio, o que é inaceitável.”
Em termos populares, a relação entre as leis de Petzval e Doppler pode ser explicada assim: se alguém tocasse uma serenata para o professor Petzval por sua invenção, ela soaria com a mesma tonalidade, harmonia e melodia no dia com o tempo mais desagradável, assim como no mais belo dia de maio. Por outro lado, segundo Doppler, se alguém ouvisse um coral em mi maior em queda livre, poderia muito bem ouvir a mesma música em fá maior.
Apesar do esclarecimento feito por Mach, que refutou as objeções de Petzval, e de várias confirmações experimentais, o princípio de Doppler continuou sendo criticado por mais 20 anos.
É uma curiosa coincidência que, em 6 de novembro de 1901, na Universidade de Viena, a celebração de Petzval tenha ocorrido juntamente com a inauguração do seu monumento ao lado do de Christian Doppler, a quem ele havia combatido tão ferozmente em vida, no Arkadenhof da Universidade, com discursos comemorativos para ambos.
Dr. Peter Maria Schuster, 2017