A prancha de acessórios do galvanómetro de bourbouze

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A prancha de acessórios do galvanómetro de Bourbouze: uma peça singular The accessories board of the Bourbouze galvanometer: a unique instrument

Marisa Monteiro Museu de Ciência da Universidade do Porto / núcleo FCUP mmonteiro@reit.up.pt

Resumo Na colecção de Física do Museu de Ciência da Universidade do Porto foi identificada uma prancha de madeira com uma barras de aço e armaduras de ferro macio, embutidas, e entalhes para acomodar três objetos, a qual se provou estar associada a um galvanómetro vertical de travessão, também presente na colecção. Concebido pelo preparador dos cursos de Física da Sorbonne Jean-Gustave Bourbouze, para demonstração da presença de correntes eléctricas muito fracas em experiências científicas perante grandes audiências, sem recurso a meios de projecção, foi apresentado à Academia das Ciências francesa pelo físico Jules Jamin em 1870.

Sendo o galvanómetro relativamente comum em colecções de ensino, não foi contudo possível encontrar, até ao momento, uma prancha de acessórios semelhante em Portugal, nem tão pouco em grande número de liceus franceses. A investigação centrada neste objecto conduziu, paralelamente, ao estabelecimento de uma colaboração informal com a Association de Sauvegarde et d’Étude des Instruments Scientifiques et Techniques de l’Enseignement (ASEISTE), no sentido de instrumentos de fabricantes franceses existentes no acervo do Museu de Ciência passarem a integrar o seu catálogo digital. Por intermédio de uma peça despretenciosa mas aparentemente singular, o Museu de Ciência contribui, assim, para o aumento do número de objetos disponibilizados em linha a potenciais investigadores de colecções de ensino científico, bem como para a internacionalização da sua própria colecção.

Palavras- chave: galvanómetro; Bourbouze; prancha; acessórios; Museu; colecções.

Abstract A wood board has been found in the collection of the Museum of Science of the University of Porto, fitted with a steel bar and soft iron armatures, and cavities to accommodate three objects, which has proved to be related to a lecture table galvanometer, also part of the collection.

This galvanometer was designed by Jean-Gustave Bourbouze, préparateur de Physique at the Sorbonne, to display very weak electric currents in experiments performed before an audience, without resorting to any projection means, and was presented to the French Academy of Science by the physicist Jules Jamin in 1870.

Though the galvanometer is quite common in teaching collections, it has not been possible, so far, to find a similar board in Portuguese collections, nor in a great number of French lycées.

Research on this object also had an unexpected outcome: the establishment of an informal collaboration with the Association de Sauvegarde et d’Étude des Instruments Scientifiques et Techniques de l’Enseignement (ASEISTE), resulting in the integration of instruments from the 213

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Museum of Science, manufactured by French scientific instrument makers, in the Association’s online catalogue. Through an unpretentious yet apparently unique artifact, the Museum of Science contributes to the enlargement of the number of objects available to potential researchers on science teaching collections, as well as to the internationalization of its collection.

Keywords: galvanometer; Bourbouze; board; accessories; Museum; collections.

Introdução Na colecção de Física do Museu de Ciência da Universidade do Porto foi recentemente encontrada uma prancha de madeira de aspecto rudimentar que se veio a revelar estar associada a um galvanómetro presente na mesma colecção. Com a forma aproximada de um trapézio isósceles alongado, exibe, na parte mais larga, uma barra de aço com armaduras de ferro macio, bem como entalhes para acomodar três objectos, dos quais dois estão identificados: um pequeno electroíman com punho e o elemento móvel do galvanómetro, um travessão de aço magnetizado ao qual se liga uma longa agulha metálica, não magnética (fig. 1a).

(a)

(b)

Figura 1 – (a) A prancha de acessórios (b) Página de uma pequena brochura sobre o galvanómetro de Bourbouze

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O galvanómetro em causa é um galvanómetro vertical – ou vertical de travessão - de Bourbouze, que estaria destinado a “experiencias de amphitheatro” pelo seu proprietário, o Gabinete de Física da Academia Politécnica do Porto (Gabinete de physica, s/d). Com efeito, possui uma escala vertical, com grandes dígitos, para ser bem visível à distância, sendo que o elemento que reage à passagem de corrente eléctrica é uma barra magnetizada, colocada horizontalmente e apoiada como um travessão de balança, no interior de uma bobina plana (fig.

2). Está assinado pelo fabricante que é, neste caso, o próprio autor intelectual, Jean-Gustave Bourbouze (1825-1889).

A função da prancha de acessórios Face ao aspecto artesanal da prancha, de imediato se colocou a interrogação: teria sido esta fabricada localmente, para evitar a dispersão dos acessórios, e resguardar o travessão e agulha do galvanómetro quando não em uso, ou teria sido fornecida pelo fabricante, pelas mesmas ou por outras razões? Por outro lado, que objecto encaixaria no terceiro entalhe da prancha?

Num levantamento de coleções de ensino em 50 estabelecimentos franceses, efectuado pela Association de Sauvegarde et d’Étude des Instruments Scientifiques et Techniques de l’Enseignement (A.S.E.I.S.T.E.) e disponibilizado em linha (www.aseiste.org), em 7 exemplos de galvanómetros deste modelo, maioritariamente fabricados pelo próprio Bourbouze, não foi possível encontrar uma prancha similar, nem tão pouco em colecções nacionais congéneres, como as dos Museus de Ciência da Universidade de Coimbra e do Instituto Superior de Engenharia do Porto. A tese do fabrico local parecia, assim, ser a mais plausível.

l.

Figura 2 – O galvanómetro vertical de Bourbouze

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Entre 1870 e 1872, o galvanómetro de Bourbouze foi descrito em pequenos artigos publicados em revistas científicas francesas (Bourbouze, 1870, 1872a), e apresentado em sessões da Académie des Sciences (Comptes Rendus, 1870) e da Société d’Encouragement pour l’Industrie Nationale (Bulletin, 1872). O seu funcionamento foi também estudado teoricamente (Lissajous, 1872). Contudo, foi num folheto de 12 páginas, onde Bourbouze descreveu pormenorizadamente o instrumento (Bourbouze, 1872b) e incluiu instruções para o seu uso, que encontrámos a referência a uma planchette d’acessoires – e resolvemos definitivamente a questão da autoria da prancha de acessórios do Museu de Ciência, bem como da sua utilidade.

Segundo ele, se inadvertidamente se fizesse passar no fio da bobina uma corrente demasiado forte, os pólos magnéticos do travessão podiam ser enfraquecidos ou destruídos; seriam, todavia, recuperados, fixando-o na referida prancha, paralelamente a outra barra do mesmo comprimento, ligados os extremos por armaduras de ferro macio, e friccionando-o sempre no mesmo sentido com o electroíman alimentado por dois elementos de pilha de Bunsen. Para não fatigar o apoio do travessão e mantê-lo magnetizado, Bourbouze também aconselhava a que este se conservasse na prancha quando o galvanómetro não estava em uso (fig. 1b).

Bourbouze desenhou propositadamente este instrumento para tornar visível a grandes audiências, sem recurso a meios dispendiosos de projecção, a produção de uma corrente eléctrica muito fraca (deu, como exemplos, a acção química de uma pequena lâmina de zinco mergulhada em água comum, ou o calor da mão numa pilha termo-eléctrica). As pequenas massas M, M’ e M’’ (fig. 2) permitem deslocar o centro de massa do travessão relativamente ao ponto de apoio, nivelando-o na ausência de corrente e actuando na sua sensibilidade.

Bourbouze também referiu nesta publicação que, caso a bobina fosse construída com dois fios isolados (terminais A, B, A’ e B’ na fig. 2), ao serem percorridos por correntes com sentidos opostos, transformariam o galvanómetro num instrumento de medida diferencial.

Neste ponto da investigação, não nos foi ainda possível saber qual o acessório em falta na prancha: o folheto a que nos vimos referindo é omisso a esse respeito. Cremos que poderia ser uma agulha magnética e o seu suporte, para assegurar que o galvanómetro é pousado de forma a que o pólo norte do travessão não se afaste mais do que 90° (para um e para outro lado) do pólo norte da agulha magnética em equilíbrio, condição esta colocada por Bourbouze nas instruções de trabalho.

Jean-Gustave Bourbouze (1825-1889) A investigação conduzida revelou o retrato de uma personagem fascinante da história da ciência europeia do séc. XIX. Começou como operário mecânico, possivelmente numa empresa familiar: em 1843 tinha como morada profissional uma oficina no número 93 da Rue de la Harpe, em Paris, e a Société d’encouragement pour l’industrie nationale apresentava-o como fils de constructeurs ao atribuir-lhe, em 1872, uma medalha de ouro pela contribuição “para o progresso de uma indústria considerada como uma das glórias da França” (Bulletin, 1872). Aos 23 anos era já preparador do curso de Física e conservador do gabinete de Física da Faculdade de Ciências de Paris (Sorbonne), por indicação de Silbermann, a quem sucedeu em 1849, e foi no contexto destas funções que auxiliou Foucault na preparação da célebre experiência do pêndulo no Panthéon. Em 1862 tornar-se-ia igualmente preparador e chefe 216

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dos trabalhos práticos de física na Escola Superior de Farmácia de Paris. Assistiu professores e físicos notáveis - como Pouillet, Dépretz, Desains e Jamin, melhorando e modificando aparelhos para melhores resultados. De referir que os preparadores eram, de facto, quem detinha o maior conhecimento de física experimental, apesar de remetidos para os bastidores das exposições dos mestres. Descrito como homem modesto e sábio, contentava-se com o agradecimento que o conferencista obrigatoriamente lhe dirigia no final da soirée (La Nature, 1889). A sua intervenção cívica, organizando a iluminação eléctrica de Paris durante o cerco desta cidade na guerra franco-prussiana (1870-71), valeu-lhe a nomeação de Cavaleiro da Legião de Honra. Na mesma época, conduziu ensaios sobre uma forma de comunicação entre Paris e a província através das linhas inimigas, utilizando o leito do Sena como meio condutor.

Dentro do espírito ecléctico da época, foram várias as áreas da Física em que se aplicou.

Um dos primeiros motores eléctricos, c. 1850 (Delaunay, 1852), uma máquina de Atwood modificada, em que o tempo é medido no traçado sinuoso de uma lâmina em vibração (Bourbouze, 1863), e uma sereia acústica para o estudo das correntes de Foucault, c. 1880 (Turner, 1983), são os instrumentos da sua autoria mais frequentemente citados, para além do galvanómetro. O seu entusiasmo pela Física experimental levou-o a oferecer cursos gratuitos aos domingos da manhã, em sua casa. As notas que foi reunindo quando orientava os alunos na Sorbonne foram organizadas e publicadas postumamente sob o título Modes opératoires de Physique (Bourbouze, 1896), por iniciativa de um dos frequentadores desses cursos de domingo, Charles Hemardinquer, ele próprio mais tarde preparador na Sorbonne.

Existe pelo menos um testemunho português do trabalho de Jean-Gustave Bourbouze: entre Outubro de 1866 e Novembro de 1867 o lente e director do gabinete de física da Universidade de Coimbra, António dos Santos Viegas, efectuou uma visita de estudo a diferentes estabelecimentos de ensino de algumas capitais europeias. Deteve-se em Paris cerca de 5 meses. No relatório que se encontra publicado no Diário de Lisboa de 10 de Outubro de 1867 (Viegas, 1867), dedica duas extensas páginas a essa estadia, durante a qual passa muito tempo com Bourbouze, à data preparador do curso de Física da Faculdade de Ciências, assistindo à realização de grande número de experiências. Também alude ao anfiteatro de Física da Sorbonne, que havia sido recentemente remodelado, com características de iluminação que o assemelhavam a um anfiteatro e palco de teatro. Bourbouze contribuiu de forma notável para o abrilhantar das soirées scientifiques, conferências semanais de divulgação científica aí realizadas, às quais acorria um grande número de parisienses, com projecção de fotografias e diapositivos mecanizados (Bulletin, 1869), e realização de experiências a cuja preparação Viegas também assistiu. Foi neste contexto que Bourbouze criou o seu galvanómetro, que o gabinete de física da Universidade de Coimbra viria a adquirir apenas em 1879. Contudo, no ano seguinte à sua estadia, o gabinete adquire um aparelho de indução não assinado, mas claramente da autoria de Bourbouze, a julgar pela semelhança do electroíman com o da prancha de acessórios no Museu de Ciência do Porto.

O galvanómetro da colecção do Museu de Ciência Ao contrário do que sucede com o gabinete de física da Universidade de Coimbra, a aquisição do galvanómetro de Bourbouze (e da sua prancha de acessórios) pelo gabinete 217

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de física da Academia Politécnica do Porto não se encontra documentada. Contudo, temos registo da utilização deste nas primeiras décadas do séc. XX, num conjunto de instruções para trabalhos práticos no Laboratório de Física (Machado, 1919). Surge em dois trabalhos clássicos de electrotecnia, nos quais se determina o valor de uma resistência eléctrica por métodos diferentes (por substituição, utilizando o reóstato de Wheatstone, ou utilizando a ponte de Wheatstone), ambos beneficiando da elevada sensibilidade do instrumento, ainda que não fazendo uso da sua capacidade de ser lido à distância.

Na década de quarenta o galvanómetro de Bourbouze seria já considerado obsoleto e estaria fora de uso: numa fotografia da sala de trabalhos práticos para os cursos gerais de Física, datada do início da década, podemos vê-lo remetido para a prateleira mais inacessível de um armário, enquanto a prancha de acessórios já nem consta do cadastro de material de ensino adquirido até 1940, perdida que fora a sua ligação ao galvanómetro.

Conclusão A prancha para acessórios do galvanómetro de Bourbouze não se afiguraria de grande interesse numa colecção de instrumentos científicos, enquanto objecto de função desconhecida e aspecto quase artesanal, podendo até vir a ser dispensada numa situação extrema de contenção de espaço para reservas museológicas. É no momento em que se estabelece a sua ligação ao galvanómetro, que a diversa documentação a este associada – artigos científicos, actas de sessões académicas, notas biográficas – lhe confere substância e estatuto de objecto de ciência, conjurando à sua volta o ambiente de intensa produção e troca de conhecimento científico que se vivia à época, e proporcionando assim uma experiência inspiradora a quem usufrui de um museu universitário.

O caminho por nós percorrido para clarificar as questões da autoria e função conduziu, paralelamente, ao estabelecimento de uma colaboração informal com a Associação A.S.E.I.S.T.E., no sentido de instrumentos de fabricantes franceses existentes na colecção de Física do Museu de Ciência passarem a integrar o seu catálogo digital. Por intermédio de uma peça modesta mas aparentemente singular, o Museu de Ciência contribui assim para o aumento do número de objectos disponibilizados em linha a potenciais investigadores de colecções de ensino científico, bem como para a internacionalização da sua própria colecção.

Agradecimentos Je remercie Francis Gire de sa persistance dans la recherche de la publication qui établit définitivement la paternité de la planchette d’accessoires.

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Bulletin de la Société d’Encouragement pour l’Industrie Nationale: Médailles décernées pour des inventions ou des perfectionnements industriels (1872). Paris, Madame Veuve Bouchard-Huzard, 2ème Série, XIX, 245-246.

Bulletin de la Société d’Encouragement pour l’Industrie Nationale: Rapport fait par M. Lissajous, au nom du

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comité des arts économiques, sur le galvanomètre-balance de M. Bourbouze, préparateur à la Faculté des sciences et à l’ École de pharmacie de Paris (approuvé en séance, le 8 mars 1872). Paris, Madame Veuve Bouchard-Huzard, 2ème Série, XIX, 673-675.

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Bourbouze, J.-G., 1872b. Galvanomètre vertical à fléau de M. Bourbouze, … Appareil présenté à l’ Académie des Sciences, le 21 mars 1870, par M. Jamin … et à la Societé d’Encouragement, le 9 février 1872, par M. Lissajous. Paris: Imp. J. Tremblay, 12 p.

Bourbouze, J.G. 1896. Modes Opératoires de Physique... Rassemblés et Augmentés par Ch. Hermardinquer.

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Comptes Rendus des Séances de l’Académie des Sciences: séance de 21 mars (1870). Galvanomètre vertical à fléau. Note de M. Bourbouze, présentée par M. Jamin. Paris: Gauthier-Villars, LXX, 616-617.

Delaunay, Ch. 1852. Cours Élémentaire de Mécanique Théorique et Appliquée. Paris: Victor Masson, 2ème éd., 691.

Inventario da mobília ferramenta e aparelhos de phisica existentes no Gabinete de phisica da Academia Polytechnica do Porto (s/d, entre 1904 e 1911) La Nature – Revue des Sciences: nécrologie (28 décembre 1889). Paris : Librairie du journal : G. Masson, nº 865, 63.

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