Josiah Willard Gibbs
(Físico-matemático e químico )1839 - 1903
Físico-matemático e químico norte-americano nascido em New Haven, Connecticut, considerado um dos maiores gênios da ciência norte-americana, de grande influência no desenvolvimento da álgebra de vetores no espaço tridimensional e notável em eletromagnetismo e termodinâmica. Filho único (mais quatro irmãs) de Josiah Willard Gibbs, um professor de literatura sagrada na Universidade de Yale, mais conhecido por sua intervenção no episódio dos escravos amotinados no navio Amistad (1839), quando arranjou tradutores para os amotinados e, corajosamente, deu seu testemunho em defesa deles. Educado na Hopkins Grammar School, foi descrito como amigável mas retraído, de saúde delicada e pouco envolvido com a vida social da escola. Entrou para o Yale College (1854) onde ganhou honras em latim e matemática. Após diplomado (1857) permaneceu na faculdade e começou a empreender pesquisas na engenharia, até que escreveu uma tese em que usou métodos geométricos para estudar o projeto de engrenagens. No começo da guerra civil americana (1861) morreram seu pai e sua mãe, porém restou-lhe uma pequena fortuna e as quatro irmãs. Por sua tese anterior foi-lhe concedido um doutorado (1863), o primeiro em projeto de engenharia a ser conferido nos Estados Unidos. Foi tutor em Yale por três anos, ensinando o latim nos primeiros dois anos e filosofia natural no terceiro. Quando a guerra terminou, foi para a Europa e lá permaneceu três anos (1866-1869), sendo cada ano nas Universidades de Paris (1866-1867), Berlim (1867-1868), e Heidelberg (1868-1869), estudando basicamente matemática e física com talentosos cientistas europeus como Gustave Robert Kirchhoff (1824-1887) e Hermann Ludwig F. von Helmholtz (1821-1894). Entretanto, ao retornar ao seu país, uma das razões de sua genialidade ser reconhecida lentamente, foi o fato de se comportar mais como um europeu do que um cientista de espírito americano. Celibatário, na volta aos Estados Unidos, tornou a morar com duas das irmãs e suas famílias na casa do pai, em Hartford. Assumiu (1871) como professor sem remuneração de física-matemática em Yale University, enquanto ensinava em outras escolas para se manter. Publicou seus primeiros e grandes papers, Graphical Methods in the Thermodynamics of Fluids e A Method of Geometrical Representation of the Thermodynamic Properties of Substances by Means of Surfaces (1873), um estudo de um método de representação geométrica das propriedades termodinâmicas das substâncias por meio de superfícies, no qual começou a revelar sua genialidade na físico-química e termodinâmica dos fluidos para ao resto do mundo, com a fórmula a qual o tornou mais famoso: dU = T dS - P dV. Publicou ainda fundamentais papers, em duas partes, sobre equilíbrio de substâncias heterogêneas On the Equilibrium of Heterogeneous Substances (1876/1878), obra que fundou um novo ramo da Química, onde introduziu na termodinâmica os conceitos de variáveis extensivas, tais como a energia interna e a entropia, para a caracterização dos estados de equilíbrio de um sistema. Após uma oferta de um salário generoso pela John Hopkins University (1880), Yale resolveu pagá-lo para não perdê-lo e ele, mesmo ganhando menos, aceitou permanecer. Concebeu o enquadramento por essas variáveis de um espaço afim, conhecido como espaço de Gibbs. Seus estudos teóricos sobre sobre Termodinâmica, expostos em Vector analysis (1881), foram de suma importância para o desenvolvimento de estudos sobre o comportamento dos fluidos e a transferência de calor, em bases científicas. Produziu notas de aulas para seus próprios alunos (1881/1884) em assuntos diversos como análise vetorial, física, astronomia, mecânica, estatística, teoria do quantum etc, organizadas e publicadas posteriormente por seus discípulos (1901). Publicou uma série de cinco papers sobre a teoria eletromagnética da luz (1882-1889). Também estabeleceu a relação entre as variáveis intensivas que caracterizam um sistema, representada por uma equação diferencial, e as fórmulas que permitem determinar o valor da afinidade química nas reações isotérmicas ou nas isobáricas. Desenvolveu a formulação teórica da física-química e conduziu pesquisas em óptica. Nesta direção seu grande trabalho foi Elementary Principles in Statistical Mechanics, sobre mecânica estatística, fornecendo uma estrutura matemática para a teoria do quantum e para a teoria eletromagnética de James Clerk Maxwell (1831-1879). Embora sua genialidade tenha sido respeitada publicamente por muitos cientistas, inclusive Albert Einstein (1879-1955), seus escritos não eram fáceis de se entender por serem muitos resumidos na descrição e tratados com profundas demonstrações matemáticas, parecendo não apresentar muitas motivações para explicações sobre esses trabalhos. Morreu (1903) em casa, sem nunca ter se casado e, a exceção de seus três anos na Europa, passou toda sua vida na mesma casa que seu pai tinha construído, próxima a escola e a faculdade em que estudou, e dedicando-se ao Yale College, onde sempre trabalhou. Sua maior honraria em vida foi ser agraciado com a Copley Medal (1901) pelas suas realizações científicas.
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