Biografia de Jean Pierre Petit

J-P.
Petit: Biografia

...Jean-Pierre Petit nasceu em 1937. Em 1961, graduou-se na Escola Nacional de Aeronáutica de Paris (especialidade em mecânica dos fluidos).

...

...Na escola, realizou uma série de trabalhos pessoais inéditos sobre um bocal de disco supersônico e sobre jatos hipersônicos muito finos e planos, que apresentavam muitas características paradoxais.

...Em 1961, foi convidado a integrar a Universidade de Princeton e, para a viagem, embarcou no navio a vapor chamado Mauretania, aquele construído na Inglaterra pouco antes do Titanic. Felizmente, foi uma boa viagem e nenhum iceberg foi encontrado.

...Em Princeton, juntou-se ao Centro James Forrestal, dirigido pelo Professor Bodganoff, mas sua estadia foi muito curta.

...Quando chegou ao laboratório, encontrou-o deserto, pois todos haviam saído para o almoço. A curiosidade de Petit falou mais alto e ele decidiu dar uma olhada ao redor. Ignorou os avisos que diziam "área restrita, apenas pessoas autorizadas" e descobriu uma máquina muito estranha, em forma de disco. Decidiu inspecioná-la e, assim, entrou nela.

...Quando o Dr. Bogdanoff voltou do almoço, Petit decidiu falar com ele sobre o que havia visto. Bodganoff ficou irritado:

"Seu louco!", disse ele. "Você sabe que essa é uma máquina de segredo de estado!"

Petit respondeu:

"Sem brincadeiras, isso nunca vai funcionar. É apenas uma máquina de efeito de solo; você nunca conseguirá decolar com aquilo."

...A conversa azedou e Petit teve que deixar a universidade e partir imediatamente de Princeton. Sem um centavo, ganhou a vida em Nova York vendendo desenhos no Greenweich Village para conseguir o dinheiro da passagem de volta.

...O navio a vapor que ele tomou para a viagem de volta à França foi o "Liberté", da bem conhecida "French-Line", e esta seria a última viagem, pois o navio havia sido vendido a uma empresa japonesa que desejava transformá-lo em um hotel flutuante.

...Nenhum iceberg foi avistado durante a viagem de volta, apenas uma tempestade de outono com um vento oeste extremamente violento. As ondas tinham 30 metros de altura e o mar estava coberto de espuma. Quase todos sofreram terrivelmente com o enjoo. A distância entre os topos das ondas sucessivas tornou-se comparável ao comprimento do navio, aproximando-se de 300 metros. Assim como o vento, as ondas vinham por trás e por um lado. O navio, que navegava a uma velocidade quase constante, começou subitamente a oscilar. Petit lembra:

• Em todas as subidas e descidas, o navio inclinava-se a 43°. A bordo, duas pessoas morreram. Uma senhora idosa caiu em sua cabine e bateu a cabeça na pia, e um comissário que não teve a presença de espírito para soltar sua bandeja esmagou o topo da cabeça no final do corredor.

Petit pôde observar esse fenômeno de um convés superior do navio.

...O capitão decidiu virar para o oeste a fim de enfrentar as ondas muito perigosas. Petit estava fascinado pela tempestade. Uma noite, ele quis explorar o convés inferior, normalmente proibido aos passageiros, para observar de perto o mar revolto. Montanhas de água escura e espuma branca bloqueavam o horizonte. Subitamente, Petit percebeu que uma das ondas inundava a ponte do navio, que ficava alagada, e ele mesmo corria o risco de ser arrastado por uma das ondas e ficar sozinho no meio do Oceano Atlântico, no meio da noite, na esteira do navio. Ele mal conseguiu se salvar.

...Quando Petit retornou à França, cumpriu seu serviço militar, tornou-se tenente do Exército e dirigiu um clube militar de voo planador em Friburgo, Alemanha. Em seu tempo livre, realizou 200 saltos de paraquedas em queda livre.

...Um tanto decepcionado com suas experiências em Princeton, tornou-se artista por vários anos. Fez uma profissão na pintura e na gravura em cobre e em pedras litográficas em Paris. Depois, juntou-se a uma empresa localizada no sul da França que possuía um local de testes para foguetes propelidos por pólvora.

...Mas ele rapidamente se cansou disso e juntou-se a um Instituto de Pesquisa do Estado. Trabalhou em uma usina de energia MHD, um sistema de curta duração baseado em um chamado "tubo de choque" (túnel de vento de choque de curta duração). Este último produzia um fluxo de argônio quente e denso durante 200 microssegundos a uma pressão de: um bar, temperatura: dez mil graus, velocidade: 2500 m/s.

...Combinando esse fluxo a um campo magnético transversal de dois teslas, obtém-se um forte campo elétrico induzido VB e uma corrente elétrica, fluindo através de eletrodos de parede e cargas externas. A temperaturas tão altas, a condutividade elétrica do argônio é alta o suficiente para ter enormes quantidades de densidade de potência elétrica: dois megawatts para um canal MHD tão grande quanto uma lata de cerveja.

...Estamos agora em 1965. As pessoas estavam interessadas nas altas eficiências das usinas de energia MHD (teoricamente: até 60%). Os laboratórios eram ricos em todos os países e gastavam dinheiro.

...Os homens da MHD sonhavam em poder acoplar seus geradores a reatores de alta temperatura (HTR). Gases inertes como argônio ou hélio resfriariam o núcleo do reator e extrairiam energia térmica dele. Adicionar 2% de césio aumentaria a condutividade elétrica.

...As pessoas do HTR recusam-se a pensar em reatores funcionando a temperaturas superiores a 1500°. A MHD precisa de 2000 ou 2500.....

...Então, as pessoas pensam em um sistema de duas temperaturas (nos EUA: Kerrebock, e na Rússia Shendlin e seus colaboradores). A ideia é simples. Um tubo fluorescente é um dispositivo de duas temperaturas. O gás, neônio, está frio. Prova disso é que você pode tocá-lo com a mão. Mas o campo elétrico dá grandes energias aos elétrons livres. Esses elétrons atingem a camada fluorescente, dentro da parede de vidro, que, portanto, reage, emitindo luz branca.

...Americanos e russos pensam que, em certas condições adequadas, um gerador MHD de duas temperaturas pode funcionar, digamos, a uma temperatura do gás de 1500° e temperatura dos elétrons de 2500-3000° Kelvin. Obtém-se boa condutividade elétrica (que depende da temperatura dos elétrons), boa eficiência, na verdade, tudo bom.

...Mas em 1964, um jovem russo foi a uma reunião internacional de MHD em Newcastle, Reino Unido. O jovem E. Velikhov, que pertencia à equipe russa. Como teórico, ele profetiza:

• Seus plasmas de duas temperaturas serão bastante instáveis. Vocês terão ondas planas de densidade de elétrons, transformando seu gás de trabalho em um ... capacitor, uma sucessão de camadas de alta e baixa condutividade elétrica. A corrente elétrica não fluirá, portanto, nenhuma potência elétrica, nada. "Eu calculei tudo isso", disse ele.

...Ninguém acreditou nele, mas acabou sendo verdade. Em Varsóvia, em 1967, Ricateau, o construtor francês da planta "Typhée" em Fontenay-aux-Roses, conclui: "nós enfrentamos a parede da instabilidade eletrotérmica de Velikhov".

...Em 1965, Petit juntou-se ao Instituto de Mecânica dos Fluidos em Marselha, dirigido pelo Professor J. Valensi (falecido). Copiando o americano Bert Zauderer, os franceses usaram tubos de choque para produzir, na fonte, um fluxo de gás quente, rapidamente direcionado para pequenos canais MHD. Mostraram ser experimentos de custo relativamente baixo. O campo magnético de dois teslas era fornecido por um banco de capacitores. O canal MHD foi construído em plexiglas e os eletrodos eram feitos de cobre vermelho.

...Na França, o Commissariat à l'Energie Atomique (CEA, o departamento francês de energia atômica) detinha quase toda a atividade de MHD em "ciclos fechados". Mas seu enorme gerador "Typhée", em sua grande sala, mostrou-se instável como todos os seus irmãos ao redor do mundo. A potência elétrica de saída era próxima de zero.

Então, os caras do CEA dizem:

"Por que não tentamos simular isso com esses pequenos tubos de choque, no laboratório de Marselha?"

...A ideia veio de um jovem estudante de Kerrebrock: Solbès. Em Marselha, o contrato foi rapidamente assinado, embora ninguém soubesse o que era um gerador de duas temperaturas. Recém-contratado, Petit aprende física de plasmas. Em 1967, Sutton e Sherman haviam acabado de publicar seu excelente livro (Mac Graw Hill) intitulado "Engineering magnetohydrodynamics". Petit entendeu o problema, construiu e publicou sua própria teoria da instabilidade de Velikhov e teve uma ideia original. Ele descobriu, através de seus estudos teóricos, que quando o plasma se torna "totalmente ionizado", se suficientemente rápido, a instabilidade não ocorre. A ionização estabiliza o plasma. Esse fenômeno foi redescoberto quinze anos depois por um japonês, que o chamou de "subir o Monte Fuji" (devido à forma peculiar da curva da taxa de crescimento da instabilidade, parecida com o famoso vulcão japonês).

...Em 1966, o experimento calculado por Petit foi um sucesso total. Pela primeira vez no mundo, um gerador MHD funciona com duas temperaturas e grande potência de saída, em condições estáveis. Temperatura do gás: 6000°, temperatura dos elétrons: 10.000°. Potência de saída: dois megawatts (durante 200 microssegundos...).

Os colegas de Petit estavam céticos. Mas Petit disse:

• Vamos colocar 2% de dióxido de carbono no gás. Ele absorverá a energia do gás de elétrons, transformando-a em energia de vibração e saída radiativa. O processo será muito rápido, devido à grande seção transversal do CO2, e eu consegui calcular isso.

...Mais uma vez, as previsões de Petit estavam corretas. Ele confirmou que é um bom profeta e conseguiu apresentar seu trabalho no Encontro Internacional de MHD em Varsóvia em 1967. Mais tarde, a temperatura do gás foi reduzida com sucesso para 4000° Kelvin. A estabilidade do plasma foi confirmada por fotos tiradas dele na primeira câmera eletrônica americana disponível.

...O diretor do laboratório estava entusiasmado. Todos pensavam que esta era a solução e todos sonhavam em baixar a temperatura do gás para 1500°. Claro, o tubo de choque é apenas um simulador. Mas as pessoas pensam que a ideia é ótima e deveria resolver os problemas dos "irmãos mais velhos", os conversores MHD de tamanho completo.

...O chefe do laboratório decide realizar o experimento por conta própria, como de costume. Ele colocou sua própria equipe na planta construída por Petit com suas próprias mãos e o rejeitou em uma pequena sala, sob o telhado. Lá, Petit calcula novamente e ri: o barco é um barco furado. A teoria mostra que este método não lhes permitirá baixar a temperatura do gás abaixo de 4000°. Toda essa excitação à toa....

...Durante os meses seguintes, Petit trabalha como um louco para construir seu "bote salva-vidas": uma tese de doutorado baseada na teoria cinética dos gases ionizados. Ele sabe que terá que abandonar sete anos de trabalho árduo, aqui, e deixar o laboratório.

...Abaixo, as coisas não vão tão bem. Os colaboradores do chefe cometeram muitos erros e quase destruíram o conversor MHD. Valensi ordena que Petit volte e reconstrua a máquina quase destruída. Mas tarde demais. A tese de doutorado de Petit chegou ao fim e ele deixa o laboratório, que afunda. Cansado de todo esse barulho, Petit decide transformar elétrons em estrelas, nas equações, e juntar-se ao Observatório de Marselha. (Praticamente, para o especialista: transformar a equação de Boltzmann na equação de Vlasov, cujo segundo membro é zero).

Ele trabalha lá há mais de 25 anos.

...Ele escreveu 30 livros. Alguns foram traduzidos para o inglês (As Aventuras de Archibald Higgins). Esses livros foram impressos nos EUA, Inglaterra, Alemanha, Itália, Portugal, Rússia, Polônia e... Irã.

...Nas pequenas histórias do Aiatolá iraniano, encontra-se a heroína Sophie vestida de forma provocante, e eles exercem seu direito de fazê-la vestir-se decentemente, como de costume, com um chador. Um artista iraniano encarrega-se desta operação para ela. O Irã não é o único que exerce essas mudanças de roupa da heroína. O segundo país foi a América. Quando esses livros saíram nos EUA, foram levados pelo departamento de matemática da Universidade de Berkeley. Petit veio a esta Universidade para dar uma palestra e trouxe consigo os livros já impressos na Inglaterra. Ele ofereceu os livros à biblioteca, que colocou à disposição dos estudantes dois tipos de livros, todos em inglês. Alguns traziam as palavras "versão limpa" e outros traziam as palavras "versão original".

...Foi há vinte anos. Essas edições são, sem dúvida, difíceis de encontrar agora. A série inclui:

• Aqui está olhando para Euclides

• Magia do computador.

• Tudo é relativo.

• Buraco negro.

• Big Bang

• A barreira silenciosa

• Corra, robô, corra.

18 títulos foram impressos na França.

...Em 1977, Petit descobre os primeiros microcomputadores Apple-II. Ele escreve o primeiro programa de design 3D assistido por computador (Conception Assistée par Ordinateur ou CAO), que funciona eficientemente em pequenos sistemas (48K, 64K). Ele vende 1.500 cópias deste software.

...Durante os 8 anos seguintes, ele dirige um Centro de Computação. Ao mesmo tempo, aprende geometria moderna com Bernard Morin, um famoso matemático cego, e desenha a eversão da 2-esfera. Ele também inventa uma nova eversão do toro e publica este trabalho na Academia Francesa de Ciências. Ele mostra que as linhas meridionais da misteriosa superfície de Boy podem ser elipses. Isso permitirá mais tarde a Apéry construir a primeira equação implícita da superfície, de sexto grau.

...Em 1975, Petit pertence ao Observatório de Marselha. Mas as velhas ideias de MHD ainda correm dentro de sua cabeça. Em 1965, durante os experimentos de MHD, a desaceleração do plasma, no canal MHD, foi tão forte que uma onda de choque frontal ocorreu e moveu-se na entrada do canal. Isso foi devido à força de Lorentz JB. Produzir energia elétrica desacelera o gás: sua energia cinética é transformada em eletricidade.

...Quanto maior a produção de eletricidade, maior o efeito de desaceleração do gás. Como previsto por Petit, uma onda de choque deveria aparecer, e apareceu.

...Mais tarde, no final dos anos sessenta, experimentos de aceleração inteligentes e de baixo custo foram realizados no Instituto de Mecânica dos Fluidos de Marselha, por dois pesquisadores: B. Fontaine e B. Forestier. Eles mostraram que, usando o conversor MHD como um acelerador, a velocidade do plasma de argônio (2.750 m/s ao entrar no canal) poderia crescer até 8.000 m/s, em um acelerador MHD de dez centímetros de comprimento.

...Mas no início dos anos setenta, a pesquisa de MHD parou em todos os países.

...Em seu observatório, Petit ainda pensava no maravilhoso mundo da MHD. Um dia, ele disse:

• Se ter um efeito, com a força de Lorentz, é intenso o suficiente para que eu possa produzir uma onda de choque, por que não posso cancelar uma onda de choque, localizada na parte frontal de um corpo movendo-se em um gás a velocidade supersônica, apenas sugando esse gás por um campo de força de Lorentz adequadamente projetado? Em resumo, é possível um voo sem choque, a velocidades supersônicas?

...A ideia pareceu completamente tola para os especialistas convencionais em mecânica dos fluidos. Eles disseram:

• Você deve ter um sistema de onda de choque.

...Petit não estava convencido. Quando frequentava sua escola de aeronáutica em Paris, ele usava um simulador analógico de fluxo de superfície livre de água. Hoje eles desapareceram completamente das universidades e laboratórios. Mas, nos anos sessenta, usava-se para simular o sistema de ondas de choque ao redor, por exemplo, de uma asa plana:

...Se alguns leitores estiverem interessados, algumas informações podem eventualmente ser fornecidas neste site, sobre tópicos de MHD e cancelamento de ondas de choque.

...Em resumo, em 1976, Petit calcula os parâmetros de um experimento MHD, usando um campo magnético de um tesla, água, mais ácido clorídrico, fluxo de superfície livre, eletrodos e cancela a onda de água localizada na frente de um modelo de um centímetro.

...Mais tarde, ele dirigiu uma tese de doutorado sobre o assunto, a de Bertrand Lebrun.

...Para o especialista em mecânica dos fluidos, as ondas de choque ocorrem porque "as linhas de Mach convergem":

...Onde as linhas de Mach se acumulam, as ondas de choque tendem a crescer. Mas a força de Lorentz muda o ângulo de Mach local e o sistema local de linhas de Mach. Com seu aluno, Bertrand Lebrun, Petit mostra em 1982 que, através de um campo de força de Lorentz conveniente, o auto-cruzamento das linhas de Mach poderia ser evitado, de modo que os choques não se formem.

...Além disso, tudo isso poderia ser testado experimentalmente, com um campo magnético transversal e um conjunto de eletrodos de parede. Petit e Lebrun apresentam o trabalho no 7º Encontro Internacional de Tsukuba, Japão, 1987 (mas, devido à falta de dinheiro, eles não puderam chegar lá).

...Lebrun calculou o campo com um conjunto de computadores Macintosh, antigos pertencentes a colegas de Petit. Cada noite, cada máquina trabalhava em uma parte do campo, e cada manhã Lebrun colhia os resultados ao passar de motocicleta e sintetizava-os em seu próprio Macintosh. Um sistema multiprocessador original.

...De qualquer forma, os cálculos foram bastante convincentes. Petit havia planejado testá-lo com um canal de choque, como de costume. Esses sistemas antigos estavam quase obsoletos, mas um laboratório, localizado em Rouen, França, ainda possuía um antigo. Petit convenceu o CNRS francês (Centre National de la Recherche Scientifique) a apoiar sua pesquisa e um programa de MHD foi planejado, com algum apoio financeiro. A ideia era simples. O antigo tubo de choque fornecia um fluxo de argônio de curta duração (200 microssegundos), quente (10.000°K) e denso (pressão: 1 bar). Em uma primeira etapa, um sistema estroboscópico, baseado na luz de um pequeno laser, mostrava o sistema de ondas de choque, ao redor de uma asa plana, com borda afiada.

...Então, durante outro teste, a MHD seria operada, com um campo magnético adequado (um campo de 2 teslas, fornecido por um banco de capacitores) e descarga elétrica adequada no plasma, através de eletrodos de parede (também devido à descarga dos capacitores). Então, poderia-se esperar que a força de Lorentz cancelasse a onda, especialmente as ondas frontais.

Petit:

• Tenho certeza de que isso teria funcionado com sucesso no primeiro teste. Tudo foi cuidadosamente calculado....

...Mas o Exército Francês parou tudo isso. Os militares estavam muito interessados no conceito, para seu próprio uso, mas sua ideia subjacente era... um míssil de cruzeiro supersônico e talvez algo mais, quem sabe.

...No final dos anos oitenta, Petit descobriu que a Razão de Estado era uma realidade sólida.

...Ninguém pode lutar contra o Exército. Ele finalmente desistiu e mudou-se para a cosmologia teórica, em 1987.

...Em 1987, Petit veio ao departamento de Mecânica dos Fluidos de Berkeley, cujo diretor, hoje aposentado, era seu bom velho amigo Tonio Oppenheim, que o convidou para dar uma palestra sobre MHD e cancelamento de ondas de choque.

...Na mesma sala, outro colega chamado Kunkle estava sentado. Ele era o diretor do acelerador de partículas na Universidade de Berkeley. Durante a palestra de Petit, ele ria o tempo todo. Finalmente, Oppenheim, perplexo com o comportamento incomum deste colega, pergunta-lhe:

• Caro professor Kunkle, somos amigos há muitos anos. Você está perturbando a conferência do meu amigo Petit, por quê?

• Desculpe, é demais para mim. Petit está explicando, a todos esses jovens estudantes, em palavras claras, muita pesquisa que está atualmente sendo realizada no Laboratório Lawrence Livermore. Mas lá, eles são considerados altamente classificados. Na verdade, tão classificados que não estou autorizado a dizer-lhes uma palavra sobre isso. Mas eles são... muito semelhantes. Isso é tudo o que posso dizer.

Em 1987, para Petit, foi o fim da história da MHD. Ele publicou três artigos de cosmologia teórica em Modern Physics Letters A, em 88-89.

...Desde 1977, Petit estava muito interessado nas ideias de Sakharov (modelo de universo gêmeo). Ele publicou dois artigos nos Comptes rendus de l'Académie des Science franceses, este ano. Dez anos depois que o parêntese da MHD foi indefinidamente fechado, ele voltou ao assunto.

...Ele publicou um novo artigo no Nuovo Cimento em 1994, intitulado "O problema da massa faltante" (reproduzido em Geometrical Physics A, 1). Outro em Astrophysics and Space Science, 1995 (reproduzido em Geometrical Physics A, 2). Então os problemas começaram. Muitos artigos, enviados a várias revistas, foram devolvidos sem submissão a um revisor, com frases curtas, como:

• Desculpe, não publicamos trabalhos especulativos.

...Em fevereiro de 1997, finalmente, uma resposta, da Astronomy and Astrophysics. O revisor respondeu: "Acho que o artigo é provocador e interessante" e fez uma dúzia de perguntas diferentes.

...O jogo começou e continuou por dez meses. As perguntas eram relevantes, mas ampliaram muito os artigos. O artigo inicial tinha 22 páginas. Como quando novas perguntas chegavam, o artigo crescia cada vez mais, finalmente até 90 páginas.

...O revisor pediu um modelo cosmológico completo e fez... sessenta perguntas. Petit escreveu sete versões sucessivas. As trocas epistolares com este especialista anônimo foram sempre cordiais. Petit agradece ao revisor por suas perguntas relevantes e o revisor agradece-lhe por sua paciência.

Como o artigo agora é muito grande, Petit sugeriu cortá-lo em duas partes. Então, subitamente, em dezembro de 1997, o Diretor do Journal, James Lequeux, escreveu a Petit:

• Chega agora. Isso nunca vai acabar. Estou parando. Essa é a minha decisão e é final.

...Nenhum aviso, nenhum incentivo para terminar o trabalho, nada. Apenas esta decisão abrupta e inesperada.

...Petit pediu uma chance de publicar algumas páginas na Astronomy and Astrophysics, e sugeriu submeter uma versão encurtada ao revisor, composta pelo que o homem havia aprovado ao longo da longa correspondência. Lequeux recusou.

...Petit pediu ao Dr. Lequeux para transmitir uma última carta ao seu revisor, na qual ele perguntava:

• Você confirma a decisão de rejeição do Diretor da Astronomy and Astrophysics? Se sim, poderia me enviar seus argumentos científicos finais.

...Nenhuma resposta foi recebida desde 12 de janeiro de 1998. Em uma última carta (26/03/98), o Dr. Lequeux escreveu a Petit (ver o Diário):

• Lembro que o Diretor do Journal é o único que decide se um artigo é ou não adequado para publicação e que o relatório do revisor é apenas consultivo.

Fim da história.

O site criado por Petit tem vários objetivos:

• Submeter trabalhos passados e novos aos cientistas, a fim de receber suas opiniões e observações eventuais, se tiverem alguma a formular. Eles serão reproduzidos. Se forem relevantes, os artigos serão eventualmente modificados. Se não forem, o autor tentará explicar por quê.

• Difundir algum conhecimento sobre teoria de grupos, geometria e outros tópicos diferentes.

• Informar as pessoas.

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