26 dezembro 2016

60 anos de um fantasma (e uma entrevista histórica)

Em 1956, um experimento engenhoso comprovou a existência do neutrino, partícula sem carga e com massa provavelmente nula proposta pelo físico Wolfgang Pauli 26 anos antes. Mais tarde, um segundo tipo de neutrino foi detectado por três físicos norte-americanos, entre eles, Jack Steinberger, que concedeu entrevista exclusiva à CH.

Jack Steinberger (na foto), Melvin Schwartz e Leon Lederman ganharam o Nobel de Física de 1988 pela detecção de um segundo tipo de neutrino, o chamado neutrino do múon. (foto: Sophia Bennett/ CERN)

Há 60 anos, o naco mais ‘fantasmagórico’ de matéria era finalmente capturado pela engenhosidade humana. Passaram-se exatos 26 anos entre a proposição do neutrino e a detecção dessa partícula.

A ideia da existência do neutrino surgiu ao físico austríaco Wolfgang Pauli (1900-1958), que anunciou essa proposta ousada em uma carta informal para colegas. Naquela missiva, ele se desculpava por não ir a um encontro científico – por ter que ir a um baile em Zurique (Suíça) –, mas pedia que o texto fosse lido publicamente para os participantes do evento.

Pauli havia proposto o neutrino – sem carga e com massa provavelmente nula – para resolver um tipo de crise de energia que ocorria quando um nêutron se transformava (decaía) em outras partículas (prótons e elétrons). Nessa reação, ficava sempre faltando uma ‘pitada’ de energia – ou seja, o balanço energético não fechava.

Em 1956, em experimento engenhoso (à base de um detector líquido), feito nas proximidades de um reator nuclear no estado da Carolina do Sul (EUA), cinco físicos – entre eles, os norte-americanos Clyde Cowan (1919-1974) e Fred Reines (1918-1998) – comprovaram “a hipótese sugerida por Pauli”, em um artigo publicado naquele ano em Science.

Os resultados chamaram a atenção, pois se acreditava que, por ser extremamente fugidio, o neutrino nunca seria detectado. Para se ter uma ideia, ele pode atravessar incólume uma parede de chumbo com trilhões de km. A cada segundo, trilhões e trilhões deles atravessam nossos corpos, dia e noite.

Vale repetir aqui o que o físico e historiador da ciência holandês Abraham Pais (1918-2000) disse sobre o neutrino: talvez, essa partícula tenha sido um caso único na história da física, pois passou a ser usada, quase sem cerimônia, tanto por teóricos quanto experimentais, nas 2,5 décadas entre sua proposição e detecção. Por exemplo, o italiano Enrico Fermi (1901-1954) a usou para explicar – em uma bela teoria de 1934 – como ocorria a tal transformação do nêutron. Naquele mesmo ano, físicos, depois de alguns cálculos, concluíram que seria praticamente impossível detectar o neutrino, por conta de sua quase inexistente interação com outras formas de matéria.

Hoje, a física de neutrinos é uma das áreas mais vigorosas da pesquisa científica deste início de século. Revelar propriedades dessas partículas fantasmagóricas ajudará a entender grandes mistérios sobre o surgimento e a constituição do universo

Para um sabor verde-amarelo a essa história, vale ressaltar que o grupo do físico britânico Cecil Powell (1903-1969) – no qual o então jovem brasileiro César Lattes (1924-2005) trabalhou no biênio 1946-47 – empregou o neutrino para explicar o decaimento (transformação) do méson pi, então uma partícula recém-descoberta por aquela equipe.

Em 1962, três físicos norte-americanos conseguiriam detectar um segundo tipo de neutrino, o chamado neutrino do múon. Pelo feito, Jack Steinberger, Melvin Schwartz (1932-2006) e Leon Lederman ganharam o Nobel de 1988. O terceiro (e até agora último) tipo, o neutrino do tau, foi teorizado na década de 1970 e detectado em 2000.

Hoje, a física de neutrinos – que já trabalha com feixes dessas partículas – é uma das áreas mais vigorosas da pesquisa científica deste início de século. Revelar propriedades dessas partículas fantasmagóricas ajudará a entender grandes mistérios sobre o surgimento e a constituição do universo.

A seguir, entrevista exclusiva de Steinberger para a CH, concedida a Antonio Augusto Passos Videira, do Departamento de Filosofia da Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Marco Moriconi, do Instituto de Física da Universidade Federal Fluminense, e Cássio Leite Vieira, Ciência Hoje (RJ).

 

Como o Prêmio Nobel afetou sua carreira e vida pessoal?

De muitos modos, na verdade. Dois exemplos: fui convidado para visitar minha cidade natal [Bad Kissingen] na Alemanha e tive a chance de fazer novos amigos por lá, o que me deu muito prazer; ainda me permitem ter uma sala no CERN [Centro Europeu de Pesquisas Nucleares], apesar de minha pouca utilidade atual.

 

No começo de sua carreira, no final da década de 1940, em Berkeley (EUA), o senhor se recusou a assinar o chamado ‘Juramento Não-Comunista’. Por quê? Isso afetou sua carreira?

Não assinei o tal ‘Juramento Não-Comunista’ porque seu conteúdo entrava em conflito com minha liberdade política. Aqueles de nós que não o assinaram perderam seus empregos. Os problemas sociais ainda continuam; então, temos [sempre] que fazer uma escolha.

 

Quais são as melhores lembranças de sua infância na Alemanha? Como a mudança para os EUA impactou sua Vida?

Somos formados quando ainda somos crianças. Quando eu tinha 12 anos, Hitler nos expulsou [da Alemanha]. Aquilo que aprendi como uma criança alemã ainda determina boa parte de meu modo de pensar.

 

Fui estudante de doutorado do Fermi em 1946, e isso foi minha grande sorte em uma longa carreira ‘sortuda’ como físico. Ele era um modelo maravilhoso de como alguém deveria fazer física e era extremamente devotado em ajudar seus estudantes

Quais foram os traços mais marcantes de seus dois orientadores, [o físico norte-americano] Robert Oppenheimer [1904-1967] e [o físico italiano] Enrico Fermi [1901-1954]? Como eles influenciaram seu modo de fazer física?

Fui estudante de doutorado do Fermi em 1946, e isso foi minha grande sorte em uma longa carreira ‘sortuda’ como físico. Ele era um modelo maravilhoso de como alguém deveria fazer física e era extremamente devotado em ajudar seus estudantes. Oppenheimer, quando eu o conheci como diretor do Instituto de Estudos Avançados, em Princeton, entre 1948 e 1949, não era um bom modelo. Ele só se importava em ser reconhecido como uma liderança intelectual.

 

Por que o senhor decidiu trocar a física teórica pela experimental?

Quando eu era um estudante de pós-graduação orientado por Fermi, eu queria fazer uma tese [de doutorado] teórica, mas não conseguimos chegar a um tema apropriado. Então, eu fiz um experimento. Em seguida, trabalhei um pouco em física teórica, mas meu trabalho [para o doutorado] foi predominantemente experimental.

 

O que o senhor acha do estado atual da física de partículas? E qual o papel da pesquisa em neutrinos hoje?

A física de partículas, assim como outras ciências, tornou-se muito mais difícil. Vimos, no século passado, avanços maravilhosos, como a mecânica quântica [que lida com os fenômenos atômicos e subatômicos] e a teoria da relatividade geral [que é uma teoria sobre a gravidade]. Hoje, é muito mais difícil fazer avanços comparáveis a esses. Para mim, a questão mais interessante é: o que é a matéria escura? [tipo de matéria que forma grande parte do universo e cuja natureza ainda é desconhecida]. A pesquisa em neutrinos fez grandes avanços nas últimas décadas, especialmente por causa do estudo das oscilações dos neutrinos [fenômeno no qual um neutrino muda de tipo enquanto se desloca].

 

Qual sua rotina diária? O senhor ainda vai de bicicleta para o CERN? Quais são seus interesses além da física?

Não, não venho mais ao CERN em minha bicicleta. Agora, pego o trem. Nos 20 anos em que pedalei, eu percorri o equivalente a duas voltas ao redor de nosso planeta [totalizando cerca de 80 mil km]. Tento me manter a par dos avanços de algumas áreas da astrofísica e cosmologia. Antes, eu tinha vários hobbies, como jogar tênis, montanhismo e música de câmara, mas tive que desistir deles por conta da idade. Um dos grandes problemas da idade avançada é que seus amigos morrem.

 

Cássio Leite Vieira
Ciência Hoje/ RJ

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