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domingo, 13 de março de 2011

Em 1911 era descoberto o núcleo atômico

NO CORAÇÃO DA MATÉRIA (Folha de S. Paulo, 13 de março de 2011)
CÁSSIO LEITE VIEIRA

NO OBITUÁRIO QUE o "New York Times" publicou em 20 de outubro de 1937, lia-se que poucos humanos atingiram, em vida, a imortalidade -e, muito menos, o Olimpo. As palavras refletem a extensão da fama do físico neozelandês Ernest Rutherford, cuja biografia lembra a de heróis de contos infantis em que garotos pobres se tornam nobres e admirados.

A obra científica de Rutherford impressiona. Mas ele será sempre lembrado como aquele que escavou o átomo a fundo e, de lá, trouxe ao mundo o coração da matéria, o caroço duro e diminuto que ele batizou "núcleo atômico".

Para entender Rutherford e suas descobertas sobre a radioatividade, a estrutura dos átomos e a transmutação dos elementos, é preciso descrever, ainda que brevemente, a física do final do século 19, da qual ele é fruto. Nas palavras do historiador da ciência Erwin Hiebert, esse cenário era marcado por uma crescente percepção de uma unidade das ciências físicas; pela urgência em abarcar os fenômenos do "muito grande" e do "muito pequeno" em uma só visão do mundo; por uma nova atitude, mais ousada, em relação à especulação científica; e pela ênfase nas colaborações científicas.

Segundo Hiebert, os físicos estavam prontos para (se preciso) construir um mundo radicalmente novo para englobar os novos (e aparentemente não relacionados) fenômenos: elétrons, raios X e radioatividade. Esta última -radiação cuspida espontaneamente pelos átomos- era um constrangimento para a física e a química do século 19, que não podiam explicá-la.

Rutherford, depois de um flerte com as ondas de rádio, descobertas em 1887, passou a estudar a radioatividade, campo que então reunia os elementos básicos para uma (próspera) carreira científica: era intrigante, fascinante, promissor e -principalmente- ininteligível. E com pouquíssima bibliografia -como justificou, mais tarde, a física polonesa Marie Curie, ao escolher o tema para seu doutorado naquele final de século.

ESFORÇO E SORTE 
Nascido em 1871, em Spring Grove (hoje, Brightwater), área rural ao sul de Nélson, na Nova Zelândia, Rutherford cresceu em família pobre, com pai mecânico e agricultor e mãe professora primária. Era o quarto de 12 filhos. Foi nesse ambiente que, segundo o historiador da ciência Lawrence Badash, no verbete "Rutherford (1871-1937)" do "Dicionário de Biografias Científicas" (Contraponto, 2007), se forjaram os princípios que levariam o jovem Ernest da periferia do império britânico ao posto de cientista mais famoso do início do século passado: simplicidade, retidão, economia, energia, entusiasmo e muita leitura.

As biografias de Rutherford costumam extrapolar para sua juventude o talento de sua maturidade. Pesquisas feitas pelo físico e biógrafo John Campbell mostraram que o estudante -talentoso em matemática e física- estava mais para esforçado e iluminado pela sorte do que para "gênio". Suas oportunidades acadêmicas se concretizaram porque os primeiros colocados acabavam, por algum motivo, não aceitando as bolsas de estudo.

Foi uma dessas bolsas que levou Rutherford, em 1895, ao Laboratório Cavendish, em Cambridge (Inglaterra), referência em física experimental. No ano seguinte, Rutherford finalizou um detector que podia captar ondas eletromagnéticas a até 800 metros -feito tecnológico comparável a um telégrafo sem fio. Começava assim a manifestar, em continente europeu, sua grande capacidade de imaginar, projetar e construir artefatos.

Rutherford tentou patentear seu detector, mas seus ganhos impossibilitavam essa despesa extra: sua bolsa mal o sustentava, atirando-o no limite entre a pobreza e a miséria. Assim, o desenvolvimento do telégrafo sem fio ficaria a cargo do italiano Guglielmo Marconi, que levaria o Nobel de Física de 1909 pela invenção.

O detector e outras habilidades experimentais de Rutherford impressionaram seu chefe no Cavendish, Joseph John Thomson, que, em 1897, descobriria a primeira partícula subatômica, o elétron. A partir de então, a palavra átomo (que em grego significa "não divisível") passaria a ser uma contradição semântica.

Nos últimos 2,5 mil anos, vários modelos de átomos haviam sido idealizados, mas essas entidades diminutas sempre obedeceram aos ditames do filósofo grego Leucipo (c. 500-450 a.C), pai do atomismo: "Toda a realidade consiste em partículas duras e indivisíveis, movendo-se e colidindo no espaço vazio".

(...)

A historiografia da ciência vê em Rutherford as origens da "Big Science", o tipo de ciência (principalmente física) feita depois da Segunda Guerra, com enormes volumes de dinheiro, grande quantidade de pesquisadores, laboratórios nacionais, temas por vezes ligados a questões militares. Badash enxerga Rutherford como precursor na formação de equipes de pesquisa, nos laboratórios com numerosos integrantes, no grande fluxo de publicações, na internacionalização dos resultados, nos esforços de especialização, nos meios de disseminação da informação, e na competição -todos eles moeda corrente na ciência atual.

A tese de Badash -apesar de bem argumentada- causa espanto para aquele que conheceu o Cavendish nos tempos heroicos, nos quais um aluno que precisasse de um cano de aço para um experimento recebia uma serra e uma bicicleta velha, da qual devia extrair o que desejava. Era a era romântica da física experimental, com experimentos feitos em prédios úmidos, empoeirados, cheio de fios e equipamentos dispostos sem ordem aparente, empestados pela fumaça dos charutos do chefe, que fazia, para o temor dos estudantes, a ronda diária. Época de físicos com mãos e roupas sujas de graxa.

NÊUTRON
A indiferença de Rutherford em relação à mecânica quântica -cuja matemática ia muito além de seus conhecimentos- só foi amenizada com a volta dos grandes resultados do Cavendish. Em 1932, James Chadwick descobriu o nêutron, partícula sem carga elétrica, companheira do próton no núcleo atômico. Chadwick percebeu que aquela partícula, cuspida depois que átomos de berílio eram bombardeados com partículas alfa, não era um raio gama -como foi teorizado à época-, mas algo que seu chefe, Rutherford, já havia proposto em 1920: o nêutron.

Agora, o modelo atômico parecia se completar: prótons, nêutrons e elétrons. Mas a descoberta ou a proposição de novas partículas subatômicas (pósitron, múon, píon) na década de 1930 viriam embaralhar o cardápio dos constituintes básicos da matéria, justamente numa época em que havia muita resistência à aceitação de novos membros nesse clube, cujas portas os físicos sonhavam em fechar. Foi uma época da qual Rutherford desfrutou pouco, assoberbado por palestras, compromissos, cargos e tarefas burocráticas.

AOS PÉS DE NEWTON
Aquele neozelandês de olhos claros, voz grave e tenebrosa, que metia medo em seus alunos, exigente e com pouca paciência para experimentos que tardavam a dar resultados foi, no entanto, respeitado e admirado. Sua humildade foi reconhecida: não pôs seu nome em artigos importantes, mesmo que a ideia do experimento tenha partido dele. Não pleiteava nem dinheiro, nem equipamento além do que realmente precisava.
Passou por momentos difíceis. O pior foi a morte de sua filha no parto de seu quarto neto. Lutou pela paz mundial (pediu que aviões não fossem usados para fins bélicos), participou do esforço de guerra para deter o avanço nazista, defendeu a liberdade de imprensa e o direito das mulheres na ciência, concedendo bolsas e oportunidades para físicas.

Até 1930, quase tudo que havia sido feito sobre a estrutura nuclear vinha de Rutherford, escreveu o historiador da física Daniel Kevles. O problema do modelo atômico nuclear -instabilidade, segundo as regras da física clássica- foi corrigido com base na teoria quântica, em 1913, por um de seus ex-alunos em Manchester, o físico dinamarquês Niels Bohr.

Tornou-se sir em 1914 e foi o primeiro barão Rutherford de Nélson em 1931. Em seu brasão, escolheu homenagear seu país natal, com símbolos da Nova Zelândia (um pássaro kiwi e um guerreiro maori). Suas pesquisas em radioatividade e física nuclear hoje levam conforto e saúde a boa parte da população, por meio de usinas nucleares e equipamentos de diagnóstico e tratamento para o câncer, para citar apenas dois casos.
Os restos de Rutherford -morto em 19 de outubro de 1937, aos 66 anos, em Cambridge, por postergar a cirurgia de sua hérnia umbilical- estão aos pés do magnífico altar de Isaac Newton, na Abadia de Westminster, em Londres. Assim, aquele que quiser chegar a Newton, para observar o passado, deverá necessariamente passar por Rutherford. Nada mais justo.

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