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  Colunistas
José Luiz Alquéres
COLUNISTA

 

 

DEUS NÃO JOGA DADOS

As substâncias em suas formas mais simples são formadas por moléculas e estas por átomos de diferentes elementos que se combinam em variadas proporções. Os átomos, minúsculos e invisíveis, sempre intrigaram os pesquisadores.

A primeira concepção do átomo se deve a Dalton (1766-1844) que, decompondo por eletrólise a substância água em seus elementos constitutivos, oxigênio e hidrogênio, provou que para a sua formação concorrem um átomo de oxigênio e dois átomos de hidrogênio. Ele representou o átomo como uma esfera caracterizada por seu peso atômico, e mostrou também que cada elemento tinha seu átomo característico.

Pouco depois de sua morte, nasceu J.J.Thompson, em 1856. Este, a partir de 1897, deu prosseguimento às pesquisas sobre a estrutura do átomo, trabalho que conduziu até sua morte, em 1940. Thompson propôs, em 1909, que o átomo possuía um núcleo esférico, composto por partículas de carga positiva (denominadas prótons) circundado na superfície da esfera por partículas de massa desprezível, denominadas elétrons, de carga negativa, tendo o átomo a carga resultante neutra por serem iguais o número de prótons e os de elétrons.

Inúmeras frentes de pesquisa se abriram em toda Europa. Começou-se a descobrir novos elementos radioativos. Estes expandiram substancialmente a Tabela Periódica dos Elementos, de Mendeleiev, agora já aperfeiçoada para mostrar os elementos, seus números atômicos e valências. Destacam-se os trabalhos de Pierre e Marie Curie no campo da radioatividade.

O próximo marco relevante foi a proposição, pelo cientista Ernest Rutherford (1871-1937), do modelo planetário. Segundo ele, o átomo possuía um núcleo duro, de massa, e os elétrons giravam em órbitas de altíssima velocidade em torno deste núcleo, uma representação análoga ao do sistema solar.

Já nessa época, o jovem cientista Albert Einstein, um autêntico ser errante ao sabor de oportunidades e perseguições ao longo da sua profícua vida, estudando temas de luz, calor e eletromagnetismo, propôs nova explicação para o Universo em nossa volta. Sua Teoria da Relatividade apontava quatro forças: força da gravidade, força eletromagnética, força pequena e força grande, redesenhando a cosmovisão newtoniana.

Duas de suas proposições revolucionaram completamente a física gravitacional clássica, sendo a primeira a teoria da luz – composta por onda e partículas denominadas fótons – não se deslocar sempre em linha reta. Isto foi comprovado em Sobral, no Ceará, em 1926, considerado o melhor ponto para observação de um eclipse e para onde foi uma equipe de cientistas britânicos. Lá, eles puderam confirmar o deslocamento do raio de luz por efeito da atração gravitacional do Sol. A outra proposição é a chamada “equação do século”, E=mc2, onde demonstra a correlação entre energia e massa. Isto evidenciou o enorme potencial energético da massa contida no núcleo dos átomos. Tal energia, caso se conseguisse liberar, teria uma capacidade incrível tanto de destruição como também de fornecer energia, caso se conseguisse controlar a liberação. A bomba atômica e as usinas nucleares são consequências atuais deste conceito original.

Einstein se tornou uma das maiores personalidades de sua época, sem deixar de fazer notáveis contribuições à Física e ao Humanismo até a sua morte, em 1955.

Niels Bohr, em 1913, aperfeiçoou o modelo gravitacional que passou a ser denominado de Rutherford-Bohr. Ele propôs que as órbitas dos elétrons seriam circulares, com um número variável de elétrons em cada uma dessas órbitas. Cada átomo definia os limites de um espaço vazio, mas impenetrável face o forte campo magnético criado pela rotação de elétrons. As órbitas mais próximas do núcleo eram de menor energia e as de maior energia as mais distantes, sendo a força eletromagnética e não a gravidade, que definia estes níveis de energia.

Em 1932, Chadwick propôs a existência no núcleo dos átomos de cargas com massa, a exemplo dos prótons, mas com carga zero, nem positiva como estes, nem negativa como os elétrons. Denominou-as nêutrons.

A partir da década de 20, inúmeras descobertas foram se sucedendo e consagrando os nomes de cientistas como De Broglie, Schrodinger, Heisenberg e Dirac, sendo a ideia da representação do átomo alterada para a de um núcleo formado de prótons e nêutrons. Os elétrons se deslocando não mais em órbitas regulares e definidas (como ainda aparecem em vários logotipos), mas como “nuvens” girando em velocidade fantástica em torno do núcleo, definindo, por assim dizer, os limites do átomo. Nestas nuvens de elétrons alguns perdem energia e “decaem” (veremos depois a utilização desta característica para o cálculo da idade de objetos com carbono 14) e outros podem adquirir novos patamares de energia, processo que pode ocorrer por efeitos externos.

Naturalmente, estes efeitos externos deram campo a se pesquisar reações atômicas, bombardeando-se átomos de alguns elementos com outros até que se rompesse a coesão interna entre suas partículas. O efeito, medido pela equação de Einstein, é como se partisse o núcleo de um “micro-sistema solar”. Liberando enormes quantidades de energia, provocando uma reação em cadeia nos átomos vizinhos. É o processo denominado de fissão nuclear (fracionamento do núcleo do átomo).

Um aspecto essencial do deslocamento das nuvens de elétrons é a total imprevisibilidade de determinar onde um elétron poderá estar em dado momento, diferente do modelo das órbitas circulares, de total previsibilidade. Agora, as quantidades de energia associadas a cada elétron – as quanta – e seu comportamento, somente poderão ser inferidos em termos da probabilidade de estarem em um determinado lugar a um determinado tempo. Esse modelo que sucedeu ao de Rutherford-Bohr é o modelo quântico e promoveu grande ruptura em relação ao anterior, o Relativista, de Einstein.

A física quântica, como muitas das manifestações científicas decorrentes, se ampara não em certezas, mas em probabilidades, enquanto a newtoniana é determinística, matematicamente precisa. Einstein, que muito contribuiu para ambas, tinha divergências sérias com o rumo do desenvolvimento de sua época e dizia: “Deus não joga dados”.



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