segunda-feira, 21 de setembro de 2009

100 anos da Teoria da Relatividade - Albert Einstein

Aos 30 anos, o alemão Albert Einstein estava diante de físicos renomados no ginásio da escola Andrae, em Salzburgo (norte da Áustria). Era 21 de setembro de 1909 e a plateia foi apresentada à sua nova fórmula: energia é igual a massa vezes a velocidade da luz ao quadrado (E=mc²). Mas o teorema parecia complexo e absurdo demais. O conceito considerava que a velocidade da luz é a mesma para todos os observadores e independe de seu movimento relativo.
Einstein ganhou o Prêmio Nobel de Física em 1921 por "seus serviços à física teórica e especialmente pela descoberta da lei do efeito fotoelétrico".
Para marcar os 100 anos da teoria, a reportagem entrevistou, com exclusividade, o norte-americano Frank Wilczek, cientista do renomado Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) e também contemplado com o Nobel de Física em 2004, "pela descoberta da liberdade assintótica na teoria da forte interação".
Esse feito explica porque os quarks - partículas fundamentais da matéria compostas de prótons, nêutrons e hádrons, atuam com liberdade em altas energias. Wilczek destacou o trabalho de Einstein e lembrou que a postulação do século passado tem ajudado a ciência a compreender o domínio subatômico.
Segundo ele, a teoria da relatividade acompanha a rotina dos laboratórios de física de alta energia e permanece como a única capaz de explicar o comportamento da matéria.
Entrevista/Frank Wilczek
O que mudou no mundo da física desde a criação da teoria da relatividade, de Albert Einstein? Qual foi o legado desse enunciado?
Franz Wilczec - Na época de sua criação, a teoria da relatividade era uma linda finalização da teoria do eletromagnestimo de Maxwell-Lorentz, mas tinha poucas consequências independentes que poderiam ser comparadas com a experiência. Ao longo dos últimos 100 anos, a teoria tem tido muitas aplicações bem-sucedidas. Várias tecnologias modernas envolvem, em algum ponto, partículas se movimentando a uma velocidade próxima à da luz, ou delicadas interações da luz com a matéria. Tais coisas não podem ser compreendidas corretamente sem o uso da teoria. Então, no nível das aplicações práticas, a relatividade tem se tornado uma ferramenta da engenharia. Ainda mais impressionante tem sido a influência da relatividade em outras áreas da física. À medida que temos batalhado para entender o domínio subatômico, onde novos tipos de forças - que eram totalmente desconhecidas um século atrás - entram no jogo, a relatividade tem sido de uma ajuda indispensável, nos guiando em direção às equações corretas.

Energia é igual a massa vezes a velocidade da luz ao quadrado. A fórmula foi a base para a bomba atômica. O senhor acredita que Einstein esperava que seu teorema seria usado como princípio para a elaboração de uma arma de destruição em massa?
Frank Wilczek - Einstein não tinha ideia de que sua relação entre massa e energia poderia levar, ainda que indiretamente, à construção de armas. Houve várias grandes descobertas na física nuclear, nas quais Einstein desempenhou um papel menor, que realmente capacitaram a bomba atômica. Einstein tinha sentimentos misturados em relação à bomba atômica, acredito eu. Mas não sou especialista nisso. Nas circunstâncias imediatas da Segunda Guerra Mundial, ele imaginou que a bomba deveria ser um objetivo perseguido. Mais tarde, ele apoiou o forte controle internacional e as limitações às armas nucleares.

De que modo essa fórmula é testada e usada atualmente pelos cientistas?
Frank Wilczek- Nós usamos essa equivalência massa-energia em nosso trabalho diário, rotineiramente, especialmente na física de alta energia. Eu acho que o desenvolvimento mais profundo é que agora entendemos que quase tudo da massa das matérias ordinárias, do que os materiais são feitos e como os experimentamos no nosso dia a dia vêm da energia pura de quarks e glúons movendo ao redor. Os quarks e glúons, por si mesmos, têm quase uma massa zero.

Existe campo para aplicações da teoria da relatividade não usadas até o momento pela ciência? Quais seriam os potenciais da teoria em testar hipótestes ainda não comprovadas?
Frank Wilczek- Até o ponto que sabemos, a relatividade é válida para tudo na física. À medida que investigarmos ainda mais o extremo comportamento da matéria, em distâncias curtas e altas energias, continuaremos a usar a relatividade para moldar nossas expectativas e nos ajudar a descobrir as equações corretas. Não existe teoria alternativa séria, que eu saiba. Então, se a relatividade falhar, nós teremos de nos esforçar em pensamentos complexos.

A teoria da relatividade não provocou muito impacto entre os pesquisadores um século atrás. O senhor acredita que o estudo de Einstein foi menosprezado naquela época?
Frank Wilczek- Um século atrás as pessoas apenas estavam começando a explorar as possibilidades da física. Começando da perspectiva de hoje, é difícil imaginar como eram primitivos a compreensão e o poder tecnológico da física naquela época. A teoria da relatividade e a teoria quântica eram o início de uma avalanche. Mas mesmo as avalanches começam pequenas.

Em 2004, o senhor ganhou o Nobel por uma descoberta no mundo dos quarks. Sua pesquisa se baseou na teoria da relatividade?
Frank Wilczek- Quase tudo da massa vem da energia. E desse conceito resulta meu trabalho. Ao adivinhar as equações para a força forte, nós apenas consideramos que elas são consistentes com a relatividade. Isso estreitou nossa busca de forma bastante considerável.

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