Albert Einstein passou parte do final de sua vida remoendo uma teoria que pudesse contemplar as leis que regem o mundo dos grandes objetos – como os planetas, e as leis que regem o mundo dos pequenos objetos – como os elétrons. Morreu provavelmente frustrado por não ter conseguido tal feito, mas não foi o único. Depois dele, vários cientistas também deixaram a vida terrena sem conseguirem conhecer a teoria que unificasse os dois mundos. Hoje algumas poucas teorias tentam, de certa maneira, fazer essa convergência. A que mais se destaca é a Teoria das Cordas elaborada na década de 1960.
A ciência e os cientistas sempre tiveram a preocupação de retratar a natureza através de teorias pontuadas principalmente por modelos matemáticos que pudessem conduzir o homem a um nível de conhecimento evolutivo ao longo do tempo. O conhecimento dos grandes objetos da natureza numa escala universal como as galáxias, as estrelas e os planetas, já vem sendo lapidado desde que o homem se conhece por homem. Notícias sobre observações celestes antecedem aos gregos antigos, criadores da civilização. O inglês Isaac Newton foi um dos ícones na retratação da natureza no que concerne aos grandes objetos. Através de sua teoria da gravitação universal conseguiu descrever o comportamento dos corpos celestes de forma elegante.
Entretanto, o conhecimento sobre os objetos invisíveis aos nossos olhos, embora suposto pelos mesmos gregos por volta de 400 a.C. (a palavra “átomo” foi cunhada por eles), começou a fazer história de fato somente em fins do século XIX e início do século XX.
Especificamente em meados da década de 1920, o físico alemão Werner Karl Heisenberg iniciou o processo de criação de uma teoria que contemplava esse mundo microscópico ou subatômico, chamada teoria quântica. Muitos dos cientistas que tinham como porto seguro a mecânica clássica (como foi o caso de Einstein) a rejeitaram por se apoiar na idéia probabilística dos acontecimentos, mas no fim, tiveram que se render perante às evidências experimentais.
Mundo quântico
Uma das idéias mais interessantes do mundo subatômico refere-se ao modo como a física consegue representá-lo. No nosso mundo visível (dos grandes objetos), conseguimos determinar com exímia precisão a trajetória dos planetas em volta do Sol, a trajetória das balas de canhão quando disparadas de um determinado ponto, a trajetória das frutas maduras que caem no chão, enfim, conseguimos prever de forma absoluta o movimento dos corpos a nossa volta. Alguns animais na natureza fazem uso dessa acuidade para sobreviver, como é o caso dos morcegos, que emitem um sinal ultra-sônico para localizar as suas presas com invejável precisão.
No mundo subatômico a situação é bem diferente, pois os objetos são infinitamente pequenos e qualquer forma de se tentar descobrir a sua localização, automaticamente afeta tanto sua posição quanto sua velocidade. É o caso da trajetória do elétron em volta do núcleo do átomo. O elétron é tão pequeno que ao tentarmos conhecer a sua exata posição num momento específico através da tecnologia atual, iremos deslocá-lo de lugar ou alterar a sua velocidade.
Entendendo melhor
Imagine um cenário fictício. Pense que exista um morcego subatômico (muito pequeno) e que o elétron seja sua provável presa. Nesse mundo, o morcego jamais conseguiria pegar o elétron, pois toda vez que ele soltasse o seu guincho ultrassônico para localizar o elétron, automaticamente modificaria a sua trajetória, e a cada novo guincho, nova mudança na trajetória fazendo com que o morcego nunca saiba a exata posição do elétron. Essa incerteza sobre a trajetória dos elementos subatômicos deu origem ao nome “Princípio da Incerteza”, conceito tão importante da mecânica quântica que ajudou a levar Heisenberg a ganhar o Prêmio Nobel em 1932.
Esse pequenino mundo tão diferente do mundo que enxergamos ainda nos é bem desconhecido, embora tecnologias cada vez mais sofisticadas venham tentando decifrá-lo. Como o morcego subatômico que vive na incerteza, pouco podemos predizer sobre o que o futuro quântico nos reserva, embora as promessas sejam enormes. Que o diga o Grande Colisor de Hádrons (https://pt.wikipedia.org/wiki/Grande_Colisor_de_H%C3%A1drons), a maior máquina construída pelo homem até hoje, situado entre as fronteiras de França e Suíça e inaugurado em 2008. Seu principal objetivo tem sido experimentar o mundo das partículas, fornecendo subsídios para que os cientistas literalmente consigam enxergar a luz no fim do túnel. Que venha forte e absoluta!
(Colaboração de Wagner Zaparoli, doutor em Ciências pela USP, professor universitário e consultor em Tecnologia da Informação).
Publicado na edição 10.720, de sábado a terça-feira, 10 a 13 de dezembro de 2022.
