Um dia em grande

No dia 17 de Junho, realizou-se o Atelier Escrita Científica, na Casa da Escrita, em Coimbra, organizado pelo António Piedade. Este workshop contou com a presença de investigadores e comunicadores de ciência com as mais diversas formações, desde a área do jornalismo, passando pela astrofísica até às ciências naturais, que se reuniram com objectivos comuns: partilhar ideias e aperfeiçoar o modo como comunicam ciência.

                O dia teve início com uma recepção na Casa da Escrita, à qual se seguiu uma apresentação sobre algumas questões relacionadas com a comunicação científica. Após esta palestra informal, os presentes foram convidados para um “almoço literário”, que se pode considerar ter sido “chique a valer” (1). Durante a refeição, os comensais continuaram a debater assuntos relacionados com a ciência e com a divulgação da mesma, tendo ainda havido tempo para umas conversas ocasionais abordando a Filosofia e a ruptura de paradigmas (2).

Como o tempo é uma dimensão volátil, tornava-se imperativo seguir o plano: estava destinada uma viagem ao passado. Não me refiro a uma “Máquina do Tempo”, ao estilo de H. G. Wells (3), mas a um portal para outros períodos – mais concretamente, foi visitado o Criptopórtico Romano, no Museu Nacional Machado de Castro (4). Esta fenomenal visita guiada permitiu a aquisição de conhecimentos históricos extremamente interessantes acerca da presença romana em Portugal, conhecimentos, esses, que só foram possíveis de adquirir através do acompanhamento do fantástico guia que explicou como é que as pedras nos contam estórias, e que História se encontra oculta nessas pedras. As explicações adicionais e estórias paralelas foram, de facto, uma mais-valia desta visita. Mas como o tempo passa rapidamente pelas nossas vidas, como os grãos finos de areia escorrem por entre os nossos dedos, urgia proceder a um regresso ao futuro – que na realidade corresponde ao nosso presente. Bem, não querendo complicar, mas complicando, se quero ser objectivo, corresponde novamente ao passado, porque dia 17 já passou. Ah, os Paradoxos da Física!

E por falar em Física, os participantes do workshop dividiram-se em grupos que iriam realizar diferentes trabalhos. Dessa divisão resultou um grupo composto por seis elementos, que viria a ser conhecido como o “Grupo do Átomo”, pois foi entrevistar o físico Rui Marques, da Universidade de Coimbra, cuja temática principal na conversa foi, precisamente, esse constituinte das moléculas. A conversa longa, mas interessante, foi sobre nada. Ou melhor sobre o que constitui a maior parte do átomo: o vazio. Mais uma vez isto parece paradoxal, mas é que mesmo o objecto mais sólido é constituído no seu espaço interior por mais vazio do que por matéria. Fantástico!

De regresso à Casa da Escrita, procedeu-se à elaboração de textos sobre os assuntos tratados, para depois serem colocados num blog experimental que resultará deste Primeiro Atelier de Escrita Científica. E escrevo Primeiro Atelier, porque espero que se sigam outros, muitos outros. Foi um dia em grande.

                

(1)    – Esta expressão que se encontra na obra “Os Maias”, de Eça de Queirós, parece-me bastante apropriada ao local, ou não estivéssemos nós na Casa da Escrita, também ela perto da residência do Eça, enquanto estudante.

(2)    – Revisitaram-se as ideias dos filósofos Thomas Kuhn e Karl Popper, entre outros.

(3)    – Herbert George Wells (1866-1946), foi um escritor inglês autor de obras internacionalmente conhecidas como “O Homem Invisível”, “A Guerra dos Mundos” ou “A Máquina do Tempo”.

(4)    – O nome do museu pretende homenagear o célebre escultor português, Joaquim Machado de Castro (1731-1822).

Na foto: Identificação do local onde habitou o escritor português Eça de Queirós. Fica localizada perto da Casa da Escrita, onde teve lugar o Atelier.

Das profundezas da Terra aos átomos das estrelas

Existem coisas no mundo que tomamos como adquiridas. O facto de o dia suceder à noite ou de não ser possível atravessar uma parede são alguns deles. Tanto que construímos paredes para nos protegermos à noite, tal é a confiança nestas duas certezas. Quando uma destas certezas cai por terra, entramos no mundo da ficção. Há coisas que pura e simplesmente nunca acontecem fora do reino de Hollywood (ou de imaginações mais vivas).

Por exemplo, se alguém escrevesse que “depois de sair das profundezas de um criptopórtico romano, com milhares de anos, o grupo - composto por jornalistas, biólogos, bioquímicos e astrofísicos – entrou no edifício de linhas direitas (fascistas, até) com um objectivo simples: descobrir como é o átomo”, com certeza que não podia ser real. Parece algo retirado de um livro de aventuras, certo? No entanto, ainda não se desrespeitou nenhuma regra de funcionamento do mundo, por isso vamos elaborar um pouco. “Ao entrar no edifício, o grupo viu que o grande pêndulo, suspenso do tecto, estava parado”.

Um pêndulo parado é algo que causa muita estranheza. E se mete no caminho de um dos factos dados como adquiridos no início do texto: haver dia depois da noite e vice-versa. Isto acontece porque a Terra roda sobre si própria, na sua órbita elíptica à volta do Sol. Nós não sentimos essa rotação, mas há um teste que a comprova. E que envolve um pêndulo. Jean Bernard Léon Foucault, Foucault para os amigos, foi um francês que tinha quase tudo para ser médico. Tinha o dinheiro para pagar a formação, a inteligência. Só tinha um problema: uma tremenda aversão ao sangue. Por causa disso, a França perdeu um médico, mas ganhou um físico.

O que deixou o nome de Foucault na história foi o facto de ter criado uma experiência (em 1851) que permite ao ser humano ver que, de facto, a Terra está a girar sobre ela própria. Foucault colocou um pêndulo, fixo no tecto do Panteão de Paris. E esse pêndulo movimentou-se em função da rotação do planeta, sem mais qualquer ajuda (de facto, até convém que não existam interferências de correntes de ar, que podem alterar o movimento). Reproduzida inúmeras vezes, a experiência tornou-se um sucesso e ainda hoje é recriada em vários locais.

Neste caso, o pêndulo de Foucault estava parado. O eclético grupo só tem uma solução: admitir que está num filme. E com o pêndulo parado, o mundo estaria na cloaca (uma palavra que o grupo aprenderia se tivesse passado a tarde fechado numa rede de túneis subterrâneos de origem romana. Mas isso nunca pode acontecer).

Tempo de procurar uma resposta. Na ânsia de chegar junto do especialista, nem reparam na passagem por um laboratório nuclear. Logo no ano em que se comemora o centenário da descoberta do átomo. Mau presságio? Não, isso só acontece em obras de ficção.

(Continua...)

O Átomo e o Pêndulo

No ano em que o átomo de Rutherford comemora 100 anos de existência, o Laboratório de Instrumentação e Física Experimental de Partículas (LIP), comemora duas efemérides: Os 25 anos desde a sua criação e os 10 anos como Laboratório Associado.

Com três delegações, em Lisboa, Coimbra e Braga, o LIP está na linha da frente da investigação europeia de física de partículas, graças à associação com grandes organizações internacionais como o CERN, a Agência Espacial Europeia (ESA) ou o Observatório Pierre Auger.

O Grupo do Átomo do Atelier de Escrita em Comunicação de Ciência teve o prazer de estar à conversa com o professor Rui Ferreira Marques, director do LIP-Coimbra (foto à esquerda) . Do átomo, aos mesões K, passando pelo pêndulo de Foucault na entrada do edifício, foi uma conversa extremamente interessante.


Mas com tanto que se poderia escrever acerca deste encontro, nada como começar pelo início. Afinal quem é o senhor Rutherford (foto à direita), tão importante que tem um átomo só dele?


Como nos disse o professor Marques: Definir um átomo não é tão difícil como parece, já que é caracterizável do ponto de vista químico, sendo uma entidade que revela determinadas características químicas, identificáveis aqui, acolá ou além.

O conceito de átomo nasce ainda na Grécia antiga, por volta do séc. IV a.C. Este conceito de esferas, indivisíveis e pequenas demais para serem vistas (aliás, átomo vem da palavra grega para indivisível), é recuperado no início do séc. XIX por John Dalton. Deste modo, ele explica as transformações químicas conhecidas simplesmente recorrendo a diferentes arranjos de átomos.

Mas a história moderna do átomo começa quase 100 anos depois, com o físico britânico J.J. Thomson (foto à direita), a quem pertence o mérito da descoberta do electrão.
Ainda muito ligado ao modelo clássico do átomo, Thomson criou um modelo em que estas novas cargas negativas estariam simplesmente incrustadas na esfera, como passas num bolo (imagem da esquerda).



Ernest Rutherford, o pai da física nuclear e aluno de Thomson, foi mais longe. Em 1911, ele experimentou bombardear uma folha de ouro, de apenas alguns átomos de espessura, com um feixe de partículas alfa (que hoje se sabe serem núcleos de hélio). As partículas alfa têm carga positiva, por isso são repelidas por outras cargas positivas.

Se o modelo de Thomson estivesse correcto, a carga positiva do “bolo” causaria nas partículas alfa apenas pequenos desvios, ou então reflexões completas. Mas ao analisar os resultados, descobriram uma pequena quantidade que era desviada com ângulos próximos de 90º (como exemplificado na figura à esquerda), algo impossível no “bolo de passas” de Thomson.

Rutherford concluiu desta experiência que o átomo não seria um bolo, mas sim essencialmente espaço vazio, com a maior parte da massa concentrada numa pequena zona central – o núcleo. Este “átomo vazio”, com um núcleo no centro e com os electrões a rodarem em volta dele com órbitas muito bem definidas, é o átomo de Rutherford.

Ainda segundo o professor Marques: O facto de o átomo ser essencialmente espaço vazio, isso sim tem apenas 100 anos. Sabe-se que não foi fácil admitir que a estrutura do átomo era aquela, com umas cargas à volta de um núcleo carregado com carga contrária e onde estava a maioria da massa. É preciso algum grau de abstracção para admitir que ele existe, porque à partida, não podia existir.

Isto porque o modelo “planetário” de Rutherford tem ainda várias falhas, que viriam a ser resolvidas nos modelos que lhe sucederam (a mais séria delas era a falta de explicação para que um electrão em movimento, que deveria emitir radiação, não perdesse energia e espiralasse até cair no núcleo).

A evolução da física nos últimos 100 anos foi imensa. O desenvolvimento da mecânica quântica acabou com a precisão absoluta das medições, e as órbitas bem definidas dos electrões foram substituídas por nuvens de probabilidade. O próprio núcleo, que Rutherford ainda pensava ser indivisível, viria a revelar-se composto por protões e neutrões, e mesmo estes se descobriria, mais recentemente, que são ainda compostos por conjuntos de 3 quarks de duas espécies diferentes.

Por fim, mesmo a própria matéria se veio a revelar como apenas uma face da moeda, com a descoberta da anti-matéria. Aliás, como nos disse o professor Marques: Passados 100 anos, até fazemos o contrário, fazemos anti-átomos, e guardamo-los durante 16 minutos.


Então e o pêndulo do título?

À entrada da Faculdade de Ciências e Tecnologia da U. Coimbra, o Grupo do Átomo deparou-se com um pêndulo de Foucault, estranhamente parado. Estes pêndulos demonstram a força de coriolis, um efeito provocado pela rotação da Terra, por isso encontrá-lo parado foi uma surpresa para todos. Teria a Terra parado de rodar?

Até o véu deste mistério foi levantado pelo professor Rui Marques. Afinal o pêndulo estava parado porque o vidro que o deveria envolver tinha a espessura errada, aguardando substituição. Por isso, como Galilei terá dito aos seus inquisidores: E pur si muove.

átomo ao espelho

Vejo-te.
Porque os meus olhos são sensíveis à luz que emites,
Ao fotão que lançaste ao vazio que nos separa.
Não consigo tocar-te.
Não há força que o permita!
Contudo, és exclusão permitida!
Algo expresso no Princípio de Pauli o descreve.
Disse-mo um Físico, de forma breve.
Impressiono em vão a imagem que tenho de ti,
Um reflexo fotónico na interface feita de átomos, talvez de prata.
Simetricamente no espaço e no tempo mimicas o que faço.
Coincidem a minha vontade e a tua,
Numa incerteza intangível,
Numa vertigem aniquilável.
És a minha antimatéria visível?
És a minha sensação electrostática repulsiva?
És no instante em que te provoco o meu spin oposto?
Ou sou eu a tua matéria no reverso do universo?
És deste universo?
Vejo-te. Mas se te sinto, aniquilo-me!
Quem verá, depois do nosso nada, a nossa luz?

António Piedade