1 00:00:53,739 --> 00:00:58,240 Esta é a história da maior descoberta científica de sempre. 2 00:00:58,782 --> 00:01:02,261 A descoberta que tudo é feito de átomos. 3 00:01:02,840 --> 00:01:07,480 A variedade e riqueza de tudo o que vemos à nossa volta no mundo e para além dele, 4 00:01:07,615 --> 00:01:09,999 como é feito, como tudo se conjuga, 5 00:01:10,034 --> 00:01:12,164 tem tudo que ver com átomos 6 00:01:12,199 --> 00:01:14,404 e as misteriosas leis a que obedecem. 7 00:01:15,171 --> 00:01:17,793 À medida que os cientistas iam sondando as profundezas do átomo, 8 00:01:17,828 --> 00:01:19,811 o próprio coração da matéria, 9 00:01:19,846 --> 00:01:22,936 solucionaram os segredos mais chocantes da Natureza. 10 00:01:23,494 --> 00:01:25,739 Tiveram de abandonar todas as suas crenças 11 00:01:25,774 --> 00:01:28,282 e criar um novo tipo de ciência. 12 00:01:28,317 --> 00:01:33,159 Uma ciência que hoje serve de base aos campos da Física, Química, Biologia 13 00:01:33,194 --> 00:01:35,362 e talvez mesmo à própria vida. 14 00:01:35,900 --> 00:01:40,440 Mas para mim, a história de como a Humanidade resolveu o mistério do átomo 15 00:01:40,475 --> 00:01:43,083 JIM AL-KHALI Prof. Física Nuclear, Univ. Surrey é simultaneamente inspiradora e notável. 16 00:01:43,084 --> 00:01:44,717 JIM AL-KHALI Prof. Física Nuclear, Univ. Surrey É uma história de grandes génios, 17 00:01:44,718 --> 00:01:45,492 É uma história de grandes génios, 18 00:01:45,676 --> 00:01:49,130 de homens e mulheres levados pela sede de conhecimento e glória. 19 00:01:49,960 --> 00:01:52,414 É uma história de falsas partidas e conflitos, 20 00:01:52,449 --> 00:01:54,364 de ambição e revelação. 21 00:01:54,399 --> 00:01:55,914 Uma história que nos transporta 22 00:01:55,949 --> 00:01:59,016 através de algumas das ideias mais excitantes e entusiasmantes 23 00:01:59,051 --> 00:02:01,397 alguma vez concebidas pela raça humana. 24 00:02:01,937 --> 00:02:04,135 E para um físico de profissão como eu, 25 00:02:04,170 --> 00:02:06,839 é a história mais importante que existe. 26 00:02:08,605 --> 00:02:10,414 ÁTOMO 27 00:02:10,415 --> 00:02:14,518 ÁTOMO Choque de Titãs 28 00:02:17,261 --> 00:02:22,261 Tradução e legendagem: docsPT 29 00:02:29,159 --> 00:02:31,780 A 5 de Outubro de 1906, 30 00:02:31,879 --> 00:02:33,924 num quarto de hotel perto de Trieste, 31 00:02:33,959 --> 00:02:38,199 um cientista alemão chamado Ludwig Boltzmann, enforcou-se. 32 00:02:40,519 --> 00:02:43,719 Boltzmann tinha um longo historial de problemas psicológicos 33 00:02:44,236 --> 00:02:47,197 e um dos pontos-chave da sua depressão 34 00:02:47,232 --> 00:02:50,505 foi o facto de ter sido vilipendiado, até mesmo ostracizado, 35 00:02:50,540 --> 00:02:53,924 por acreditar em algo que hoje tomamos por garantido. 36 00:02:54,396 --> 00:02:57,939 Ele acreditava que a matéria não podia ser infinitamente divisível 37 00:02:57,974 --> 00:02:59,580 em peças cada vez mais pequenas. 38 00:02:59,770 --> 00:03:02,443 Em vez disso, argumentou que, em última análise, 39 00:03:02,478 --> 00:03:05,037 tudo é feito de constituintes básicos: 40 00:03:05,072 --> 00:03:06,490 os átomos. 41 00:03:10,000 --> 00:03:14,640 Parece agora incrível que a revelação de Boltzmann fosse tão controversa. 42 00:03:15,045 --> 00:03:16,604 Mas há 100 anos, 43 00:03:16,639 --> 00:03:18,572 afirmar que os átomos eram reais, 44 00:03:18,607 --> 00:03:21,716 era considerado por muitos um desperdício de tempo. 45 00:03:23,920 --> 00:03:26,364 Embora filósofos, desde o tempo dos Gregos, 46 00:03:26,399 --> 00:03:28,867 especulassem que o mundo pudesse ser feito 47 00:03:28,907 --> 00:03:31,810 de algum tipo de unidade básica de matéria, 48 00:03:31,845 --> 00:03:34,769 perceberam que seriam demasiado pequenos para serem vistos, 49 00:03:34,915 --> 00:03:37,725 mesmo sob os microscópios mais potentes. 50 00:03:37,760 --> 00:03:42,269 Especular sobre eles seria por isso um completo desperdício de tempo. 51 00:03:43,479 --> 00:03:46,719 Mas então, em meados do séc. XIX, 52 00:03:46,754 --> 00:03:49,066 a questão sobre se o átomo era real ou não, 53 00:03:49,139 --> 00:03:52,519 tornou-se subitamente de extrema importância. 54 00:03:52,940 --> 00:03:54,658 A questão era esta: 55 00:03:54,895 --> 00:03:56,120 o vapor. 56 00:04:06,879 --> 00:04:10,119 Por volta de 1850, estava a mudar o mundo. 57 00:04:10,154 --> 00:04:12,164 Impulsionava os poderosos motores, 58 00:04:12,199 --> 00:04:15,830 os comboios, os barcos, as fábricas da Revolução Industrial. 59 00:04:16,235 --> 00:04:19,505 Então, encontrar formas de o usar mais eficientemente 60 00:04:19,540 --> 00:04:24,450 tornou-se matéria de crítico interesse comercial, político e militar. 61 00:04:24,755 --> 00:04:26,385 Foi por isso sem surpresa, 62 00:04:26,420 --> 00:04:30,664 que se tornou na questão-chave da ciência do séc. XIX. 63 00:04:36,079 --> 00:04:40,123 A procura para construir motores a vapor mais poderosos e eficientes, 64 00:04:40,175 --> 00:04:42,991 criou por sua vez uma necessidade urgente 65 00:04:43,020 --> 00:04:46,919 para entender e prever o comportamento da água e do vapor 66 00:04:46,954 --> 00:04:49,232 a altas temperaturas e pressões. 67 00:04:54,000 --> 00:04:56,536 Ludwig Boltzmann e os seus aliados científicos, 68 00:04:56,600 --> 00:04:58,770 mostraram que se imaginarmos o vapor 69 00:04:58,805 --> 00:05:01,698 como sendo feito de milhões de pequenas esferas rígidas, 70 00:05:01,733 --> 00:05:02,844 átomos, 71 00:05:02,879 --> 00:05:06,477 então poderíamos criar algumas equações matemáticas poderosas. 72 00:05:06,719 --> 00:05:11,119 E essas equações são capazes de prever o comportamento do vapor 73 00:05:11,254 --> 00:05:13,032 com uma precisão incrível. 74 00:05:16,319 --> 00:05:20,208 Mas estas equações mergulharam Boltzman e os seus colegas atomistas 75 00:05:20,243 --> 00:05:21,484 em controvérsia. 76 00:05:22,177 --> 00:05:23,524 Os seus inimigos argumentavam 77 00:05:23,559 --> 00:05:26,971 que uma vez que os átomos a que os seus cálculos se referiam eram invisíveis, 78 00:05:27,336 --> 00:05:29,606 eram apenas uma conveniência matemática, 79 00:05:29,654 --> 00:05:31,661 em vez de serem objectos físicos reais. 80 00:05:32,160 --> 00:05:36,372 Afirmar que entidades imaginárias eram reais parecia presunçoso, 81 00:05:36,414 --> 00:05:37,813 até mesmo uma blasfémia. 82 00:05:38,080 --> 00:05:41,335 Os críticos de Boltzmann argumentaram que era sacrilégio 83 00:05:41,355 --> 00:05:44,184 reduzir a criação miraculosa de Deus 84 00:05:44,219 --> 00:05:48,368 a uma série de colisões entre pequenas esferas inanimadas. 85 00:05:48,755 --> 00:05:53,012 Boltzmann foi condenado como um materialista anti-religioso. 86 00:05:58,520 --> 00:06:00,984 A ironia trágica da história de Boltzmann 87 00:06:01,019 --> 00:06:03,839 foi que quando se suicidou em 1906, 88 00:06:03,874 --> 00:06:06,275 não tinha noção de que a sua teoria havia sido confirmada. 89 00:06:06,495 --> 00:06:08,382 Um ano antes de morrer, 90 00:06:08,400 --> 00:06:10,819 um jovem cientista publicara um artigo 91 00:06:10,879 --> 00:06:13,120 que, sem margem para dúvidas e irrefutavelmente, 92 00:06:13,155 --> 00:06:15,451 proclamava a realidade do átomo. 93 00:06:15,536 --> 00:06:17,609 Já deve ter ouvido falar deste jovem cientista. 94 00:06:17,644 --> 00:06:19,904 O seu nome era Albert Einstein. 95 00:06:26,629 --> 00:06:30,609 Em 1905, no ano anterior ao suicídio de Boltzmann, 96 00:06:30,684 --> 00:06:33,516 Albert Einstein tinha 26 anos. 97 00:06:33,910 --> 00:06:38,246 A sua arrogância impertinente tinha chateado muitos dos seus professores 98 00:06:38,305 --> 00:06:40,326 e tinha dificuldade em arranjar trabalho. 99 00:06:40,569 --> 00:06:42,807 Então, engravidou a sua namorada, 100 00:06:43,084 --> 00:06:45,376 ao que se seguiu um casamento apressado. 101 00:06:45,829 --> 00:06:48,483 Ele precisava de um emprego, qualquer emprego. 102 00:06:49,146 --> 00:06:51,613 Não se tendo distinguido na universidade, 103 00:06:51,648 --> 00:06:55,294 arranjou um trabalho de escriturário de patentes, aqui em Berna, na Suíça. 104 00:06:55,422 --> 00:06:59,144 Mudou-se para este pequeno apartamento de um só quarto na rua Kramgasse 105 00:06:59,179 --> 00:07:00,675 com a sua jovem mulher, Mileva. 106 00:07:15,930 --> 00:07:18,594 Apesar dos seus graves problemas financeiros, 107 00:07:18,629 --> 00:07:21,282 o jovem Einstein tinha uma ambição ardente. 108 00:07:21,530 --> 00:07:24,729 Estava desesperado para deixar a sua marca como físico. 109 00:07:25,210 --> 00:07:29,610 E em 1905, durante um ano absolutamente miraculoso, 110 00:07:29,645 --> 00:07:33,043 a marca que deixou foi verdadeiramente incrível. 111 00:07:34,039 --> 00:07:35,607 O facto de ter um emprego pouco exigente 112 00:07:35,612 --> 00:07:38,091 significava que o jovem Einstein tinha imenso tempo livre, 113 00:07:38,126 --> 00:07:40,890 tanto no trabalho, como aqui neste pequeno apartamento, 114 00:07:40,925 --> 00:07:42,737 para embarcar em pensamentos profundos. 115 00:07:43,130 --> 00:07:47,189 No espaço de apenas alguns meses, publicaria vários artigos 116 00:07:47,224 --> 00:07:49,242 que mudariam a ciência para sempre. 117 00:07:50,292 --> 00:07:52,179 Já todos ouviram falar da sua Teoria da Relatividade, 118 00:07:52,245 --> 00:07:53,935 mesmo que não a entendam. 119 00:07:53,981 --> 00:07:55,938 E o seu artigo sobre a natureza da luz 120 00:07:55,973 --> 00:07:58,684 viria a valer-lhe o prémio Nobel, alguns anos mais tarde. 121 00:07:58,719 --> 00:08:01,867 Mas ironicamente, não foi nenhum destes artigos 122 00:08:01,902 --> 00:08:05,329 que teve o maior impacto na descoberta dos átomos. 123 00:08:05,364 --> 00:08:07,104 Aquele que fez toda a diferença 124 00:08:07,190 --> 00:08:12,455 foi um breve artigo sobre como pequenos grãos de pólen dançavam na água. 125 00:08:20,610 --> 00:08:24,574 Quase 80 anos antes, em 1827, 126 00:08:24,609 --> 00:08:27,269 um botânico escocês chamado Robert Brown, 127 00:08:27,304 --> 00:08:29,955 espalhou grãos de pólen em água 128 00:08:30,131 --> 00:08:32,789 e examinou-os através de um microscópio. 129 00:08:35,870 --> 00:08:37,891 O que ele encontrou foi muito estranho, 130 00:08:37,899 --> 00:08:41,276 porque em vez de os grãos de pólen flutuarem gentilmente na água, 131 00:08:41,365 --> 00:08:43,528 agitavam-se furiosamente, 132 00:08:43,609 --> 00:08:45,971 quase como se estivessem vivos. 133 00:08:46,278 --> 00:08:50,289 Embora este chamado movimento Browniano fosse estranho, 134 00:08:50,324 --> 00:08:51,945 depressa foi esquecido pelos cientistas. 135 00:08:51,980 --> 00:08:54,001 Acharam-no mundano, até aborrecido. 136 00:08:54,036 --> 00:08:57,015 Quem queria saber se o pólen se movimentava na água? 137 00:08:57,329 --> 00:09:00,222 E qual seria a relação entre este bambolear e os átomos? 138 00:09:00,528 --> 00:09:02,087 Durante quase 80 anos, 139 00:09:02,122 --> 00:09:06,404 a descoberta de Brown permaneceu uma anomalia científica pouco conhecida. 140 00:09:06,770 --> 00:09:10,356 Então, Einstein mudou tudo. 141 00:09:10,724 --> 00:09:12,635 Num momento de inspiração espantoso, 142 00:09:12,670 --> 00:09:16,906 Einstein percebeu que o movimento Browniano tinha tudo que ver com átomos. 143 00:09:17,290 --> 00:09:21,086 De facto, ele percebeu que a agitação dos grãos de pólen na água 144 00:09:21,164 --> 00:09:25,769 podia terminar para sempre o debate sobre a existência dos átomos. 145 00:09:27,330 --> 00:09:28,969 O seu argumento era simples. 146 00:09:29,029 --> 00:09:34,580 O pólen só se agitaria se estivesse a ser empurrado por outra coisa qualquer. 147 00:09:35,065 --> 00:09:36,843 Então, Einstein afirmou que a água 148 00:09:36,878 --> 00:09:40,393 devia ser constituída de pequenas partículas parecidas com átomos, 149 00:09:40,428 --> 00:09:42,214 que, por sua vez, também se agitam, 150 00:09:42,314 --> 00:09:44,830 e que fazem o pólen vibrar continuadamente. 151 00:09:45,165 --> 00:09:46,922 Se não existissem átomos, 152 00:09:46,970 --> 00:09:49,488 então o pólen permaneceria imóvel. 153 00:09:49,785 --> 00:09:51,976 Então, Boltzmann e os seus contemporâneos 154 00:09:52,030 --> 00:09:55,183 tinham estado a discutir furiosamente sobre esta questão para nada! 155 00:09:55,386 --> 00:09:57,834 A resposta esteve sempre lá. 156 00:09:58,269 --> 00:10:02,090 Einstein provou que, para o movimento Browniano ocorrer, 157 00:10:02,125 --> 00:10:04,649 os átomos têm de existir. 158 00:10:10,789 --> 00:10:14,738 O artigo de Einstein foi muito além de apenas argumentos verbais. 159 00:10:15,064 --> 00:10:16,561 Com matemática infalível, 160 00:10:16,629 --> 00:10:21,506 provou que a agitação do pólen revelava o tamanho do átomo. 161 00:10:21,822 --> 00:10:23,989 E é um número extremamente pequeno. 162 00:10:23,990 --> 00:10:27,775 Um décimo de milionésimo de milímetro de diâmetro! 163 00:10:28,609 --> 00:10:30,115 Um único cabelo humano, 164 00:10:30,150 --> 00:10:33,489 uma das coisas mais pequenas visíveis a olho nu, 165 00:10:33,524 --> 00:10:36,570 tem a largura de mais de um milhão de átomos. 166 00:10:37,064 --> 00:10:38,407 Deixem-me colocar-vos isto de outra forma: 167 00:10:38,469 --> 00:10:42,414 existem mais átomos num único copo de água 168 00:10:42,449 --> 00:10:46,889 do que existem copos de água em todos os oceanos do planeta. 169 00:10:47,648 --> 00:10:50,092 Quase que faz doer a cabeça só de pensar nisso. 170 00:10:53,450 --> 00:10:56,215 O artigo de Einstein acabou com o debate 171 00:10:56,250 --> 00:10:59,337 sobre se o átomo era ou não verdadeiro. 172 00:10:59,424 --> 00:11:02,598 E o trabalho de Boltzmann foi totalmente reconhecido. 173 00:11:02,964 --> 00:11:05,170 O átomo tinha de ser real. 174 00:11:18,369 --> 00:11:20,909 Nos primeiros anos do séc. XX, 175 00:11:20,944 --> 00:11:22,678 o átomo tinha chegado. 176 00:11:22,730 --> 00:11:25,276 Os cientistas que afirmavam que o átomo era real 177 00:11:25,311 --> 00:11:27,050 deixaram de ser heréticos. 178 00:11:27,085 --> 00:11:29,487 Num volte-face dramático, 179 00:11:29,522 --> 00:11:31,702 tornaram-se no novo pensamento ortodoxo. 180 00:11:31,889 --> 00:11:34,965 Mas pagariam um enorme preço pelo seu sucesso. 181 00:11:35,369 --> 00:11:39,182 Antes de terem a hipótese de se congratularem pela descoberta do átomo, 182 00:11:39,324 --> 00:11:41,762 ele puxou o tapete debaixo dos seus pés, 183 00:11:41,849 --> 00:11:46,616 e lançou-os numa espiral até um mundo novo e bizarro, por vezes assustador. 184 00:11:46,965 --> 00:11:48,895 E tudo começou aqui, 185 00:11:48,930 --> 00:11:51,078 naquilo que, por volta de 1910, 186 00:11:51,113 --> 00:11:53,930 era o centro mundial da Física Atómica: 187 00:11:53,965 --> 00:11:55,370 Manchester. 188 00:12:13,169 --> 00:12:16,314 Dois dos homens mais extraordinários na história da ciência 189 00:12:16,369 --> 00:12:19,312 trabalharam aqui, no Departamento de Física da Universidade de Manchester, 190 00:12:19,347 --> 00:12:22,446 entre 1911 e 1916. 191 00:12:22,481 --> 00:12:24,967 Eram Ernest Rutherford e Niels Bohr, 192 00:12:25,250 --> 00:12:27,830 ao que parece, eram duas personalidades muito diferentes, 193 00:12:27,865 --> 00:12:30,070 e os mais improváveis colaboradores. 194 00:12:31,809 --> 00:12:34,930 Rutherford era de uma parte remota da Nova Zelândia 195 00:12:34,965 --> 00:12:36,810 e crescera numa quinta. 196 00:12:38,229 --> 00:12:40,375 Bohr nascera em Copenhaga, 197 00:12:40,410 --> 00:12:43,902 rico e erudito, virtualmente um aristocrata. 198 00:12:44,528 --> 00:12:47,578 Rutherford era o supremo experimentalista. 199 00:12:47,665 --> 00:12:49,068 Adorava tecnologia 200 00:12:49,110 --> 00:12:54,409 e arranjos engenhosos de baterias, bobines, ímanes e rochas radioactivas. 201 00:12:54,665 --> 00:12:57,910 Mas também fora abençoado com uma intuição profunda. 202 00:12:58,767 --> 00:13:02,055 Em contraste, Bohr era o teórico supremo. 203 00:13:02,090 --> 00:13:06,089 Para ele, a ciência era sobre pensamento profundo e matemática abstracta. 204 00:13:06,124 --> 00:13:09,929 Caneta e papel, giz e quadro eram as suas ferramentas. 205 00:13:09,964 --> 00:13:12,609 A lógica era o seu caminho para a verdade. 206 00:13:14,529 --> 00:13:18,162 Embora as suas abordagens ao trabalho não pudessem ser mais diferentes, 207 00:13:18,245 --> 00:13:20,586 tinham uma coisa em comum. 208 00:13:21,210 --> 00:13:25,227 Estavam preparados para deitar ao lixo três séculos de convenções científicas 209 00:13:25,262 --> 00:13:28,144 se estas não estivessem de acordo com aquilo que acreditavam ser verdade. 210 00:13:28,345 --> 00:13:30,835 Eram revolucionários genuínos. 211 00:13:31,229 --> 00:13:33,882 Rutherford e Bohr foram duas das mentes mais extraordinárias 212 00:13:33,917 --> 00:13:36,012 alguma vez produzidas pela raça humana. 213 00:13:36,047 --> 00:13:39,449 Mas seria preciso cada pedacinho das suas tenacidades obstinadas 214 00:13:39,485 --> 00:13:41,325 e brilhantismo 215 00:13:41,424 --> 00:13:43,064 para enfrentar o átomo. 216 00:13:50,690 --> 00:13:52,210 Em 1907, 217 00:13:52,245 --> 00:13:55,704 Ernest Rutherford assumiu o Departamento de Física em Manchester. 218 00:13:56,215 --> 00:14:00,425 Este era um período de importantes mudanças científicas. 219 00:14:02,229 --> 00:14:04,940 Pouco mais de dez anos antes, na Alemanha, 220 00:14:04,950 --> 00:14:08,003 chegara a primeira demonstração de estranhos raios 221 00:14:08,038 --> 00:14:10,577 que podiam ver através da carne para revelar os nossos ossos. 222 00:14:10,730 --> 00:14:12,893 Estes raios eram tão inexplicáveis 223 00:14:12,909 --> 00:14:15,441 que os cientistas não sabiam que nome lhes dar. 224 00:14:15,644 --> 00:14:18,410 Por isso chamaram-lhes "raios-X". 225 00:14:22,910 --> 00:14:25,389 E um par anos depois, em Cambridge, 226 00:14:25,464 --> 00:14:28,094 demonstrou-se que correntes eléctricas poderosas 227 00:14:28,149 --> 00:14:32,551 podiam produzir estranhos feixes de pequenas partículas brilhantes carregadas 228 00:14:32,586 --> 00:14:34,929 que receberam o nome de "electrões". 229 00:14:37,489 --> 00:14:40,155 E em 1896, em Paris, 230 00:14:40,190 --> 00:14:42,880 chegou a descoberta mais importante de todas. 231 00:14:43,433 --> 00:14:47,902 Uma que, mais do que qualquer outra, iria revelar os segredos do átomo. 232 00:14:48,424 --> 00:14:53,311 Provou-se que o metal urânio emitia uma estranha e poderosa energia 233 00:14:53,444 --> 00:14:56,220 a que se chamou "radioactividade". 234 00:14:57,030 --> 00:14:59,863 Parecia algo saído da ficção científica. 235 00:15:00,025 --> 00:15:02,640 Os metais radioactivos eram quentes ao toque. 236 00:15:02,785 --> 00:15:05,134 Podiam, inclusive, queimar a pele. 237 00:15:05,169 --> 00:15:08,362 E os raios podiam passar por matéria sólida 238 00:15:08,397 --> 00:15:09,773 como se não estivesse lá. 239 00:15:10,045 --> 00:15:13,907 Era, de facto, uma maravilha dos tempos modernos. 240 00:15:14,834 --> 00:15:17,770 Rutherford ficou obcecado com a radioactividade. 241 00:15:17,805 --> 00:15:19,971 Vivia atormentado por todo o tipo de questões. 242 00:15:20,009 --> 00:15:23,029 Como se formava? Porque surgia em formas diferentes? 243 00:15:23,064 --> 00:15:25,781 Que distância poderia percorrer através do vácuo ou através do ar? 244 00:15:25,784 --> 00:15:28,365 Será que alterava os materiais com que se cruzava? 245 00:15:28,869 --> 00:15:31,548 Em Manchester, em conjunto com os seus assistentes, 246 00:15:31,583 --> 00:15:33,991 Hans Geiger, que deu nome ao contador Geiger, 247 00:15:34,026 --> 00:15:37,992 e Ernest Marsden, Rutherford concebeu uma série de experiências 248 00:15:38,059 --> 00:15:40,976 que iriam sondar o enigma da radioactividade. 249 00:15:42,890 --> 00:15:46,090 1909, Universidade de Manchester. 250 00:15:46,558 --> 00:15:48,134 É este o equipamento. 251 00:15:48,349 --> 00:15:52,073 Folha de ouro, batida até ficar com a espessura de apenas alguns átomos. 252 00:15:52,224 --> 00:15:54,453 Um ecrã fosforescente móvel 253 00:15:54,469 --> 00:15:57,813 que emitia flashes quando atingido por raios radioactivos. 254 00:15:58,484 --> 00:16:01,618 E dentro desta caixa está a atracção principal. 255 00:16:01,865 --> 00:16:04,658 Uma pequena porção do metal rádio. 256 00:16:06,089 --> 00:16:08,898 O rádio é uma fonte extraordinariamente potente 257 00:16:08,970 --> 00:16:13,155 de um tipo de radioactividade que Rutherford denominara de "raios-alfa". 258 00:16:13,170 --> 00:16:14,911 Não eram realmente raios, 259 00:16:14,946 --> 00:16:17,341 eram mais linhas contínuas de partículas, 260 00:16:17,376 --> 00:16:19,585 e o rádio emitia estas partículas 261 00:16:19,620 --> 00:16:23,222 como uma metralhadora que nunca ficava sem balas. 262 00:16:23,827 --> 00:16:27,047 Rutherford encarregou os seus estudantes de uma tarefa muito simples: 263 00:16:28,090 --> 00:16:29,621 usar a arma de rádio, 264 00:16:29,689 --> 00:16:33,129 disparar a radioactividade alfa contra a folha de ouro 265 00:16:33,164 --> 00:16:34,944 e com a placa fosforescente, 266 00:16:34,950 --> 00:16:38,827 contar o número de partículas que saíam do outro lado. 267 00:16:39,385 --> 00:16:42,475 Na prática, isto significava ficar sozinho no escuro 268 00:16:42,510 --> 00:16:45,481 a contar lampejos pequeníssimos e quase invisíveis, 269 00:16:45,516 --> 00:16:46,989 na placa fosforescente. 270 00:16:47,245 --> 00:16:48,974 Era profundamente entediante, 271 00:16:49,043 --> 00:16:51,975 mas Rutherford insistiu para que continuassem a fazê-lo. 272 00:16:56,550 --> 00:17:00,156 Passaram-se semanas e a equipa de investigadores não notou nada de anormal. 273 00:17:00,425 --> 00:17:03,110 As partículas alfa pareciam atravessar o ouro 274 00:17:03,145 --> 00:17:04,757 quase como se lá não estivesse. 275 00:17:05,149 --> 00:17:08,975 Ocasionalmente, desviavam-se um pouco ao atravessar a folha de ouro. 276 00:17:09,745 --> 00:17:11,882 Dificilmente daria uma notícia de primeira página. 277 00:17:13,149 --> 00:17:17,947 Agora vem aquela que deve ser a observação mais intuitiva e importante 278 00:17:18,005 --> 00:17:19,421 na história da ciência. 279 00:17:19,544 --> 00:17:21,520 Uma que mudaria o mundo. 280 00:17:21,749 --> 00:17:24,848 Reza a história que Rutherford encontrou o seu assistente Geiger 281 00:17:24,883 --> 00:17:26,692 no corredor fora do laboratório. 282 00:17:26,745 --> 00:17:30,355 Geiger comentou que até então não tinham visto nada de anormal. 283 00:17:30,390 --> 00:17:33,772 Em resposta, Rutherford poderia ter facilmente concordado e ido embora, 284 00:17:33,864 --> 00:17:34,937 mas não o fez. 285 00:17:35,250 --> 00:17:38,087 Mais tarde alegou ter dito o que disse naquela altura 286 00:17:38,184 --> 00:17:39,563 pelo simples prazer de o dizer. 287 00:17:39,661 --> 00:17:41,356 Mas eu não acredito nele. 288 00:17:41,469 --> 00:17:44,443 Rutherford tinha uma excelente intuição científica 289 00:17:44,489 --> 00:17:48,209 e penso que tinha um palpite que algo estava para acontecer. 290 00:17:48,840 --> 00:17:50,366 Eis o que ele disse a Geiger: 291 00:17:50,610 --> 00:17:52,931 "Diz ao jovem Marsden para voltar" 292 00:17:52,966 --> 00:17:55,349 "e ver se consegue detectar algumas partículas alfa" 293 00:17:55,384 --> 00:17:59,334 "do lado da folha de ouro voltada para a fonte de rádio". 294 00:17:59,582 --> 00:18:03,810 Por outras palavras, ver se algumas partículas estavam a ser reflectidas. 295 00:18:04,362 --> 00:18:06,858 Trata-se de uma sugestão extraordinária por parte de Rutherford, 296 00:18:06,893 --> 00:18:09,561 e uma para a qual não tinha razões lógicas para fazer. 297 00:18:09,722 --> 00:18:12,517 Afinal de contas, Geiger e Marsden tinham passado semanas 298 00:18:12,590 --> 00:18:17,082 a observar as partículas alfa apenas a atravessar a folha de ouro, 299 00:18:17,085 --> 00:18:18,884 quase como se não estivesse lá. 300 00:18:19,161 --> 00:18:21,801 Porque haveria alguma de fazer ricochete? 301 00:18:29,909 --> 00:18:31,784 Mas Geiger e Marsden eram jovens 302 00:18:31,819 --> 00:18:33,824 e estavam fascinados com o grande neozelandês. 303 00:18:33,885 --> 00:18:37,538 Fizeram o que o mestre lhes pediu, voltaram para o laboratório escuro 304 00:18:37,625 --> 00:18:39,272 e observaram pacientemente. 305 00:18:39,734 --> 00:18:42,714 Durante dias, não viram absolutamente nada. 306 00:18:42,749 --> 00:18:45,220 Esforçaram os olhos até ao ponto de miopia, 307 00:18:45,310 --> 00:18:49,079 mas não viram uma única partícula alfa a ricochetear da folha de ouro. 308 00:18:49,424 --> 00:18:53,064 Parecia que a sugestão de Rutherford era realmente estúpida. 309 00:18:53,404 --> 00:18:55,950 Eis que então aconteceu o impossível. 310 00:19:02,970 --> 00:19:05,215 Numa tarde, em 1909, 311 00:19:05,250 --> 00:19:09,049 Geiger irrompeu no escritório de Rutherford com notícias espantosas. 312 00:19:09,404 --> 00:19:11,134 Muito, muito ocasionalmente, 313 00:19:11,169 --> 00:19:16,014 uma partícula alfa fazia ricochete na folha de ouro. 314 00:19:16,049 --> 00:19:21,009 Geiger calculou que apenas uma em 8 mil partículas alfa fazia isto. 315 00:19:21,244 --> 00:19:22,688 É uma percentagem pequena, 316 00:19:22,729 --> 00:19:25,614 mas a mente de Rutherford ficou extasiada com as notícias. 317 00:19:25,649 --> 00:19:28,655 Mais tarde diria que era como disparar um morteiro 318 00:19:28,656 --> 00:19:31,896 contra uma folha de papel de seda e fazê-lo ricochetear. 319 00:19:32,449 --> 00:19:36,074 Logo ali, Rutherford percebeu que tinha atingido o ouro da Física. 320 00:19:36,561 --> 00:19:38,440 Muito embora levasse mais de um ano 321 00:19:38,529 --> 00:19:41,608 a perceber totalmente o porquê de as partículas fazerem isto, 322 00:19:41,744 --> 00:19:45,389 quando o fez, mostrou à Humanidade, pela primeira vez, 323 00:19:45,524 --> 00:19:47,483 o interior de um átomo. 324 00:19:47,829 --> 00:19:51,028 As pessoas ainda mal se tinham habituado à noção da existência dos átomos. 325 00:19:51,122 --> 00:19:54,466 Mas agora, Rutherford sabia que este mundo minúsculo, 326 00:19:54,501 --> 00:19:57,769 com um décimo de milionésimo de milímetro de diâmetro, 327 00:19:57,804 --> 00:20:00,735 tinha a sua própria estrutura interna. 328 00:20:00,770 --> 00:20:04,534 Dentro do mundo atómico, existe um mundo subatómico, 329 00:20:04,569 --> 00:20:08,428 e Ernest Rutherford acreditava saber como era esse mundo. 330 00:20:10,089 --> 00:20:13,629 Rutherford percebeu que a partícula alfa que ricocheteava 331 00:20:13,764 --> 00:20:16,610 revelava um átomo que era totalmente inesperado. 332 00:20:16,910 --> 00:20:19,753 Não existia nenhuma analogia semelhante na Terra. 333 00:20:20,049 --> 00:20:22,848 Então, Rutherford procurou por uma nos céus. 334 00:20:23,724 --> 00:20:26,930 Ele descreveu o átomo como um pequeno sistema solar. 335 00:20:27,610 --> 00:20:31,119 Electrões, pequenas partículas de electricidade negativa, 336 00:20:31,204 --> 00:20:34,874 a orbitar um diminuto objecto positivamente carregado 337 00:20:34,964 --> 00:20:36,699 chamado "núcleo". 338 00:20:38,569 --> 00:20:45,170 Rutherford calculou que o núcleo era 10 mil vezes mais pequeno que o átomo. 339 00:20:46,270 --> 00:20:51,272 Era por isso que só uma em cada 8 mil partículas alfa ricocheteava. 340 00:20:51,507 --> 00:20:55,055 São aquelas que colidem com o pequeno núcleo por acaso. 341 00:20:55,165 --> 00:20:58,448 As restantes, atravessam sem colidir com nada. 342 00:20:59,610 --> 00:21:02,619 A primeira consequência espantosa desta ideia 343 00:21:02,629 --> 00:21:04,197 foi que o átomo de Rutherford 344 00:21:04,232 --> 00:21:07,827 era composto quase inteiramente por espaço vazio. 345 00:21:09,470 --> 00:21:11,623 É por causa disso que quase todas as partículas alfa 346 00:21:11,658 --> 00:21:14,957 atravessam os átomos de ouro como se nada lá estivesse. 347 00:21:15,160 --> 00:21:18,070 De facto, nada lá existe. 348 00:21:20,209 --> 00:21:23,426 Considere as implicações bizarras do átomo de Rutherford 349 00:21:23,444 --> 00:21:25,663 imaginando-o numa escala maior. 350 00:21:25,890 --> 00:21:28,814 Se o núcleo tivesse o tamanho de uma bola de futebol, 351 00:21:28,849 --> 00:21:33,266 o electrão mais próximo estaria numa órbita a 800 metros de distância. 352 00:21:33,650 --> 00:21:36,409 O restante do átomo seria espaço completamente vazio. 353 00:21:37,289 --> 00:21:38,469 Explicando de outra maneira: 354 00:21:38,509 --> 00:21:42,846 se retirasse todo o espaço vazio de todos os átomos do meu corpo, 355 00:21:42,904 --> 00:21:47,090 eu encolheria para um tamanho mais pequeno que um grão de sal. 356 00:21:47,421 --> 00:21:49,220 Claro que continuaria a pesar o mesmo. 357 00:21:49,629 --> 00:21:52,929 E se fizesse o mesmo a toda a raça humana, 358 00:21:52,964 --> 00:21:57,857 então os seis mil milhões de humanos caberiam dentro de uma maçã! 359 00:21:58,570 --> 00:22:02,967 O átomo não tinha paralelo em nada que já tivéssemos encontrado antes. 360 00:22:03,002 --> 00:22:06,022 E ficaria cada vez mais estranho! 361 00:22:07,609 --> 00:22:10,627 Quase imediatamente, surgiu um problema, 362 00:22:10,644 --> 00:22:11,966 e era um grande. 363 00:22:12,210 --> 00:22:15,008 De acordo com a ciência confiável e experimentada daquele tempo, 364 00:22:15,065 --> 00:22:17,349 os electrões deveriam perder a sua energia, 365 00:22:17,449 --> 00:22:20,369 perder velocidade e entrar em espiral em direcção ao núcleo 366 00:22:20,404 --> 00:22:22,309 em menos de um piscar de olhos. 367 00:22:22,849 --> 00:22:24,004 O átomo de Rutherford 368 00:22:24,100 --> 00:22:27,067 contradizia as leis conhecidas da ciência. 369 00:22:27,153 --> 00:22:30,737 O átomo não queria saber se desafiava as convenções científicas. 370 00:22:30,972 --> 00:22:34,220 É quase inteiramente espaço vazio e assim vai continuar. 371 00:22:34,305 --> 00:22:38,107 Eu não mostro sinais de encolher até ao tamanho de um grão de sal. 372 00:22:38,204 --> 00:22:40,477 E a Terra é... bem, do tamanho da Terra. 373 00:22:40,725 --> 00:22:42,416 Não está a ficar mais pequena. 374 00:22:47,049 --> 00:22:49,331 Vale a pena relembrar o lapso de tempo. 375 00:22:49,610 --> 00:22:54,330 Em apenas seis anos, de 1905 até 1911, 376 00:22:54,365 --> 00:22:56,854 o átomo anunciara a sua existência 377 00:22:56,869 --> 00:22:59,979 com o facto de que era inimaginavelmente pequeno. 378 00:23:00,504 --> 00:23:03,697 Depois revelou que era composto principalmente por espaço vazio. 379 00:23:03,732 --> 00:23:06,890 E agora não obedecia às leis conhecidas da Física. 380 00:23:07,970 --> 00:23:11,690 Sem surpresa, todos os conceituados cientistas da época, 381 00:23:11,725 --> 00:23:13,975 incluindo Einstein, estavam baralhados. 382 00:23:14,010 --> 00:23:17,572 Ideias científicas nas quais haviam colocado a sua fé toda a vida, 383 00:23:17,605 --> 00:23:20,730 tinham falhado completamente em explicar o átomo. 384 00:23:21,709 --> 00:23:24,841 O átomo passava a precisar de uma nova geração de cientistas 385 00:23:24,904 --> 00:23:27,262 para seguir os passos de Rutherford. 386 00:23:27,361 --> 00:23:30,414 Corajosos, brilhantes e sobretudo jovens. 387 00:23:30,449 --> 00:23:33,739 Era crucial que não tivessem lealdades ou apegos 388 00:23:33,785 --> 00:23:37,031 a ideias tidas pelas gerações anteriores. 389 00:23:51,729 --> 00:23:54,809 Um dos primeiros desta nova geração, foi Niels Bohr. 390 00:23:55,170 --> 00:24:00,140 Viajou da Dinamarca, em 1911, até chegar a solo inglês. 391 00:24:01,090 --> 00:24:03,554 Depois de acabar os seus estudos em Copenhaga, 392 00:24:03,589 --> 00:24:07,618 Bohr decidiu mudar-se para fora do país para estar no centro desta nova física. 393 00:24:08,129 --> 00:24:10,459 O caminho levou-o até Inglaterra, 394 00:24:10,517 --> 00:24:13,879 à Universidade de Manchester e a Ernest Rutherford. 395 00:24:19,290 --> 00:24:20,998 Bohr tinha uma mente brilhante, 396 00:24:21,069 --> 00:24:25,390 por vezes atrapalhada por uma obsessão patológica pelo detalhe. 397 00:24:25,584 --> 00:24:28,991 De facto, conta a história que Bohr aprendeu inglês sozinho 398 00:24:29,061 --> 00:24:33,369 ao ler o livro "The Pickwick Papers", de Dickens, vezes sem conta. 399 00:24:33,889 --> 00:24:37,286 Bohr estava tão cativado pela explicação de Rutherford do átomo 400 00:24:37,508 --> 00:24:40,699 que fez sua missão resolver os enigmas 401 00:24:40,744 --> 00:24:43,615 do porquê de o átomo não colapsar sobre si mesmo 402 00:24:43,650 --> 00:24:46,890 e do porquê de haver tanto espaço vazio. 403 00:24:49,089 --> 00:24:51,748 Como um dos físicos teóricos da nova geração, 404 00:24:51,845 --> 00:24:53,760 era destemido no seu pensamento 405 00:24:53,889 --> 00:24:57,922 e estava preparado para abandonar o senso comum e a intuição humana 406 00:24:57,984 --> 00:24:59,841 para encontrar uma explicação. 407 00:25:00,022 --> 00:25:02,037 Então, num rasgo de génio, 408 00:25:02,090 --> 00:25:05,390 começou a procurar pistas sobre a estrutura atómica, 409 00:25:05,605 --> 00:25:07,537 procurando não na matéria, 410 00:25:07,790 --> 00:25:12,868 mas examinando a natureza misteriosa e maravilhosa da luz. 411 00:25:21,050 --> 00:25:23,374 Os átomos e a luz estão claramente ligados. 412 00:25:23,405 --> 00:25:26,055 A maioria das substâncias brilham ao serem aquecidas. 413 00:25:26,090 --> 00:25:29,294 Durante séculos, as pessoas perceberam que substâncias diferentes 414 00:25:29,309 --> 00:25:33,004 brilham com as suas próprias cores distintas, como uma assinatura. 415 00:25:33,274 --> 00:25:35,155 Ou seja, o verde do cobre, 416 00:25:35,190 --> 00:25:38,099 o amarelo do sódio e o vermelho do lítio. 417 00:25:38,629 --> 00:25:41,310 Estas cores, associadas a diferentes substâncias, 418 00:25:41,345 --> 00:25:42,847 são chamadas de "espectros". 419 00:25:43,284 --> 00:25:46,805 E a grande ideia de Bohr foi perceber que estes espectros 420 00:25:46,840 --> 00:25:50,244 dizem-nos algo sobre a estrutura interna do átomo, 421 00:25:50,750 --> 00:25:53,649 que podiam explicar todo aquele espaço vazio. 422 00:25:54,478 --> 00:25:55,718 A ideia de Bohr 423 00:25:55,753 --> 00:25:58,894 foi pegar no modelo atómico de Rutherford baseado no sistema solar 424 00:25:58,929 --> 00:26:02,962 e substitui-lo por algo que é quase impossível de imaginar ou visualizar. 425 00:26:03,093 --> 00:26:05,717 Ou seja, ideias sensíveis como espaço vazio 426 00:26:05,752 --> 00:26:08,694 e partículas a moverem-se em órbitas, desaparecem, 427 00:26:08,729 --> 00:26:12,303 e são substituídas por algo que é um dos conceitos mais mal entendidos 428 00:26:12,338 --> 00:26:15,808 e mal usados em toda a ciência: 429 00:26:15,843 --> 00:26:17,784 o salto quântico. 430 00:26:18,564 --> 00:26:22,874 Leva muitos anos à maioria dos físicos para entender os saltos quânticos. 431 00:26:23,050 --> 00:26:25,907 O próprio Bohr disse, "Se alguém diz que os entendeu," 432 00:26:25,984 --> 00:26:28,156 "então é porque ainda não reflectiu o suficiente sobre eles". 433 00:26:28,345 --> 00:26:30,354 Então, vou respirar bem fundo 434 00:26:30,375 --> 00:26:32,824 e tentar explicar-lhe em menos de 30 segundos 435 00:26:32,890 --> 00:26:36,239 um dos conceitos mais complicados de toda a ciência, 436 00:26:36,305 --> 00:26:39,943 mas um que serve de base a todo o Universo. 437 00:26:46,710 --> 00:26:50,210 Bohr descreveu o átomo, não como um sistema solar, 438 00:26:50,245 --> 00:26:52,650 mas como um prédio de vários andares. 439 00:26:52,685 --> 00:26:55,050 O rés-do-chão é onde vive o núcleo, 440 00:26:55,084 --> 00:26:57,501 com os electrões a ocuparem os andares de cima. 441 00:26:58,150 --> 00:27:01,930 Leis misteriosas dizem que os electrões só podem viver nos andares, 442 00:27:01,965 --> 00:27:03,400 nunca entre eles. 443 00:27:03,729 --> 00:27:06,414 Outras leis misteriosas dizem que, por vezes, 444 00:27:06,449 --> 00:27:09,929 eles podem saltar instantaneamente de um andar para outro. 445 00:27:10,410 --> 00:27:12,833 É a isto que damos o nome de saltos quânticos. 446 00:27:13,489 --> 00:27:17,535 Bohr não fazia a mínima ideia sobre que leis seriam estas, 447 00:27:17,570 --> 00:27:21,594 mas este pensamento permitiu-lhe fazer uma previsão surpreendente. 448 00:27:22,125 --> 00:27:25,993 Quando um electrão salta de um andar mais alto para um mais abaixo, 449 00:27:26,004 --> 00:27:28,007 emite luz. 450 00:27:28,042 --> 00:27:29,527 Mais importante ainda, 451 00:27:29,610 --> 00:27:35,592 a cor dessa luz depende do tamanho do salto quântico que o electrão faz. 452 00:27:35,804 --> 00:27:40,622 Então, um electrão que salte do terceiro para o segundo andar 453 00:27:40,645 --> 00:27:42,627 poderá emitir luz vermelha, 454 00:27:43,090 --> 00:27:46,657 e um electrão que salte do décimo para o segundo andar, 455 00:27:46,924 --> 00:27:48,010 luz azul. 456 00:27:52,730 --> 00:27:54,785 Para testar a sua nova teoria, 457 00:27:54,929 --> 00:27:57,733 Bohr usou-a para fazer uma previsão. 458 00:27:58,110 --> 00:28:02,972 Poderia ela explicar a misteriosa assinatura no espectro do hidrogénio? 459 00:28:03,591 --> 00:28:06,304 Depois de meses a calcular furiosamente, 460 00:28:06,339 --> 00:28:08,667 ele apresentou finalmente o resultado. 461 00:28:08,989 --> 00:28:12,650 E a sua previsão foi surpreendentemente precisa. 462 00:28:13,193 --> 00:28:18,224 Pela primeira vez, parecia que o espectro podia ser explicado. 463 00:28:18,689 --> 00:28:22,336 E em 1913, estas foram grandes notícias. 464 00:28:25,050 --> 00:28:30,650 Mas a nova ideia de Bohr assentava numa suposição seriamente controversa: 465 00:28:31,104 --> 00:28:32,982 porque haveriam os electrões e o átomo 466 00:28:33,049 --> 00:28:35,709 de comportar-se como se estivessem num prédio de vários andares? 467 00:28:35,969 --> 00:28:40,194 E porque haveriam de efectuar saltos quânticos mágicos de um andar para outro? 468 00:28:40,493 --> 00:28:43,906 Não havia precedentes para isso na ciência. 469 00:28:44,342 --> 00:28:47,523 Quando um físico alegou que os saltos eram absurdos, 470 00:28:47,525 --> 00:28:50,248 Bohr respondeu: "Sim, está completamente certo!" 471 00:28:50,322 --> 00:28:52,907 "Mas isso não prova que os saltos não aconteçam," 472 00:28:52,985 --> 00:28:55,611 "apenas que não os consegue visualizar". 473 00:28:56,129 --> 00:28:58,246 Mas não conseguir visualizar as coisas 474 00:28:58,281 --> 00:29:01,013 parecia ir contra todo o propósito da ciência. 475 00:29:01,048 --> 00:29:02,766 Os cientistas mais velhos em particular, 476 00:29:02,801 --> 00:29:06,631 sentiam que a ciência devia ser sobre entender o mundo, 477 00:29:06,711 --> 00:29:10,775 não sobre inventar regras arbitrárias que pareciam adaptar-se aos dados. 478 00:29:10,962 --> 00:29:15,064 O conflito entre as duas gerações de cientistas era inevitável. 479 00:29:19,129 --> 00:29:23,214 O estranho novo átomo de Bohr e os seus saltos quânticos malucos, 480 00:29:23,449 --> 00:29:27,343 eram um murro no estômago da ciência clássica tradicional 481 00:29:27,465 --> 00:29:30,300 e a velha escola reagiu furiosamente. 482 00:29:30,848 --> 00:29:32,177 A liderar os tradicionalistas 483 00:29:32,210 --> 00:29:35,134 estava o gigante do mundo da Física, Albert Einstein. 484 00:29:35,485 --> 00:29:37,604 Ele detestava as ideias de Bohr 485 00:29:37,690 --> 00:29:39,996 e ia lutar contra elas, 486 00:29:40,089 --> 00:29:43,465 fazer tudo para salvar o mundo da ordem e do senso comum 487 00:29:43,525 --> 00:29:45,526 deste ataque de loucura. 488 00:29:48,770 --> 00:29:53,094 Mas Bohr não se deixou intimidar, e no início da década de 1920, 489 00:29:53,190 --> 00:29:57,467 foram traçadas as linhas de um dos maiores conflitos de sempre na ciência. 490 00:29:58,044 --> 00:30:00,858 Einstein passou a maior parte dos primeiros anos da década de 1920 491 00:30:00,889 --> 00:30:04,711 a argumentar contra Niels Bohr, com relativo sucesso. 492 00:30:04,946 --> 00:30:08,011 O seu estatuto de celebridade dava-lhe poder, 493 00:30:08,069 --> 00:30:11,809 por isso, quando dizia que detestava ideias como o salto quântico, 494 00:30:11,844 --> 00:30:15,256 que parecia ser inventada do nada, as pessoas escutavam. 495 00:30:15,684 --> 00:30:19,250 Então, em 1925, apareceu uma carta na sua secretária 496 00:30:19,289 --> 00:30:21,955 que viria a revelar-se como o maná do céu da Física. 497 00:30:22,210 --> 00:30:25,935 Ali, estava finalmente uma ideia que descrevia o mundo atómico 498 00:30:25,970 --> 00:30:29,496 com os princípios testados e confiáveis da ciência tradicional. 499 00:30:29,725 --> 00:30:32,472 Einstein ficou extasiado. Disse a amigos: 500 00:30:32,510 --> 00:30:36,796 "Finalmente, um véu foi levantado sobre a forma como funciona o Universo". 501 00:30:37,324 --> 00:30:41,569 A carta veio com uma tese de doutoramento de um jovem francês, 502 00:30:41,604 --> 00:30:44,823 e por detrás dela, existia uma história extraordinária. 503 00:30:59,589 --> 00:31:02,461 Durante a Primeira Guerra Mundial, um jovem estudante francês 504 00:31:02,479 --> 00:31:06,380 passou o seu tempo no topo da Torre Eiffel como operador de rádio. 505 00:31:06,685 --> 00:31:09,422 O seu nome era príncipe Louis de Broglie, 506 00:31:09,790 --> 00:31:14,119 vinha da aristocracia francesa, mas era apaixonado pela Física. 507 00:31:14,154 --> 00:31:18,418 Era tão rico que construiu o seu próprio laboratório perto dos Campos Elísios. 508 00:31:20,470 --> 00:31:21,655 Depois da Guerra, 509 00:31:21,690 --> 00:31:24,850 De Broglie ficou fascinado pelos mistérios e controvérsias 510 00:31:24,885 --> 00:31:26,293 que envolviam o átomo. 511 00:31:26,802 --> 00:31:30,770 Então, a sua experiência na guerra como operador de rádio 512 00:31:30,805 --> 00:31:32,913 deu-lhe uma ideia intrigante. 513 00:31:33,310 --> 00:31:37,113 Talvez as ondas de rádio pudessem explicar o átomo. 514 00:31:37,170 --> 00:31:38,779 Porque embora fossem invisíveis, 515 00:31:38,780 --> 00:31:41,312 comportam-se de forma similar às ondas de água. 516 00:31:43,350 --> 00:31:45,973 Como ondas que se espalham ao longo de um lago, 517 00:31:46,045 --> 00:31:49,089 as ondas de rádio obedeciam a equações matemáticas 518 00:31:49,170 --> 00:31:51,274 que eram de confiança e bem compreendidas 519 00:31:51,315 --> 00:31:53,536 e que tinham sido desenvolvidas décadas antes. 520 00:31:53,723 --> 00:31:55,422 Então, para a sua tese de doutoramento, 521 00:31:55,457 --> 00:31:57,774 De Broglie imaginou uma espécie de onda de rádio 522 00:31:57,809 --> 00:32:00,318 que empurrava o electrão à volta do núcleo. 523 00:32:00,545 --> 00:32:03,214 Chamou-a de "onda-piloto". 524 00:32:03,401 --> 00:32:07,471 Esta onda-piloto também manteria o electrão firmemente na sua órbita, 525 00:32:07,545 --> 00:32:09,880 impedindo o átomo de se desintegrar. 526 00:32:10,349 --> 00:32:13,377 Não existiam saltos quânticos estranhos e instantâneos, 527 00:32:13,385 --> 00:32:17,347 apenas ondas intuitivas, familiares, pertencentes ao senso comum. 528 00:32:17,530 --> 00:32:20,767 O alívio sentido pelos tradicionalistas era palpável. 529 00:32:21,004 --> 00:32:23,415 "O átomo funciona como ondas", clamaram eles, 530 00:32:23,465 --> 00:32:25,635 "e nós entendemos o que são ondas!" 531 00:32:26,089 --> 00:32:30,400 Einstein e os tradicionalistas sentiram que a vitória estava ao seu alcance. 532 00:32:30,646 --> 00:32:34,228 Acreditavam que tinham Bohr e a sua nova ciência atómica, 533 00:32:34,263 --> 00:32:37,736 com os seus saltos quânticos doidos, encostado às cordas. 534 00:32:38,011 --> 00:32:41,929 Mas Niels Bohr não era o tipo de homem de desistir facilmente. 535 00:32:43,769 --> 00:32:46,668 Muito embora tivesse explicado o espectro do hidrogénio, 536 00:32:46,745 --> 00:32:49,012 com a sua nova teoria revolucionária, 537 00:32:49,069 --> 00:32:52,890 não tinha nada parecido com o reconhecimento mundial de Einstein. 538 00:32:53,204 --> 00:32:54,956 Mas na sua Dinamarca natal, 539 00:32:54,991 --> 00:32:58,089 a sua teoria foi suficiente para fazer dele uma estrela. 540 00:32:58,623 --> 00:33:02,480 Cheio de sucesso, Niels Bohr regressou a Copenhaga em 1916, 541 00:33:02,515 --> 00:33:03,886 como um herói conquistador. 542 00:33:04,280 --> 00:33:06,311 O seu novo estatuto de celebridade 543 00:33:06,390 --> 00:33:09,644 significava que conseguia facilmente angariar dinheiro para investigação. 544 00:33:09,944 --> 00:33:12,859 De facto, foi o financiamento da destilaria Carlsberg 545 00:33:12,884 --> 00:33:15,994 que ajudou a construir o seu novo instituto de investigação. 546 00:33:16,090 --> 00:33:20,449 Pode dizer-se que foi a cerveja que nos ajudou a entender os segredos do átomo. 547 00:33:21,889 --> 00:33:25,385 Este instituto tornou-se num centro líder na investigação em Física Teórica, 548 00:33:25,420 --> 00:33:27,150 que sobreviveu até aos dias de hoje. 549 00:33:27,684 --> 00:33:30,156 Eu vim para aqui, no princípio dos anos 1990, 550 00:33:30,191 --> 00:33:31,967 para investigar halos nucleares 551 00:33:32,061 --> 00:33:32,892 e mesmo nesse tempo, 552 00:33:32,927 --> 00:33:36,185 este era o local ideal para se fazer esse tipo de investigação. 553 00:33:38,629 --> 00:33:41,205 Esta é a principal sala de aula do Instituto Niels Bohr. 554 00:33:41,631 --> 00:33:45,994 Pode não parecer muito impressionante no que toca a salas de aula, 555 00:33:46,004 --> 00:33:49,930 mas está cheia de detalhes peculiares. 556 00:33:50,465 --> 00:33:52,744 Lembro-me de dar aulas aqui, há alguns anos, 557 00:33:52,829 --> 00:33:57,873 e sei que o próprio Niels Bohr desenhou parte da sofisticada maquinaria 558 00:33:57,908 --> 00:33:59,997 que faz subir e descer os quadros. 559 00:34:00,426 --> 00:34:05,449 Existe uma quantidade incrível de quadros, 560 00:34:06,148 --> 00:34:08,201 uns por detrás dos outros, 561 00:34:08,436 --> 00:34:11,985 de quadros cheios com as suas fórmulas, 562 00:34:12,382 --> 00:34:16,809 para que nunca precisasse de apagar nenhuma das suas equações. 563 00:34:16,844 --> 00:34:19,009 Isto continua e continua... 564 00:34:24,290 --> 00:34:28,569 A reputação de Bohr por ter ideias radicais e não convencionais, 565 00:34:28,604 --> 00:34:32,849 fez de Copenhaga um íman para físicos jovens e ambiciosos. 566 00:34:33,184 --> 00:34:35,012 Estavam determinados em deixar a sua marca 567 00:34:35,070 --> 00:34:38,529 e fazer parte da ciência inovadora de Bohr, 568 00:34:38,625 --> 00:34:42,010 que veio a ficar conhecida como "Mecânica Quântica". 569 00:34:44,570 --> 00:34:46,134 Em 1924, 570 00:34:46,135 --> 00:34:50,759 desafiando a explicação tradicional de Einstein e De Broglie do átomo, 571 00:34:50,794 --> 00:34:53,519 os radicais revelaram uma nova teoria, 572 00:34:53,525 --> 00:34:56,255 baseada nos saltos quânticos de Bohr. 573 00:34:56,490 --> 00:35:01,346 Seria a sua ideia mais ambiciosa e controversa até então. 574 00:35:04,229 --> 00:35:07,703 Começou a ser desenvolvida por Wolfgang Pauli, 575 00:35:07,738 --> 00:35:09,962 uma das novas estrelas ascendentes de Bohr. 576 00:35:10,610 --> 00:35:14,247 Pauli pegou na ideia bizarra dos saltos quânticos de Bohr 577 00:35:14,250 --> 00:35:18,709 e transformou-a num dos conceitos mais importantes de toda a ciência. 578 00:35:18,824 --> 00:35:20,554 E não digo isto de ânimo leve. 579 00:35:21,010 --> 00:35:26,484 A ideia de Pauli tem o nome aborrecido de "Princípio da Exclusão". 580 00:35:26,764 --> 00:35:28,415 Mas penso que um título mais adequado seria 581 00:35:28,450 --> 00:35:30,576 "o segredo mais bem escondido de Deus", 582 00:35:30,611 --> 00:35:34,683 porque explica a vasta variedade da Criação. 583 00:35:38,429 --> 00:35:42,133 A questão que Pauli tentou responder foi a seguinte: 584 00:35:42,229 --> 00:35:46,092 se cada átomo é feito dos mesmo componentes básicos, 585 00:35:46,130 --> 00:35:49,745 então porque que nos aparecem de formas tão diferentes, 586 00:35:49,990 --> 00:35:54,476 numa variedade tão rica de cores, texturas e propriedades químicas? 587 00:35:54,824 --> 00:35:57,500 Por exemplo, ouro e mercúrio. 588 00:35:57,770 --> 00:35:59,526 Dois elementos muito diferentes. 589 00:35:59,527 --> 00:36:01,927 O ouro é sólido, o mercúrio é líquido. 590 00:36:01,954 --> 00:36:04,814 O ouro é inerte, o mercúrio é altamente tóxico. 591 00:36:05,164 --> 00:36:08,384 E no entanto, diferem em apenas um electrão. 592 00:36:08,705 --> 00:36:11,784 O ouro tem 79 e o mercúrio tem 80. 593 00:36:13,129 --> 00:36:17,762 Então, como é que um pequeno electrão faz tanta diferença? 594 00:36:18,429 --> 00:36:22,748 O que Pauli fez foi tirar outra regra quântica do nada. 595 00:36:22,924 --> 00:36:25,486 Lembram-se do modelo atómico de vários andares de Bohr? 596 00:36:25,521 --> 00:36:27,164 O núcleo é o rés-do-chão, 597 00:36:27,249 --> 00:36:29,976 com os electrões a preencherem progressivamente os andares de cima. 598 00:36:30,339 --> 00:36:33,174 Pauli afirmou que existia outra regra quântica, 599 00:36:33,209 --> 00:36:35,795 que, em termos simples, diz que cada andar 600 00:36:35,830 --> 00:36:39,447 só pode acomodar um número fixo de electrões. 601 00:36:39,622 --> 00:36:42,883 Então, se quisermos adicionar outro electrão ao átomo, 602 00:36:42,942 --> 00:36:45,947 ele tem de verificar se existe vaga no andar mais alto. 603 00:36:46,197 --> 00:36:47,568 E se esse andar estiver cheio, 604 00:36:47,610 --> 00:36:51,494 outro andar, ou camada, é criado acima dele para acomodar o electrão. 605 00:36:51,905 --> 00:36:54,349 Desta forma, um simples electrão 606 00:36:54,449 --> 00:36:57,530 pode mudar radicalmente a estrutura do átomo 607 00:36:57,629 --> 00:37:00,010 e isto, por sua vez, afecta o comportamento do átomo 608 00:37:00,065 --> 00:37:02,374 e como se interliga com outros átomos. 609 00:37:02,462 --> 00:37:05,702 Então, o princípio de Pauli é realmente a base 610 00:37:05,790 --> 00:37:09,258 sobre a qual toda a Química, e em última análise, a Biologia, 611 00:37:09,293 --> 00:37:10,474 se baseiam. 612 00:37:14,729 --> 00:37:16,568 O Princípio da Exclusão de Pauli 613 00:37:16,603 --> 00:37:20,216 foi um avanço muito importante para a Mecânica Quântica de Bohr. 614 00:37:20,401 --> 00:37:24,258 Pela primeira vez, parecia oferecer-nos um entendimento real 615 00:37:24,327 --> 00:37:27,383 da incrível variedade do mundo à nossa volta, 616 00:37:27,418 --> 00:37:29,532 e, possivelmente, da própria vida. 617 00:37:30,089 --> 00:37:34,989 O seu sucesso abriu um grande buraco na defesa de Einstein da velha Física. 618 00:37:35,324 --> 00:37:36,814 E tal como os saltos quânticos, 619 00:37:36,849 --> 00:37:40,878 saiu do estranho livro de regras da Física Atómica. 620 00:37:41,346 --> 00:37:44,508 Pauli não explicou o porquê de o seu princípio funcionar, 621 00:37:44,543 --> 00:37:46,602 afirmou apenas que funcionava. 622 00:37:52,053 --> 00:37:55,023 Einstein e os tradicionalistas odiaram-no. 623 00:37:55,385 --> 00:37:59,780 Para eles, soava a arrogância, um absurdo não científico, 624 00:37:59,815 --> 00:38:03,138 mas precisavam de ripostar e ripostar com força. 625 00:38:03,402 --> 00:38:06,305 Até então, os debates sobre a nova Física Atómica 626 00:38:06,365 --> 00:38:08,521 tinham sido educados e corteses. 627 00:38:08,850 --> 00:38:12,426 Agora, os dois lados empunharam as suas maiores armas. 628 00:38:12,510 --> 00:38:15,160 Dois dos maiores nomes da Física. 629 00:38:15,394 --> 00:38:20,003 Eram duas figuras contrastantes que se odiavam mutuamente. 630 00:38:22,820 --> 00:38:25,045 Do lado da nova ciência revolucionária 631 00:38:25,080 --> 00:38:28,205 estava um alemão reservado e supercompetitivo 632 00:38:28,240 --> 00:38:30,242 chamado Werner Heisenberg. 633 00:38:30,676 --> 00:38:34,676 Do lado dos conservadores, estava um austríaco afável e byroniano 634 00:38:34,711 --> 00:38:36,816 chamado Irwin Schroedinger. 635 00:38:49,386 --> 00:38:50,697 Irwin Schroedinger, 636 00:38:50,799 --> 00:38:54,413 apaixonado e poético, filósofo e romântico. 637 00:38:54,548 --> 00:38:58,381 Escreveu livros sobre os Antigos Gregos sobre Filosofia, sobre religião, 638 00:38:58,488 --> 00:39:00,232 era influenciado pelo hinduísmo. 639 00:39:00,568 --> 00:39:02,917 Era também uma figura muito extravagante, 640 00:39:02,952 --> 00:39:04,954 fino, cordial, sofisticado, 641 00:39:04,989 --> 00:39:08,357 um homem cheio de estilo e um sucesso com as senhoras. 642 00:39:14,507 --> 00:39:17,263 A promiscuidade de Schroedinger era lendária. 643 00:39:17,420 --> 00:39:20,204 Teve uma série de amantes, durante a sua vida de casado, 644 00:39:20,280 --> 00:39:21,902 algumas muito mais novas que ele. 645 00:39:23,990 --> 00:39:26,911 Em 1925, então com 38 anos, 646 00:39:26,990 --> 00:39:30,827 Schroedinger ficou alojado numa estância alpina de Arosa, na Suíça, 647 00:39:31,124 --> 00:39:33,658 para uma relação secreta com uma antiga namorada, 648 00:39:33,902 --> 00:39:36,551 cuja identidade ainda hoje permanece um mistério, 649 00:39:37,110 --> 00:39:38,400 mas a paixão deles 650 00:39:38,528 --> 00:39:42,780 provou ser o catalisador para o génio criativo de Schroedinger. 651 00:39:46,044 --> 00:39:50,773 Um físico disse sobre a semana de Física sexualmente inspirada de Schroedinger: 652 00:39:50,989 --> 00:39:53,590 "Ele tinha duas tarefas naquela semana," 653 00:39:53,689 --> 00:39:57,504 "satisfazer uma mulher e resolver o enigma do átomo." 654 00:39:57,585 --> 00:40:00,332 "Felizmente, estava à altura de ambas". 655 00:40:01,088 --> 00:40:02,945 Ele levou a ideia de De Broglie 656 00:40:02,980 --> 00:40:07,023 de misteriosas ondas-piloto que guiam os electrões à volta de um átomo, 657 00:40:07,058 --> 00:40:09,386 um passo crucial mais à frente. 658 00:40:09,889 --> 00:40:14,008 Argumentou que o electrão era de facto uma onda de energia, 659 00:40:14,164 --> 00:40:18,655 que vibrava tão rapidamente que parecia uma nuvem à volta do átomo, 660 00:40:18,904 --> 00:40:22,080 uma onda nebulosa de pura energia. 661 00:40:22,685 --> 00:40:26,782 Além disso, ele produziu uma nova e poderosa equação, 662 00:40:26,864 --> 00:40:29,494 que descrevia completamente esta onda, 663 00:40:29,744 --> 00:40:32,643 e, consequentemente, descrevia todo o átomo, 664 00:40:32,678 --> 00:40:35,181 em termos de Física tradicional. 665 00:40:35,630 --> 00:40:37,979 Actualmente, chamamos à equação que ele desenvolveu 666 00:40:37,980 --> 00:40:40,153 "equação de onda de Schroedinger". 667 00:40:41,190 --> 00:40:42,954 É incrivelmente poderosa. 668 00:40:43,425 --> 00:40:44,621 O que tem de tão singular 669 00:40:44,690 --> 00:40:48,014 é o facto de retratar uma nova quantidade chamada "função de onda", 670 00:40:48,049 --> 00:40:49,593 que Schroedinger afirmava 671 00:40:49,643 --> 00:40:52,988 descrever completamente o comportamento do mundo subatómico. 672 00:41:03,610 --> 00:41:07,417 A equação de Schroedinger e a imagem que desenhava do átomo, 673 00:41:07,504 --> 00:41:11,187 criada durante umas férias sexualmente activas nos Alpes suíços, 674 00:41:11,464 --> 00:41:16,871 permitiu uma vez mais aos cientistas visualizarem o átomo em termos simples. 675 00:41:17,449 --> 00:41:20,862 É difícil de estimar o alívio que a ideia de Schroedinger trouxe 676 00:41:20,925 --> 00:41:23,314 à comunidade da Física tradicional. 677 00:41:23,750 --> 00:41:26,276 Por muito estranha que fosse a sua imagem do átomo, 678 00:41:26,324 --> 00:41:28,589 pelo menos era uma imagem, 679 00:41:28,801 --> 00:41:31,290 e os cientistas adoram imagens. 680 00:41:31,409 --> 00:41:34,370 Permitem-lhes usar a sua intuição. 681 00:41:39,512 --> 00:41:42,565 Mas ainda existia um problema profundo e incomodativo, 682 00:41:42,749 --> 00:41:46,856 um que os radicais sentiam que Schroedinger não conseguia resolver. 683 00:41:47,169 --> 00:41:49,457 A sua nova teoria ainda não conseguia justificar 684 00:41:49,458 --> 00:41:53,627 os saltos quânticos estranhos e instantâneos de Bohr. 685 00:41:53,925 --> 00:41:56,922 Tinha chegado a altura de os radicais ripostarem. 686 00:42:05,389 --> 00:42:07,515 No Verão desse mesmo ano, 687 00:42:07,558 --> 00:42:10,996 um dos protegidos de Niels Bohr, Werner Heisenberg, 688 00:42:11,031 --> 00:42:15,068 viajou para uma ilha desconhecida na costa norte da Alemanha. 689 00:42:15,427 --> 00:42:17,521 Ele era extremamente competitivo 690 00:42:17,556 --> 00:42:21,182 e levou as ideias de Schroedinger como uma afronta pessoal. 691 00:42:21,433 --> 00:42:25,740 Sentia fortemente que a estranheza dos saltos quânticos instantâneos 692 00:42:25,775 --> 00:42:29,218 era, de facto, a chave para entender o átomo. 693 00:42:29,546 --> 00:42:32,696 Pensava que o átomo era tão único e invulgar, 694 00:42:32,731 --> 00:42:35,876 que não podia ser explicado através de uma simples analogia 695 00:42:35,977 --> 00:42:37,635 como uma onda ou uma órbita, 696 00:42:37,782 --> 00:42:39,930 ou mesmo um prédio com vários andares. 697 00:42:40,510 --> 00:42:45,131 Acreditava que estava na altura de desistir de todas as imagens do átomo. 698 00:42:49,210 --> 00:42:51,047 Werner Heisenberg, 699 00:42:51,324 --> 00:42:54,190 um dos verdadeiros génios do séc. XX. 700 00:42:54,725 --> 00:42:59,079 Jovem, atlético, um grande montanhista, um excelente pianista, 701 00:42:59,205 --> 00:43:01,477 era também um aluno excepcional. 702 00:43:01,950 --> 00:43:05,549 Com apenas 20 anos, estava no caminho certo para terminar o seu doutoramento 703 00:43:05,565 --> 00:43:08,594 e era requisitado pelas grandes universidades europeias. 704 00:43:09,204 --> 00:43:11,425 No Verão de 1925, 705 00:43:11,450 --> 00:43:14,986 sofreu de um episódio particularmente forte de febre-dos-fenos. 706 00:43:15,404 --> 00:43:18,426 Tinha a cara inchada quase ao ponto de não o reconhecerem. 707 00:43:18,844 --> 00:43:21,511 Decidiu refugiar-se sozinho, aqui, 708 00:43:21,589 --> 00:43:25,502 nesta bela, embora isolada, ilha de Helgeland. 709 00:43:26,350 --> 00:43:30,330 Caminhava pelas praia, nadava, escalava as rochas 710 00:43:30,684 --> 00:43:32,189 e reflectia... 711 00:43:38,203 --> 00:43:40,823 Desde que se tinha deparado com a Física Atómica, 712 00:43:40,858 --> 00:43:42,637 Heisenberg sentia nos ossos 713 00:43:42,672 --> 00:43:45,940 que qualquer tentativa humana para visualizar o átomo, 714 00:43:45,975 --> 00:43:49,649 para o modelar através de imagens familiares, iria falhar sempre. 715 00:43:49,829 --> 00:43:52,740 O átomo, acreditava ele, era demasiado caprichoso, 716 00:43:52,824 --> 00:43:56,462 demasiado estranho para ser explicado de forma tão simples. 717 00:43:56,870 --> 00:44:00,599 Então, decidiu abandonar todas as imagens do átomo 718 00:44:00,634 --> 00:44:04,318 e descrevê-lo usando apenas matemática. 719 00:44:04,989 --> 00:44:06,297 Mas à medida que ia reflectindo, 720 00:44:06,405 --> 00:44:10,616 percebeu que o átomo não só desafiava a visualização, 721 00:44:10,800 --> 00:44:14,616 como também desafiava a matemática tradicional. 722 00:44:22,130 --> 00:44:24,275 Foi enquanto esteve aqui em Helgeland, 723 00:44:24,310 --> 00:44:27,293 que Heisenberg teve uma revelação incrível. 724 00:44:27,970 --> 00:44:31,077 Percebeu que para descrever certas propriedades dos átomos, 725 00:44:31,183 --> 00:44:34,367 tinha de utilizar um estranho e novo tipo de matemática. 726 00:44:35,649 --> 00:44:37,564 Parecia que certas propriedades, 727 00:44:37,599 --> 00:44:41,225 como a posição de um electrão num dado momento e a sua velocidade, 728 00:44:41,246 --> 00:44:46,249 quando multiplicadas, a ordem pela qual são multiplicadas é importante. 729 00:44:46,284 --> 00:44:49,658 Deixem-me tentar explicar: se multiplicarmos dois números, 730 00:44:49,693 --> 00:44:51,542 é indiferente a ordem com que o fazemos, 731 00:44:51,577 --> 00:44:55,494 então, 3x4 é claramente o mesmo que 4x3. 732 00:44:56,045 --> 00:44:57,596 Mas no que toca aos átomos, 733 00:44:57,631 --> 00:45:00,738 Heisenberg percebeu que a ordem pela qual ele multiplicava as quantidades, 734 00:45:00,773 --> 00:45:02,582 apresentava uma resposta diferente. 735 00:45:03,029 --> 00:45:05,545 Isto levou-o rapidamente a outras descobertas, 736 00:45:05,580 --> 00:45:08,664 e estava convencido que tinha descodificado o código do átomo, 737 00:45:08,699 --> 00:45:11,645 que tinha de alguma forma descoberto a matemática escondida no átomo. 738 00:45:12,370 --> 00:45:15,143 Estava excitadíssimo, mas também muito assustado. 739 00:45:15,410 --> 00:45:17,519 Nessa noite, escalou até ao topo de uma rocha 740 00:45:17,555 --> 00:45:19,408 e sentou-se lá à espera do amanhecer. 741 00:45:19,687 --> 00:45:22,173 Chamou-lhe a sua "noite de Helgeland". 742 00:45:22,997 --> 00:45:25,356 Quando voltou à sua universidade, em Goettingen, 743 00:45:25,391 --> 00:45:27,339 contou a novidade ao seu colega, Max Born. 744 00:45:27,688 --> 00:45:31,252 Trabalharam em conjunto, intensamente, durante meses, 745 00:45:31,464 --> 00:45:34,947 desenvolvendo uma nova teoria do átomo, 746 00:45:35,042 --> 00:45:39,050 uma teoria que hoje chamamos de "Mecânica Matricial". 747 00:45:43,721 --> 00:45:47,533 A Mecânica Matricial utiliza matrizes complexas de números, 748 00:45:47,594 --> 00:45:49,165 como uma espécie de folha de cálculo. 749 00:45:49,440 --> 00:45:51,681 Ao manipular estas matrizes, 750 00:45:51,716 --> 00:45:55,422 Heisenberg e o seu mentor, o físico brilhante Max Born, 751 00:45:55,457 --> 00:45:59,045 puderam prever o comportamento atómico de um modo preciso. 752 00:45:59,595 --> 00:46:02,044 Mas para Einstein e os tradicionalistas, 753 00:46:02,072 --> 00:46:05,002 isto era pura heresia científica. 754 00:46:05,330 --> 00:46:09,135 Um átomo não podia ser uma matriz de números. 755 00:46:09,484 --> 00:46:12,410 Seguramente, somos feitos de átomos e não de números! 756 00:46:17,050 --> 00:46:18,799 De volta a Copenhaga, 757 00:46:18,909 --> 00:46:22,089 Bohr e Pauli ficaram deliciados com a Mecânica Matricial. 758 00:46:22,124 --> 00:46:25,634 E daí, se não conseguíssemos imaginar o átomo como uma entidade física? 759 00:46:25,669 --> 00:46:28,721 Eles exultaram com a pureza da matemática 760 00:46:28,824 --> 00:46:34,309 e lançaram violentos ataques contra as vulgares ondas sensuais de Schroedinger. 761 00:46:34,386 --> 00:46:35,867 Heisenberg escreveu: 762 00:46:35,902 --> 00:46:39,586 "Quanto mais reflicto na parte física da equação de Schroedinger," 763 00:46:39,621 --> 00:46:41,208 "mais repugnante a acho." 764 00:46:41,243 --> 00:46:43,301 "De facto, é uma autêntica porcaria!" 765 00:46:43,450 --> 00:46:46,419 Mas Schroedinger também criticava severamente Heisenberg, 766 00:46:46,454 --> 00:46:48,778 dizendo que tinha aversão dos seus métodos 767 00:46:48,813 --> 00:46:51,555 e considerava monstruosa a sua matemática. 768 00:46:59,710 --> 00:47:02,675 Em Munique, em 1926, 769 00:47:02,710 --> 00:47:05,667 a inimizade entre ambos chegou ao ponto de fervura. 770 00:47:05,964 --> 00:47:08,910 Schroedinger estava para dar uma palestra sobre a sua equação de onda, 771 00:47:09,309 --> 00:47:13,648 Heisenberg conseguiu obter o dinheiro para viajar até Munique para a palestra 772 00:47:13,691 --> 00:47:16,963 e encontrar-se finalmente com o seu rival, frente a frente. 773 00:47:20,400 --> 00:47:24,286 O que estava em causa era mais do que apenas a reputação de Heisenberg, 774 00:47:24,563 --> 00:47:27,329 ele acreditava que a abordagem simplista de Schroedinger 775 00:47:27,432 --> 00:47:30,678 não só estava mal orientada, como totalmente errada 776 00:47:30,713 --> 00:47:35,585 e a sua intenção era nada menos que destruir a teoria de Schroedinger. 777 00:47:40,006 --> 00:47:43,171 Schroedinger conduz a sua palestra sobre a nova Mecânica Ondulatória 778 00:47:43,180 --> 00:47:44,574 para uma sala esgotada. 779 00:47:44,675 --> 00:47:46,336 Só havia lugares em pé. 780 00:47:46,853 --> 00:47:49,737 Escreve a sua nova equação de onda. 781 00:48:01,729 --> 00:48:06,632 Para Schroedinger, isto descreve uma imagem real e física do átomo, 782 00:48:06,667 --> 00:48:10,529 com electrões como ondas que envolvem o núcleo atómico. 783 00:48:11,105 --> 00:48:14,248 Werner Heisenberg, de 24 anos, está na audiência. 784 00:48:14,326 --> 00:48:15,795 Mal se consegue conter. 785 00:48:15,830 --> 00:48:19,130 No final da apresentação, levanta-se e efectua um monólogo, 786 00:48:19,165 --> 00:48:21,284 atacando a abordagem de Schroedinger. 787 00:48:21,574 --> 00:48:24,873 Para Heisenberg é impossível existir uma imagem 788 00:48:24,908 --> 00:48:26,749 de como o átomo é realmente. 789 00:48:27,042 --> 00:48:29,080 A audiência está do lado de Schroedinger, 790 00:48:29,115 --> 00:48:32,683 preferem a sua interpretação física simples 791 00:48:32,718 --> 00:48:35,977 à matemática abstracta e complicada de Heisenberg. 792 00:48:36,038 --> 00:48:40,089 Heisenberg é vaiado. Dizem-lhe para se sentar e ficar calado. 793 00:48:40,324 --> 00:48:42,924 Ele sai da palestra triste e deprimido. 794 00:48:46,929 --> 00:48:52,401 Heisenberg voltou a Copenhaga com a sua confiança severamente afectada. 795 00:48:52,924 --> 00:48:58,253 No Instituto, ele e Bohr atingem o seu ponto mais baixo. 796 00:48:58,765 --> 00:49:02,434 Quase toda a comunidade científica estava contra eles. 797 00:49:02,789 --> 00:49:07,941 Sentiram-se isolados, desesperados. Estavam encostados à parede. 798 00:49:10,429 --> 00:49:15,860 Mesmo assim, recusavam teimosamente desistir da sua teoria controversa. 799 00:49:18,050 --> 00:49:21,889 Este quarto de sótão era o escritório de Heisenberg em 1926. 800 00:49:22,662 --> 00:49:25,762 Bohr costumava vir aqui todas as noites, 801 00:49:26,105 --> 00:49:30,096 onde ele e Heisenberg debatiam sobre o significado da nova Mecânica Quântica. 802 00:49:30,405 --> 00:49:32,277 Eles debatiam de forma tão apaixonada, 803 00:49:32,312 --> 00:49:35,434 que numa ocasião, aparentemente, Heisenberg ficou lavado em lágrimas. 804 00:49:35,807 --> 00:49:39,932 E então, Heisenberg ao olhar em desespero pela janela do seu sótão 805 00:49:39,967 --> 00:49:41,521 para o parque lá em baixo, 806 00:49:41,648 --> 00:49:44,444 ocorreu-lhe um pensamento extraordinário. 807 00:49:45,090 --> 00:49:48,374 Entendeu o porquê de um átomo não poder ser visualizado, 808 00:49:48,644 --> 00:49:51,585 o porquê de não poder ser entendido intuitivamente. 809 00:49:51,890 --> 00:49:55,565 Não é apenas por ser pequeno, caprichoso e difícil, 810 00:49:55,665 --> 00:49:59,046 mas por ser intrinsecamente incognoscível. 811 00:49:59,765 --> 00:50:02,278 Percebeu que existia um limite fundamental 812 00:50:02,313 --> 00:50:05,498 sobre o que podemos saber acerca do mundo subatómico. 813 00:50:05,923 --> 00:50:10,534 Por exemplo, se soubermos qual a posição de um electrão num determinado momento, 814 00:50:10,665 --> 00:50:13,099 então não podemos saber a que velocidade se move. 815 00:50:13,429 --> 00:50:16,432 Mas se soubéssemos a sua velocidade, não saberíamos a sua posição. 816 00:50:17,044 --> 00:50:21,752 Esta ambiguidade não é uma falha na teoria, 817 00:50:21,889 --> 00:50:25,542 nem tem que ver com as más práticas durante as nossas medições, 818 00:50:26,024 --> 00:50:29,795 é uma verdade fundamental sobre a forma como a Natureza se comporta 819 00:50:29,845 --> 00:50:31,438 à escala subatómica. 820 00:50:32,290 --> 00:50:36,564 Ficou conhecido como o "Princípio da Incerteza de Heisenberg". 821 00:50:36,890 --> 00:50:40,491 E é provavelmente um dos conceitos mais incríveis, profundos, 822 00:50:40,526 --> 00:50:44,294 e, no entanto, mais inquietantes de toda a ciência. 823 00:50:50,449 --> 00:50:55,009 O que Heisenberg desvendara através da sua abstracta Mecânica Matricial, 824 00:50:55,044 --> 00:50:59,131 era uma verdade profunda e chocante sobre o mundo atómico. 825 00:50:59,405 --> 00:51:02,373 Os átomos são deliberadamente obscuros. 826 00:51:02,408 --> 00:51:08,405 Nunca poderemos saber a posição e velocidade do átomo em simultâneo. 827 00:51:08,564 --> 00:51:12,709 O mundo atómico recusa-se a permitir que isso aconteça. 828 00:51:13,145 --> 00:51:15,557 Isto era completamente desconcertante. 829 00:51:16,084 --> 00:51:17,874 Mas ao aceitarem isto, 830 00:51:17,909 --> 00:51:21,062 Heisenberg e Bohr encontraram uma nova dose de confiança 831 00:51:21,063 --> 00:51:23,175 para serem ainda mais ousados. 832 00:51:23,454 --> 00:51:25,786 Perceberam que a incerteza 833 00:51:25,787 --> 00:51:30,657 obrigava-os a colocar o paradoxo bem no cerne do átomo. 834 00:51:33,866 --> 00:51:39,134 Os átomos não são apenas inimagináveis, são auto-contraditórios, 835 00:51:39,180 --> 00:51:42,283 comportam-se simultaneamente como partículas e ondas. 836 00:51:42,604 --> 00:51:43,898 E ainda fica mais estranho. 837 00:51:43,933 --> 00:51:45,573 Quando não estamos a observar um átomo, 838 00:51:45,608 --> 00:51:47,872 este comporta-se como uma onda distendida, 839 00:51:47,907 --> 00:51:49,796 mas quando tentamos ver onde está, 840 00:51:49,890 --> 00:51:51,643 comporta-se como uma partícula. 841 00:51:51,838 --> 00:51:53,289 É de doidos! 842 00:51:53,324 --> 00:51:55,698 Primeiro, os átomos não podiam ser visualizados de todo, 843 00:51:55,733 --> 00:51:58,593 agora parecia que podiam mudar completamente de natureza, 844 00:51:58,628 --> 00:52:01,100 dependendo de estarmos ou não a olhar para eles. 845 00:52:02,869 --> 00:52:06,552 O Princípio da Incerteza tinha mudado tudo. 846 00:52:07,054 --> 00:52:11,268 Revelou uma contradição chocante no âmago da Natureza. 847 00:52:11,869 --> 00:52:14,784 Tudo o que vemos é feito de átomos 848 00:52:14,911 --> 00:52:18,675 e no entanto, os próprios átomos são inacessíveis à inteligência humana, 849 00:52:18,945 --> 00:52:21,830 apenas podem ser compreendidos através da Matemática. 850 00:52:22,442 --> 00:52:25,361 Pela primeira vez, para Bohr e Heisenberg, 851 00:52:25,396 --> 00:52:29,522 tudo sobre o átomo passou a fazer sentido. 852 00:52:31,389 --> 00:52:34,354 No Outono de 1927, 853 00:52:34,389 --> 00:52:37,214 cheios de confiança e sedentos por uma luta, 854 00:52:37,249 --> 00:52:41,067 sabiam que estavam finalmente preparados para enfrentar os conservadores. 855 00:52:50,136 --> 00:52:52,360 Para esta batalha da Física, 856 00:52:52,395 --> 00:52:56,040 escolheram a Conferência Solvay, em Bruxelas, 857 00:52:56,370 --> 00:52:59,536 onde estariam presentes todos os principais físicos atómicos mundiais. 858 00:52:59,832 --> 00:53:02,584 Se Bohr e Heisenberg fossem bem sucedidos, 859 00:53:02,673 --> 00:53:06,376 então liderariam uma revolução científica total. 860 00:53:07,609 --> 00:53:10,151 Isto é extraordinário. Estou a ver o filme original 861 00:53:10,186 --> 00:53:13,053 dos delegados da Conferência de Solvay a saírem por estas portas. 862 00:53:13,442 --> 00:53:15,793 Aqui está Bohr a falar com Schroedinger 863 00:53:16,228 --> 00:53:18,758 e Heisenberg está atrás deles. 864 00:53:20,369 --> 00:53:23,217 Aqui está Pauli, um tipo estranho. 865 00:53:23,252 --> 00:53:25,799 Aqui está Einstein a descer com um grande sorriso na cara. 866 00:53:27,564 --> 00:53:29,055 Na semana da conferência, 867 00:53:29,090 --> 00:53:31,803 tudo aquilo que os delegados conseguiam pensar e falar 868 00:53:31,838 --> 00:53:33,996 era sobre a Mecânica Quântica de Bohr. 869 00:53:34,409 --> 00:53:37,450 Com a incerteza como trave mestra, 870 00:53:37,485 --> 00:53:40,201 era uma teoria verdadeiramente formidável. 871 00:53:40,550 --> 00:53:44,189 E durante a semana, ocorreu o confronto final 872 00:53:44,224 --> 00:53:47,993 entre Bohr e o seu arqui-rival, Albert Einstein. 873 00:53:48,953 --> 00:53:51,078 Einstein detestava a Mecânica Quântica. 874 00:53:51,113 --> 00:53:53,846 Todas as manhãs, vinha ter com Bohr munido de um argumento 875 00:53:53,881 --> 00:53:56,313 que sentia demonstrar uma falha na nova teoria. 876 00:53:56,369 --> 00:53:59,606 Bohr ia-se embora, muito perturbado, a pensar profundamente sobre o assunto, 877 00:53:59,641 --> 00:54:02,610 aparecendo no fim do dia com um contra-argumento 878 00:54:02,645 --> 00:54:04,783 que contrariava as críticas de Einstein. 879 00:54:04,965 --> 00:54:08,332 Isto aconteceu dia após dia até que, no final da conferência, 880 00:54:08,367 --> 00:54:11,636 Bohr tinha posto de lado todas as críticas de Einstein 881 00:54:11,671 --> 00:54:14,543 e foi reconhecido como o vencedor do duelo. 882 00:54:18,690 --> 00:54:21,436 E com isso, a sua visão do átomo, 883 00:54:21,471 --> 00:54:25,083 que ficou conhecida como a Interpretação de Copenhaga, 884 00:54:25,118 --> 00:54:29,028 viu-se, subitamente, no cerne da Física Atómica. 885 00:54:30,430 --> 00:54:34,363 No fim da conferência, juntaram-se todos para uma foto conjunta. 886 00:54:35,150 --> 00:54:38,664 Nunca, antes ou depois, tantos grandes nomes da Física 887 00:54:38,699 --> 00:54:40,910 estiveram juntos no mesmo lugar. 888 00:54:41,275 --> 00:54:45,369 À frente, um dos homens mais respeitados da Física, Hendrik Lorentz, 889 00:54:45,811 --> 00:54:50,119 flanqueado de cada lado por Madame Curie e Albert Einstein. 890 00:54:50,212 --> 00:54:54,009 Einstein está um pouco abatido porque perdeu a discussão. 891 00:54:54,663 --> 00:55:00,321 Louis de Broglie também falhou em convencer os delegados da sua visão. 892 00:55:00,544 --> 00:55:03,022 A vitória vai para Niels Bohr. 893 00:55:03,170 --> 00:55:05,374 Ele está muito contente consigo próprio. 894 00:55:05,609 --> 00:55:08,988 Ao seu lado, está um dos heróis desconhecidos da Mecânica Quântica, 895 00:55:09,024 --> 00:55:12,230 o alemão Max Born, que desenvolveu grande parte da matemática. 896 00:55:12,317 --> 00:55:15,900 E atrás dele, os dois jovens discípulos de Bohr, 897 00:55:15,984 --> 00:55:18,134 Heisenberg e Pauli. 898 00:55:18,190 --> 00:55:21,443 Pauli está a olhar de modo convencido para Schroedinger, 899 00:55:21,485 --> 00:55:23,433 um pouco como o gato que ficou com o leite. 900 00:55:24,330 --> 00:55:28,010 Este foi o momento na Física em que tudo mudou. 901 00:55:28,261 --> 00:55:31,168 A velha guarda foi substituída pela nova. 902 00:55:31,684 --> 00:55:36,753 Acaso e probabilidade tornaram-se parte integrante do tecido da própria Natureza 903 00:55:36,765 --> 00:55:40,970 e já não era possível descrever os átomos em termos de simples imagens, 904 00:55:41,005 --> 00:55:44,628 mas usando apenas matemática pura e abstracta. 905 00:55:45,042 --> 00:55:48,247 A visão de Copenhaga tinha saído vitoriosa. 906 00:55:52,850 --> 00:55:55,833 Muito embora Einstein tivesse ido para a campa 907 00:55:55,868 --> 00:55:58,125 sem acreditar na Mecânica Quântica, 908 00:55:58,160 --> 00:56:01,920 a Conferência Solvay, em 1927, foi o ponto de viragem 909 00:56:01,955 --> 00:56:04,718 onde o resto do mundo científico 910 00:56:04,753 --> 00:56:08,200 veio a adoptar a Interpretação de Copenhaga. 911 00:56:08,525 --> 00:56:12,665 E essa interpretação é ainda aceite nos dias de hoje. 912 00:56:14,290 --> 00:56:17,014 Toda a Física que uso na minha investigação, 913 00:56:17,049 --> 00:56:19,829 certamente a Mecânica Quântica que ensino aos meus estudantes 914 00:56:19,864 --> 00:56:22,312 e que enche os livros nas minhas estantes, 915 00:56:22,749 --> 00:56:26,580 é baseada em ideias que foram forjadas e cristalizadas aqui, 916 00:56:26,615 --> 00:56:30,164 na Conferência Solvay, em Outubro de 1927. 917 00:56:31,070 --> 00:56:33,288 De certa forma, tudo o que sei 918 00:56:33,323 --> 00:56:36,305 sobre a forma como o mundo à minha volta é construído, 919 00:56:36,340 --> 00:56:38,169 começou aqui. 920 00:56:42,110 --> 00:56:44,979 A descrição do átomo pela Mecânica Quântica 921 00:56:45,009 --> 00:56:48,783 é um dos feitos mais gloriosos da criatividade humana. 922 00:56:49,249 --> 00:56:51,324 Durante os últimos 80 anos, 923 00:56:51,359 --> 00:56:54,400 tem sido confirmada vezes sem conta 924 00:56:54,484 --> 00:56:57,307 e a sua autoridade nunca foi colocada em causa. 925 00:56:57,762 --> 00:57:01,176 É um feito científico monumental. 926 00:57:02,690 --> 00:57:06,535 Entre 1905 e 1927 927 00:57:06,570 --> 00:57:08,763 a ciência alterou a nossa visão do mundo. 928 00:57:09,309 --> 00:57:12,104 Também alterou a nossa visão da própria ciência. 929 00:57:12,410 --> 00:57:16,160 Ao sondar o mais pequeno constituinte da matéria, 930 00:57:16,264 --> 00:57:20,525 os cientistas criaram a teoria mais bem sucedida e poderosa de sempre: 931 00:57:20,684 --> 00:57:22,085 a Mecânica Quântica. 932 00:57:22,810 --> 00:57:26,270 Permite-nos descrever de que é feito tudo no Universo, 933 00:57:26,285 --> 00:57:28,935 como interage e como tudo encaixa. 934 00:57:29,365 --> 00:57:31,956 Mas chegou a um preço elevado. 935 00:57:32,609 --> 00:57:34,255 No seu nível mais fundamental, 936 00:57:34,290 --> 00:57:38,392 temos de aceitar que a Natureza é regida pelo acaso e probabilidade. 937 00:57:38,845 --> 00:57:42,562 O Princípio da Incerteza de Heisenberg diz que existem certos limites 938 00:57:42,597 --> 00:57:46,161 sobre o tipo de questões que podemos fazer ao mundo atómico. 939 00:57:46,426 --> 00:57:49,870 Mas mais importante ainda, embora saibamos hoje muito mais 940 00:57:49,885 --> 00:57:52,274 sobre o que é um átomo e como se comporta, 941 00:57:52,309 --> 00:57:56,852 temos de desistir de todas as possibilidades de imaginar o seu aspecto. 942 00:57:57,329 --> 00:57:58,851 A nossa natureza humana 943 00:57:58,886 --> 00:58:03,287 forçou-nos a perguntar questões sobre tudo o que vemos no mundo à nossa volta. 944 00:58:03,503 --> 00:58:07,904 Aquilo que descobrimos estava para além da nossa imaginação mais ousada. 945 00:58:10,181 --> 00:58:16,519 Tradução e legendagem: zekatreka @ docsPT 946 00:58:42,024 --> 00:58:47,024 www.docsPT.com