1 00:00:25,050 --> 00:00:26,939 Ao contemplarmos os céus, 2 00:00:26,974 --> 00:00:29,457 questionamo-nos sobre a nossa origem, 3 00:00:29,556 --> 00:00:32,656 como foram todas as estrelas criadas, como foram feitos todos os elementos, 4 00:00:32,700 --> 00:00:35,435 até mesmo como começou o próprio Universo. 5 00:00:35,856 --> 00:00:40,532 Um dos grande feitos da Humanidade, foi termos respondido a estas questões. 6 00:00:40,887 --> 00:00:45,099 JIM AL-KHALI Prof. Física Nuclear, Univ. Surrey O que é verdadeiramente notável é que este entendimento surgiu 7 00:00:45,134 --> 00:00:48,100 através do estudo da mais pequena matéria-prima: 8 00:00:48,135 --> 00:00:49,314 os átomos. 9 00:00:49,349 --> 00:00:53,470 Ao olharmos para dentro, percebemos que podíamos explicar o que víamos 10 00:00:53,505 --> 00:00:55,477 quando olhávamos para fora. 11 00:00:55,512 --> 00:01:01,069 O átomo ajudou-nos a resolver os maiores mistérios da existência. 12 00:01:07,580 --> 00:01:10,032 ÁTOMO 13 00:01:10,033 --> 00:01:16,626 ÁTOMO A Chave para o Cosmos 14 00:01:21,177 --> 00:01:26,177 Tradução e legendagem: docsPT 15 00:01:26,970 --> 00:01:29,331 Tudo o que vemos no mundo 16 00:01:29,366 --> 00:01:32,896 é feito de pequenos objectos chamados "átomos", 17 00:01:33,381 --> 00:01:38,650 e no entanto, só provámos a sua existência no princípio do séc. XX. 18 00:01:39,077 --> 00:01:42,949 O primeiro choque foi descobrir o quão pequenos eram, 19 00:01:42,984 --> 00:01:46,238 menos de um milionésimo de milímetro de diâmetro, 20 00:01:46,322 --> 00:01:49,932 existem triliões num único grão de areia. 21 00:01:49,967 --> 00:01:53,323 Surpreendentemente, hoje em dia temos uma boa estimativa 22 00:01:53,348 --> 00:01:56,734 do número de átomos que existem no universo conhecido. 23 00:01:56,769 --> 00:02:01,018 Dada a vastidão do Universo e a pequeníssima dimensão do átomo, 24 00:02:01,053 --> 00:02:04,721 não surpreende que seja um número gigantesco, 25 00:02:04,756 --> 00:02:08,748 é um 1 seguido por mais de 70 zeros. 26 00:02:08,783 --> 00:02:11,654 Isto é um trilião de triliões, de triliões, 27 00:02:11,689 --> 00:02:15,024 de triliões, de triliões, de triliões de átomos. 28 00:02:18,770 --> 00:02:22,469 Não só sabemos o número aproximado de átomos existentes no cosmos, 29 00:02:22,504 --> 00:02:26,434 como também sabemos que eles aparecem em 92 diferentes sabores. 30 00:02:26,669 --> 00:02:30,109 Estes são chamados de elementos, e reconhecerá muitos deles 31 00:02:30,144 --> 00:02:32,482 em partes familiares do mundo à nossa volta. 32 00:02:32,517 --> 00:02:37,194 oxigénio, ferro, carbono, estanho, ouro e por aí fora. 33 00:02:37,917 --> 00:02:42,875 Tudo no Universo, as estrelas, os planetas, as montanhas, 34 00:02:42,910 --> 00:02:46,122 os mares, os animais, você e eu, 35 00:02:46,157 --> 00:02:48,535 somos todos feitos destes átomos, 36 00:02:48,570 --> 00:02:50,495 ou combinações deles. 37 00:02:51,503 --> 00:02:54,670 É um feito humano espantoso o facto de sabermos 38 00:02:54,705 --> 00:02:57,794 não só quantos átomos existem no Universo, 39 00:02:57,829 --> 00:03:02,234 e quantos tipos diferentes existem, mas o porquê de sequer existirem. 40 00:03:02,269 --> 00:03:06,989 Podemos agora explicar como cada um dos triliões de triliões, 41 00:03:07,024 --> 00:03:10,995 de triliões, de triliões, de triliões, de triliões de átomos, foi criado. 42 00:03:11,030 --> 00:03:15,230 Veio a saber-se que a resposta para o próprio mistério da Criação 43 00:03:15,265 --> 00:03:19,830 estava no cerne de todo e qualquer átomo do Universo. 44 00:03:27,429 --> 00:03:31,710 A história de como começámos a entender a própria Criação 45 00:03:31,845 --> 00:03:34,194 começou há mais de 100 anos, 46 00:03:34,229 --> 00:03:37,409 num pequeno laboratório no Sudeste de Paris. 47 00:03:40,169 --> 00:03:43,434 Este pedaço de papel é um artefacto admirável. 48 00:03:43,469 --> 00:03:45,373 Pertence ao bloco de notas da mulher 49 00:03:45,408 --> 00:03:47,482 que estudou a radioactividade pela primeira vez, 50 00:03:47,581 --> 00:03:49,736 a química, Marie Curie. 51 00:03:50,204 --> 00:03:52,466 É incrível como 100 anos depois, 52 00:03:52,501 --> 00:03:55,992 este pedaço de papel ainda emite partículas radioactivas. 53 00:03:56,305 --> 00:03:59,870 A fotografia à esquerda mostra a concentração da radioactividade, 54 00:03:59,905 --> 00:04:03,421 conseguimos ver nele as impressões digitais de Marie Curie. 55 00:04:03,662 --> 00:04:07,115 Mas o que é realmente incrível é o poder 56 00:04:07,150 --> 00:04:09,307 da energia emitida pela radioactividade, 57 00:04:09,342 --> 00:04:11,990 é o facto de este pedaço de papel ainda emitir estas partículas, 58 00:04:12,025 --> 00:04:13,692 100 anos depois. 59 00:04:15,749 --> 00:04:17,936 Ainda agarradas ao papel, 60 00:04:17,971 --> 00:04:21,329 estão partículas pequenas mas intensamente radioactivas, 61 00:04:21,364 --> 00:04:25,630 de uma substância que Marie Curie descobriu em 1898, 62 00:04:25,665 --> 00:04:28,475 uma substância a que ela chamou "rádio". 63 00:04:28,510 --> 00:04:32,950 Foi uma descoberta sensacional por uma razão em especial. 64 00:04:35,090 --> 00:04:38,929 Muito embora o rádio pareça um metal vulgar e cinzento, 65 00:04:38,964 --> 00:04:43,069 contradizia todas as leis da ciência conhecidas de então. 66 00:04:48,189 --> 00:04:53,479 Porque o rádio emite raios de energia invisíveis, mas poderosos, 67 00:04:53,514 --> 00:04:56,455 que podem obscurecer papel fotográfico selado 68 00:04:56,490 --> 00:04:58,810 e queimar carne humana. 69 00:04:59,910 --> 00:05:03,770 São um pouco como ondas de rádio, razão pela qual Curie denominou 70 00:05:03,805 --> 00:05:06,095 o rádio como radioactivo. 71 00:05:06,550 --> 00:05:09,847 Mas as ondas eram milhões de vezes mais poderosas 72 00:05:09,882 --> 00:05:13,083 que qualquer onda de rádio encontrada previamente. 73 00:05:14,144 --> 00:05:14,971 Para além do mais, 74 00:05:15,006 --> 00:05:20,024 o rádio parecia conter nele uma fonte de energia inesgotável. 75 00:05:20,636 --> 00:05:23,142 Curie calculou que um grama de rádio, 76 00:05:23,177 --> 00:05:25,416 um pedaço muito mais pequeno que uma moeda, 77 00:05:25,580 --> 00:05:30,116 contém mais energia que 100 toneladas de carvão. 78 00:05:37,069 --> 00:05:38,656 Na viragem do século, 79 00:05:38,691 --> 00:05:42,654 o público e os tablóides franceses estavam fascinados com o rádio, 80 00:05:42,689 --> 00:05:44,321 e embora de forma comovente, 81 00:05:44,322 --> 00:05:47,442 mesmo que ninguém soubesse o que era realmente a radioactividade, 82 00:05:47,744 --> 00:05:50,754 todos assumiam que deveria ser salutar e saudável. 83 00:05:51,089 --> 00:05:53,031 Quando o rádio foi descoberto, 84 00:05:53,032 --> 00:05:56,995 desenvolveram os mais estranhos e diversos usos comerciais para ele. 85 00:05:57,595 --> 00:06:00,586 Temos aqui produtos de banho de rádio, 86 00:06:00,978 --> 00:06:03,315 a água de colónia de rádio, 87 00:06:04,161 --> 00:06:07,581 perfume atómico e creme facial de rádio, 88 00:06:07,616 --> 00:06:11,094 que aparentemente aumenta a beleza através de uma pele saudável. 89 00:06:11,441 --> 00:06:13,824 Até existia a lâmina de barbear de rádio, 90 00:06:13,859 --> 00:06:16,489 embora não tenha a certeza de como é que funcionava. 91 00:06:17,007 --> 00:06:20,570 Ah, os bons velhos tempos, quando a ignorância era realmente felicidade. 92 00:06:27,910 --> 00:06:31,250 Fosse qual fosse o uso que o público lhe dava, para a comunidade científica 93 00:06:31,385 --> 00:06:35,749 a radioactividade era a coisa mais excitante possível. 94 00:06:36,225 --> 00:06:40,109 As mentes mais brilhantes de uma geração clamavam para estudá-la 95 00:06:40,964 --> 00:06:43,995 e o preço do rádio, a sua fonte mais potente, 96 00:06:44,030 --> 00:06:47,284 subiu aos milhares de libras por onça, 97 00:06:48,003 --> 00:06:50,888 e a radioactividade não desapontou. 98 00:06:51,387 --> 00:06:56,194 Em 1919, produziu a sua maior revelação até então, 99 00:06:56,662 --> 00:06:58,894 uma revelação que, em última análise, 100 00:06:58,969 --> 00:07:02,930 levaria a uma compreensão fundamental do mundo atómico. 101 00:07:03,749 --> 00:07:07,759 A revelação era que a radioactividade permitia à Humanidade 102 00:07:07,794 --> 00:07:10,438 satisfazer um sonho antiquíssimo: 103 00:07:11,329 --> 00:07:13,934 tornarmo-nos alquimistas. 104 00:07:30,189 --> 00:07:35,814 A alquimia, o poder de conseguir alterar metais vulgares em ouro, 105 00:07:35,849 --> 00:07:38,714 a busca pela chamada Pedra Filosofal 106 00:07:38,749 --> 00:07:43,990 que teria a capacidade mágica de transmutar uma substância noutra, 107 00:07:44,025 --> 00:07:46,319 foi uma obsessão durante séculos. 108 00:07:46,870 --> 00:07:51,162 Dá origem a contos maravilhosos de magia e feitiçaria, 109 00:07:51,197 --> 00:07:53,964 como qualquer pessoa que já tenha lido Harry Potter sabe perfeitamente. 110 00:07:54,364 --> 00:07:59,611 O poder e a riqueza que certamente viria para quem dominasse a alquimia, 111 00:07:59,646 --> 00:08:02,663 seduziu muitos grandes cientistas e pensadores 112 00:08:02,790 --> 00:08:06,829 como Isaac Newton, Robert Boyle e John Locke. 113 00:08:06,864 --> 00:08:10,990 Todos tentaram transformar um elemento noutro 114 00:08:11,025 --> 00:08:13,029 e todos eles falharam. 115 00:08:15,709 --> 00:08:19,835 Então, em 1919, os segredos da alquimia, 116 00:08:19,870 --> 00:08:24,275 o mistério da Pedra Filosofal, foi finalmente revelado, 117 00:08:24,310 --> 00:08:26,068 não no covil de um feiticeiro, 118 00:08:26,103 --> 00:08:29,740 mas no Departamento de Física da Universidade de Manchester. 119 00:08:30,421 --> 00:08:35,386 O primeiro verdadeiro alquimista do mundo foi Ernest Rutherford. 120 00:08:35,704 --> 00:08:37,995 Um neozelandês espalhafatoso e sem rodeios, 121 00:08:38,030 --> 00:08:41,734 Rutherford conseguira dominar o estudo da radioactividade. 122 00:08:42,069 --> 00:08:44,090 Tinha uma intuição maravilhosa 123 00:08:44,091 --> 00:08:48,187 e estava destemidamente preparado para desafiar a sabedoria convencional, 124 00:08:48,667 --> 00:08:51,637 e a alquimia iria exigir que Ernest Rutherford 125 00:08:51,644 --> 00:08:55,260 seguisse a sua intuição até às profundezas do desconhecido. 126 00:08:56,784 --> 00:08:59,501 A descoberta foi quase acidental. 127 00:08:59,830 --> 00:09:03,315 Começou quando um dos alunos de Rutherford notou 128 00:09:03,350 --> 00:09:06,425 que quando materiais radioactivos como o rádio 129 00:09:06,460 --> 00:09:11,532 eram colocados dentro de um recipiente selado com ar normal, 130 00:09:11,567 --> 00:09:16,645 começavam a aparecer misteriosamente pequenas quantidades do gás hidrogénio. 131 00:09:16,882 --> 00:09:18,699 Isto era bizarro. 132 00:09:18,700 --> 00:09:22,011 O ar comum não contém praticamente nenhum hidrogénio, 133 00:09:22,190 --> 00:09:24,949 e no entanto, em presença de radioactividade, 134 00:09:24,984 --> 00:09:27,110 ele aparecia vindo do nada. 135 00:09:27,483 --> 00:09:30,394 Este era precisamente o tipo de problema que Rutherford, 136 00:09:30,429 --> 00:09:33,629 então no auge das suas capacidades como físico experimental, 137 00:09:33,664 --> 00:09:36,728 adorava, e atirou-se a ele. 138 00:09:36,960 --> 00:09:40,395 Começou por isolar todos os diferentes gases 139 00:09:40,430 --> 00:09:42,504 que constituem o ar que respiramos: 140 00:09:42,539 --> 00:09:48,218 azoto, oxigénio, vapor de água e dióxido de carbono, 141 00:09:48,253 --> 00:09:50,803 e estudou como cada um deles se comportava 142 00:09:50,838 --> 00:09:53,297 na presença de radioactividade. 143 00:09:53,332 --> 00:09:55,434 E então... eureka! 144 00:09:55,469 --> 00:09:59,909 Rutherford percebeu que, na presença de poderosos raios radioactivos, 145 00:09:59,944 --> 00:10:05,096 o gás azoto, que perfaz cerca de 80% do ar que respiramos, 146 00:10:05,131 --> 00:10:08,511 dá origem a duas novas substâncias, 147 00:10:08,546 --> 00:10:11,856 os gases oxigénio e hidrogénio. 148 00:10:11,891 --> 00:10:13,468 Nesse preciso instante, 149 00:10:13,469 --> 00:10:18,201 Rutherford transmutara um elemento em dois diferentes. 150 00:10:18,217 --> 00:10:20,445 Tornara-se num alquimista, 151 00:10:20,480 --> 00:10:23,510 e o rádio, com a sua radioactividade poderosa, 152 00:10:23,545 --> 00:10:25,645 era a Pedra Filosofal. 153 00:10:31,310 --> 00:10:35,235 A imprensa aclamou Rutherford como o primeiro alquimista, 154 00:10:35,270 --> 00:10:37,634 mas de facto, isso era o menos importante. 155 00:10:37,842 --> 00:10:42,449 O que a alquimia lhe havia mostrado fora o interior, não só do átomo, 156 00:10:42,484 --> 00:10:45,285 mas do estranho objecto no seu centro, 157 00:10:45,345 --> 00:10:48,940 o seu pequeno coração latejante, o núcleo. 158 00:10:49,298 --> 00:10:51,216 Para se ter uma noção deste feito, 159 00:10:51,251 --> 00:10:53,980 lembrem-se que Rutherford e os seus contemporâneos em Cambridge 160 00:10:54,015 --> 00:10:57,275 tinham apenas uma vaga ideia do que era um átomo, 161 00:10:57,310 --> 00:11:00,552 mas tinham uma ideia do seu tamanho. 162 00:11:00,787 --> 00:11:02,838 E é imensamente pequeno, 163 00:11:02,873 --> 00:11:06,746 um décimo de milionésimo de milímetro de diâmetro. 164 00:11:07,709 --> 00:11:09,208 Deixem-me colocar-vos isto de outra forma: 165 00:11:09,243 --> 00:11:13,150 existem mais átomos num único copo de água 166 00:11:13,185 --> 00:11:17,465 que copos de água em todos os oceanos do mundo. 167 00:11:21,411 --> 00:11:25,621 E Rutherford passava a saber também que o átomo tinha uma estrutura, 168 00:11:25,736 --> 00:11:29,611 que dentro do átomo existia um mundo subatómico. 169 00:11:30,185 --> 00:11:33,960 Ele imaginou cada átomo como um pequeno sistema solar. 170 00:11:33,995 --> 00:11:35,094 No seu centro, 171 00:11:35,144 --> 00:11:38,316 existia um objecto que Rutherford chamou de "núcleo". 172 00:11:38,682 --> 00:11:42,166 A orbitá-lo, como planetas, estavam os electrões. 173 00:11:42,685 --> 00:11:45,578 Mas que raio era o núcleo? 174 00:11:45,629 --> 00:11:49,754 Rutherford estava convencido de que a alquimia lhe tinha mostrado a resposta. 175 00:11:49,789 --> 00:11:52,126 Para perceber como Rutherford fez isto, 176 00:11:52,161 --> 00:11:56,548 temos de entrar na sua cabeça para pensar como ele. 177 00:11:56,659 --> 00:11:59,565 Rutherford tinha uma intuição fantástica, 178 00:11:59,600 --> 00:12:03,201 juntamente com uma abordagem à ciência intensamente prática, 179 00:12:03,236 --> 00:12:06,994 por isso detestava ideias que se apoiavam em matemática complicada. 180 00:12:07,429 --> 00:12:09,296 No que dizia respeito ao núcleo atómico, 181 00:12:09,331 --> 00:12:12,942 Rutherford procurou pela ideia mais simples que funcionasse. 182 00:12:12,977 --> 00:12:15,772 E o que funcionou, foi imaginar que o núcleo 183 00:12:15,837 --> 00:12:18,636 era feito de pequenas esferas rígidas, 184 00:12:18,671 --> 00:12:20,449 como bolas de snooker. 185 00:12:20,949 --> 00:12:23,818 Usando esta imagem incrivelmente simples, 186 00:12:23,853 --> 00:12:27,411 Rutherford podia construir todos os elementos do Universo. 187 00:12:27,882 --> 00:12:30,969 Podia explicar como a enorme variedade de diferentes átomos 188 00:12:31,004 --> 00:12:34,225 são feitos dos mesmos componentes básicos. 189 00:12:34,539 --> 00:12:36,329 Eis como isto funciona: 190 00:12:36,549 --> 00:12:38,990 o hidrogénio, que é o elemento mais simples, 191 00:12:38,991 --> 00:12:41,397 consiste em apenas uma esfera, 192 00:12:41,464 --> 00:12:43,863 que Rutherford chamou de "protão", 193 00:12:43,898 --> 00:12:46,274 que é a palavra grega para "primeiro". 194 00:12:46,309 --> 00:12:50,808 Todos os outros elementos são construídos adicionando mais protões ao núcleo. 195 00:12:50,843 --> 00:12:52,592 É tão simples quanto isto. 196 00:12:52,785 --> 00:12:55,767 Então, o hélio, que é o segundo elemento mais leve, 197 00:12:55,802 --> 00:12:58,179 é composto por dois protões. 198 00:12:58,180 --> 00:13:00,032 O lítio tem três. 199 00:13:00,549 --> 00:13:03,469 O carbono, que é o elemento que constitui a base de toda a vida, 200 00:13:03,504 --> 00:13:05,401 tem seis protões. 201 00:13:05,529 --> 00:13:08,079 O oxigénio que respiramos, tem oito. 202 00:13:08,109 --> 00:13:12,009 E o urânio, que é o elemento natural mais pesado, 203 00:13:12,044 --> 00:13:14,528 tem 92 protões. 204 00:13:14,910 --> 00:13:18,314 Esta era a ideia inspirada de Rutherford, 205 00:13:18,349 --> 00:13:23,459 que cada elemento é definido pelo número de protões no seu núcleo. 206 00:13:23,824 --> 00:13:26,375 É uma ideia maravilhosamente elegante e simples, 207 00:13:26,410 --> 00:13:30,675 uma ideia que explica como a maior parte do universo que vemos 208 00:13:30,676 --> 00:13:32,016 está construída. 209 00:13:38,534 --> 00:13:41,170 Mas, como os cientistas normalmente descobrem, 210 00:13:41,210 --> 00:13:45,457 a Natureza nunca é tão simples como parece à primeira vista. 211 00:13:46,331 --> 00:13:50,589 Como seria de esperar, surgiu um grande problema com o protão de Rutherford. 212 00:13:51,749 --> 00:13:54,756 E seria um dos próprios protegidos de Rutherford 213 00:13:54,791 --> 00:13:57,271 a ser o primeiro a identificá-lo. 214 00:13:57,864 --> 00:14:00,314 Francis Aston era uma figura interessante. 215 00:14:00,753 --> 00:14:03,781 Em jovem, adorava actividades ao ar livre, 216 00:14:03,816 --> 00:14:06,309 praticava ski e desportos automóveis 217 00:14:06,344 --> 00:14:11,464 e, aparentemente, em 1909 descobriu o surf na praia de Waikiki, no Havai. 218 00:14:11,730 --> 00:14:14,297 Mas cedo percebeu que o apelo do laboratório de Física 219 00:14:14,332 --> 00:14:16,429 era maior que o apelo das ondas, 220 00:14:16,464 --> 00:14:17,749 e foi quando esteve em Cambridge 221 00:14:17,784 --> 00:14:21,115 que inventou uma peça de equipamento incrível. 222 00:14:21,150 --> 00:14:25,124 Está agora alojada aqui, neste edifício austero e simples, 223 00:14:25,237 --> 00:14:26,907 o Laboratório Cavendish. 224 00:14:32,509 --> 00:14:36,114 Este é o espectrógrafo original de Aston. 225 00:14:36,149 --> 00:14:39,697 É uma peça de equipamento incrível, porque com ele, pela primeira vez, 226 00:14:39,732 --> 00:14:43,279 os cientistas puderam pesar átomos individuais. 227 00:14:43,610 --> 00:14:47,064 É incrível, parece quase uma arma, tem uma forma muito estranha. 228 00:14:47,550 --> 00:14:52,107 Acho que basicamente, teríamos os átomos que queríamos pesar neste balão de vidro 229 00:14:52,345 --> 00:14:56,755 e os átomos electricamente carregados seriam disparados nesta direcção. 230 00:14:56,790 --> 00:15:00,731 Mais ou menos aqui, existiam placas eléctricas 231 00:15:00,766 --> 00:15:03,798 que distorciam os átomos que estavam electricamente carregados, 232 00:15:03,884 --> 00:15:06,092 eram distorcidos no campo eléctrico, 233 00:15:06,259 --> 00:15:07,978 para baixo, nesta direcção. 234 00:15:08,147 --> 00:15:10,275 E depois, o que não estamos aqui a ver, 235 00:15:10,310 --> 00:15:14,929 seria uma enorme bobine magnética que envolveria este braço, 236 00:15:14,964 --> 00:15:19,487 e o íman distorceria esses átomos outra vez para cima, nesta direcção. 237 00:15:19,584 --> 00:15:23,907 Mais ou menos aqui no fim, existiria uma placa fotográfica, 238 00:15:24,225 --> 00:15:27,268 não tenho a certeza se conseguimos vê-la... não... 239 00:15:27,549 --> 00:15:31,236 mas a placa ficaria aqui e os átomos com um determinado peso 240 00:15:31,271 --> 00:15:33,129 seriam focalizados numa linha, 241 00:15:33,264 --> 00:15:35,078 e assim, Aston seria capaz de observar 242 00:15:35,113 --> 00:15:37,870 linhas individuais para átomos de diferentes pesos. 243 00:15:37,905 --> 00:15:42,030 Era notável que, pouco depois da Primeira Grande Guerra, 244 00:15:42,065 --> 00:15:45,730 os cientistas pudessem finalmente pesar átomos. 245 00:15:47,789 --> 00:15:50,613 Passavam a poder pesar átomos com precisão, 246 00:15:50,648 --> 00:15:53,441 mas descobriram que havia um problema fundamental 247 00:15:53,476 --> 00:15:55,835 com o modelo nuclear de Rutherford. 248 00:15:56,022 --> 00:15:58,821 Basicamente, os números não batiam certo. 249 00:15:59,256 --> 00:16:02,481 Todos os átomos dos elementos conhecidos, excepto o do hidrogénio, 250 00:16:02,516 --> 00:16:05,062 eram muito mais pesados do que deviam ser. 251 00:16:05,097 --> 00:16:07,574 Por exemplo, o hélio, com dois protões, 252 00:16:07,609 --> 00:16:11,025 devia pesar o dobro do hidrogénio, que tem só um protão. 253 00:16:11,060 --> 00:16:13,634 Na realidade, é quatro vezes mais pesado. 254 00:16:13,669 --> 00:16:16,575 Rutherford percebeu que isto só podia significar uma coisa: 255 00:16:16,610 --> 00:16:20,984 para além do protão, devia existir algo mais no interior do núcleo atómico. 256 00:16:21,019 --> 00:16:22,391 Mas o quê? 257 00:16:27,970 --> 00:16:31,182 Foram precisos 12 anos para encontrar a resposta. 258 00:16:31,469 --> 00:16:35,230 Então, como chefe do prestigiado Laboratório Cavendish, em Cambridge, 259 00:16:35,265 --> 00:16:38,704 Rutherford colocou todos os seus recursos no projecto. 260 00:16:44,809 --> 00:16:48,515 Ele chateou e seduziu os seus alunos e investigadores, 261 00:16:48,550 --> 00:16:51,383 até que um, chamado James Chadwick, 262 00:16:51,418 --> 00:16:54,580 atingiu o equivalente ao ouro da Física Nuclear. 263 00:16:55,369 --> 00:16:58,295 Chadwick construiu isto em 1932. 264 00:16:58,626 --> 00:17:02,026 E pensar que apenas com esta pequena peça de equipamento 265 00:17:02,061 --> 00:17:05,077 descobriu os ingredientes que faltavam do átomo. 266 00:17:05,549 --> 00:17:08,867 Para mim, como físico nuclear praticante, 267 00:17:09,534 --> 00:17:12,361 este é realmente um aparelho espantoso. 268 00:17:12,396 --> 00:17:15,547 Quando penso nos aceleradores gigantescos que são construídos hoje em dia 269 00:17:15,582 --> 00:17:19,156 para levar a cabo experiências, para sondar o núcleo do átomo, 270 00:17:19,191 --> 00:17:22,628 foram todos inspirados na sua simplicidade. 271 00:17:23,844 --> 00:17:27,274 Ele colocou uma fonte de radioactividade nesta na ponta do tubo 272 00:17:27,509 --> 00:17:31,554 e depois a radioactividade atingia um pequeno alvo aqui no meio, 273 00:17:31,889 --> 00:17:33,286 e depois, provenientes do alvo, 274 00:17:33,287 --> 00:17:37,116 vinham novas partículas que saíam por esta ponta aqui. 275 00:17:37,275 --> 00:17:39,505 É um pouco como uma arma atómica, 276 00:17:39,540 --> 00:17:42,165 disparando as partículas desaparecidas de Rutherford. 277 00:17:42,905 --> 00:17:46,200 O que Chadwick descobriu foi que para além do protão, 278 00:17:46,235 --> 00:17:49,950 existe outro tipo de partícula dentro do núcleo. 279 00:17:49,985 --> 00:17:52,944 Tem quase exactamente o mesmo peso do protão 280 00:17:52,979 --> 00:17:57,322 mas é muito mais elusivo, porque não tem carga eléctrica. 281 00:17:57,470 --> 00:18:00,210 Tecnicamente, dizemos que é electricamente neutro 282 00:18:00,217 --> 00:18:02,366 daí o seu nome, o neutrão, 283 00:18:02,401 --> 00:18:06,869 e resolveu imediatamente o problema do peso dos átomos. 284 00:18:06,904 --> 00:18:10,194 Então, o hélio é quatro vezes mais pesado do que o hidrogénio, 285 00:18:10,229 --> 00:18:12,495 porque para além dos seus dois protões, 286 00:18:12,530 --> 00:18:15,038 também contém dois neutrões 287 00:18:15,284 --> 00:18:20,869 e o oxigénio tem oito neutrões, para além dos seus oito protões, 288 00:18:20,904 --> 00:18:24,583 tornando-o 16 vezes mais pesado que o hidrogénio. 289 00:18:24,961 --> 00:18:29,247 Então, em 1932, a família atómica estava completa. 290 00:18:29,349 --> 00:18:30,803 Os cientistas anunciaram 291 00:18:30,804 --> 00:18:35,890 que cada átomo no Universo é feito de apenas três componentes básicos: 292 00:18:36,244 --> 00:18:39,787 electrões, pequenas partículas que orbitam um núcleo, 293 00:18:39,822 --> 00:18:43,889 que, por sua vez, é feito de protões e neutrões. 294 00:18:48,165 --> 00:18:52,010 Neutrões, neutrões... 295 00:18:52,070 --> 00:18:54,517 No Natal de 1932, 296 00:18:54,552 --> 00:18:57,630 os físicos do outro grande centro da Física Atómica, 297 00:18:57,665 --> 00:19:00,250 o Instituto Niels Bohr, em Copenhaga, 298 00:19:00,251 --> 00:19:05,317 celebraram a descoberta do neutrão e o término da trindade nuclear, 299 00:19:05,318 --> 00:19:07,140 escrevendo um musical sobre ele. 300 00:19:07,141 --> 00:19:10,618 Que a experiência descobriu 301 00:19:10,619 --> 00:19:14,454 Pois não houve qualquer teoria envolvida 302 00:19:14,455 --> 00:19:18,299 É sempre mais avaliado que sensato 303 00:19:18,300 --> 00:19:22,342 Aplicar a tua mente e coração 304 00:19:22,343 --> 00:19:25,309 Boa sorte seu substituto peso-pesado 305 00:19:25,944 --> 00:19:29,748 Recebemos-te com prazer 306 00:19:29,749 --> 00:19:33,627 Mas a paixão sempre fez girar o nosso enredo 307 00:19:33,628 --> 00:19:37,385 E Gretchen é o meu tesouro 308 00:19:39,309 --> 00:19:43,109 Alguns dos maiores nomes da Física participaram neste musical. 309 00:19:43,444 --> 00:19:47,475 A sua excitação devia-se principalmente a uma coisa, 310 00:19:47,510 --> 00:19:51,830 sabiam que estavam no limiar de um tipo de ciência totalmente novo 311 00:19:51,865 --> 00:19:53,774 com regras inteiramente novas, 312 00:19:53,775 --> 00:19:57,059 aquilo a que actualmente chamamos de "Física Nuclear". 313 00:20:01,130 --> 00:20:03,835 O primeiro desafio da Física Nuclear foi o seguinte: 314 00:20:04,170 --> 00:20:08,189 embora os físicos soubessem a constituição do pequeno núcleo, 315 00:20:08,224 --> 00:20:11,835 não conseguiam explicar como é que se aguentava unido. 316 00:20:12,125 --> 00:20:13,962 Na realidade, era pior do que isso, 317 00:20:14,346 --> 00:20:19,086 as leis existentes da Física previam que cada núcleo atómico 318 00:20:19,121 --> 00:20:21,789 se deveria auto-destruir instantaneamente. 319 00:20:21,790 --> 00:20:28,308 A eterna neutralidade arrasta-nos a todos 320 00:20:28,950 --> 00:20:30,613 O problema principal era este: 321 00:20:30,848 --> 00:20:32,405 todos os protões, 322 00:20:32,406 --> 00:20:35,050 o ingrediente principal do núcleo atómico, 323 00:20:35,085 --> 00:20:37,735 têm carga eléctrica positiva, 324 00:20:37,736 --> 00:20:41,100 e coisas com a mesma carga repelem-se, 325 00:20:41,465 --> 00:20:43,275 tal como estes ímanes. 326 00:20:43,276 --> 00:20:44,328 Observe. 327 00:20:50,590 --> 00:20:52,951 Então, tal como estes ímanes, 328 00:20:52,986 --> 00:20:55,630 quando dois protões se aproximam um do outro 329 00:20:55,665 --> 00:20:58,035 deveriam afastar-se, 330 00:20:58,070 --> 00:21:01,654 mas, estranhamente, isso não acontece no interior do núcleo atómico. 331 00:21:01,689 --> 00:21:05,131 Dúzias de protões podem estar juntos uns aos outros. 332 00:21:05,332 --> 00:21:07,069 Então, o que é que os une? 333 00:21:07,104 --> 00:21:10,069 O que impede os protões de se separarem? 334 00:21:10,410 --> 00:21:12,714 A resposta teve grande alarido, 335 00:21:12,749 --> 00:21:16,589 era nada menos que uma força inteiramente nova da Natureza. 336 00:21:16,624 --> 00:21:20,864 Durante séculos, os humanos só tinham encontrado duas forças naturais: 337 00:21:21,002 --> 00:21:25,745 a Gravidade, que nos puxa para baixo, e o Electromagnetismo. 338 00:21:25,910 --> 00:21:28,648 Mas escondido dentro do núcleo atómico, 339 00:21:28,683 --> 00:21:31,030 estava algo completamente novo, 340 00:21:31,065 --> 00:21:34,490 recebeu o nome de "Força Nuclear Forte" 341 00:21:34,625 --> 00:21:37,430 e a maneira mais fácil de imaginá-la 342 00:21:37,465 --> 00:21:39,336 é com velcro. 343 00:21:39,790 --> 00:21:42,376 Se colar velcro à volta destes ímanes, 344 00:21:42,411 --> 00:21:45,001 começam a comportar-se de maneira ligeiramente diferente. 345 00:21:45,045 --> 00:21:48,155 Primeiro, repelem-se tal como antes, 346 00:21:48,190 --> 00:21:49,923 mas quando estão suficientemente próximos 347 00:21:49,958 --> 00:21:52,589 o velcro actua e eles ficam juntos. 348 00:21:52,624 --> 00:21:57,299 Este efeito tem um curto alcance, mas é muito, muito forte 349 00:21:57,764 --> 00:22:00,630 e acontece exactamente o mesmo com os protões. 350 00:22:00,829 --> 00:22:05,427 A Força Nuclear Forte explica a integridade do núcleo. 351 00:22:14,549 --> 00:22:19,185 A Força Nuclear Forte funciona entre todos os protões e neutrões. 352 00:22:19,984 --> 00:22:23,670 Mas o que é verdadeiramente surpreendente é a sua força. 353 00:22:25,270 --> 00:22:29,430 É de longe a força mais poderosa no Universo. 354 00:22:31,590 --> 00:22:35,187 É mais de um trilião de triliões de triliões de vezes 355 00:22:35,188 --> 00:22:37,235 mais forte que a Gravidade. 356 00:22:37,270 --> 00:22:40,867 Pense nela da seguinte forma: se eu fosse puxado para a Terra, 357 00:22:40,902 --> 00:22:44,508 não pela Gravidade, mas pela Força Nuclear Forte, 358 00:22:44,543 --> 00:22:47,963 então pesaria triliões de vezes mais do que peso, 359 00:22:48,099 --> 00:22:52,087 de facto, pesaria mais que toda a galáxia. 360 00:22:52,385 --> 00:22:56,270 Mas a razão de não pesar tanto é porque a Força Nuclear Forte 361 00:22:56,405 --> 00:23:01,627 só é sentida a uma distância de um trilionésimo de milímetro. 362 00:23:02,062 --> 00:23:04,468 Com a Força Nuclear Forte, 363 00:23:04,503 --> 00:23:06,950 os humanos começaram finalmente a ter um vislumbre 364 00:23:06,985 --> 00:23:10,767 daquilo que estava realmente a acontecer dentro do núcleo atómico. 365 00:23:11,102 --> 00:23:13,765 De grosso modo, todo o comportamento nuclear 366 00:23:13,800 --> 00:23:17,239 se resume a um equilíbrio entre a Força Nuclear Forte, 367 00:23:17,274 --> 00:23:19,865 que aperta os protões e os neutrões uns contra os outros 368 00:23:19,945 --> 00:23:23,950 e a carga eléctrica nos protões que os obriga a afastarem-se. 369 00:23:26,070 --> 00:23:29,762 Os físicos perceberam que imaginar o núcleo como um campo de batalha 370 00:23:29,797 --> 00:23:32,580 entre forças elementares diferentes, 371 00:23:32,615 --> 00:23:36,513 resolveu um dos mais antigos mistérios de todos os tempos. 372 00:23:37,704 --> 00:23:38,784 É este! 373 00:23:38,819 --> 00:23:42,574 Uma questão que os humanos colocaram desde o princípio dos tempos: 374 00:23:42,609 --> 00:23:45,375 como é que o Sol brilha? 375 00:23:45,410 --> 00:23:48,163 Sabemos que a luz do Sol é a fonte de toda a vida na Terra, 376 00:23:48,198 --> 00:23:49,882 mas como é feita? 377 00:23:50,410 --> 00:23:51,582 Tem tudo que ver com as forças 378 00:23:51,617 --> 00:23:54,761 dentro dos átomos que constituem a maior parte do Sol: 379 00:23:54,796 --> 00:23:55,864 hidrogénio. 380 00:23:56,156 --> 00:23:57,534 Funciona da seguinte maneira: 381 00:23:57,569 --> 00:24:00,416 o núcleo de um único átomo de hidrogénio 382 00:24:00,451 --> 00:24:02,658 consiste num só protão, 383 00:24:02,821 --> 00:24:07,290 e de vez em quando, dentro do caldeirão de alta pressão e temperatura do Sol, 384 00:24:07,325 --> 00:24:11,567 este protão pode ser esborrachado contra outro e "BANG", 385 00:24:11,602 --> 00:24:15,510 a Força Nuclear Forte entra em jogo e funde os dois protões. 386 00:24:16,910 --> 00:24:21,525 Este é um processo que resulta na criação de um átomo de hélio 387 00:24:21,746 --> 00:24:24,345 e é acompanhado pela libertação de energia, 388 00:24:24,352 --> 00:24:26,476 numa explosão de luz e calor. 389 00:24:26,602 --> 00:24:29,491 É parecido com o bater de dois pratos um no outro 390 00:24:29,526 --> 00:24:31,780 e à consequente explosão de som. 391 00:24:40,549 --> 00:24:45,290 A fusão do hidrogénio em hélio e a energia libertada 392 00:24:45,325 --> 00:24:48,829 é o que vemos e sentimos como luz solar. 393 00:24:52,021 --> 00:24:58,192 Este processo de dois núcleos de hidrogénio que colidem e libertam energia 394 00:24:58,227 --> 00:25:01,349 ficou conhecido como "fusão nuclear". 395 00:25:05,629 --> 00:25:10,594 O tumulto entre a Força Nuclear Forte e a Força Electromagnética, 396 00:25:10,629 --> 00:25:13,499 à medida que lutam para dominar o núcleo, 397 00:25:13,700 --> 00:25:16,146 faz mais que apenas gerar a energia do Sol, 398 00:25:16,504 --> 00:25:18,739 está no cerne de tudo. 399 00:25:19,629 --> 00:25:21,816 Mas no final da década de 1930, 400 00:25:21,851 --> 00:25:24,737 antes de as pessoas descortinarem esta história, 401 00:25:24,864 --> 00:25:28,657 a Física Nuclear fez algo muito mais próximo de casa. 402 00:25:28,990 --> 00:25:30,833 De forma bem clara, 403 00:25:30,868 --> 00:25:35,463 redefiniu a história da Humanidade aqui mesmo na Terra 404 00:25:35,604 --> 00:25:38,641 e conduziu-nos a um dos nossos períodos mais negros, 405 00:25:39,049 --> 00:25:43,760 e essa história começou com o estudo do humilde neutrão. 406 00:25:46,269 --> 00:25:49,185 Nos anos imediatamente a seguir à sua descoberta, 407 00:25:49,220 --> 00:25:51,867 o neutrão tornou-se no foco da investigação atómica 408 00:25:51,902 --> 00:25:54,183 em laboratórios pela Europa fora, 409 00:25:54,184 --> 00:25:57,080 e a razão de tanta excitação era esta: 410 00:25:57,389 --> 00:26:01,304 o neutrão é o bombardeiro camuflado do mundo atómico, 411 00:26:01,339 --> 00:26:04,096 porque ao contrário das outras partículas que compõem o átomo, 412 00:26:04,131 --> 00:26:06,181 o protão e o electrão, 413 00:26:06,216 --> 00:26:10,514 o neutrão é, como o nome indica, electricamente neutro, 414 00:26:10,549 --> 00:26:14,101 podendo voar, sem ser detectado ou deflectido, 415 00:26:14,136 --> 00:26:17,862 até ao coração do átomo e colidir com o seu núcleo. 416 00:26:18,190 --> 00:26:22,146 Os físicos sabiam que estas colisões seriam espectaculares, 417 00:26:22,181 --> 00:26:25,597 porque em termos atómicos, o neutrão é pesado, 418 00:26:25,632 --> 00:26:29,750 pelo que quando colide com o núcleo, inflige um poderoso golpe. 419 00:26:29,785 --> 00:26:32,884 É um pouco como a Lua a embater contra a Terra. 420 00:26:34,710 --> 00:26:36,835 Na década de 1930, 421 00:26:36,870 --> 00:26:40,485 os físicos sabiam que isto tinha possibilidades tentadoras. 422 00:26:40,665 --> 00:26:44,736 Tais colisões poderiam retirar pedaços do núcleo 423 00:26:44,771 --> 00:26:47,153 e criar novos elementos. 424 00:26:47,464 --> 00:26:49,381 Poderiam mesmo, e este é o Santo Graal, 425 00:26:49,410 --> 00:26:52,055 criar novos elementos radioactivos, 426 00:26:52,090 --> 00:26:53,949 como o rádio de Marie Curie, 427 00:26:53,984 --> 00:26:56,715 que era uma fonte de energia ilimitada. 428 00:26:57,783 --> 00:27:00,344 Na sua excitação sobre esta nova ciência, 429 00:27:00,379 --> 00:27:02,870 os físicos em laboratórios pela Europa fora 430 00:27:02,905 --> 00:27:06,469 dispararam neutrões contra todos os elementos que encontraram. 431 00:27:07,709 --> 00:27:12,055 Num laboratório do Instituto Kaiser Wilhelm, em Berlim, 432 00:27:12,090 --> 00:27:14,665 um químico chamado Otto Hahn, 433 00:27:14,700 --> 00:27:17,380 teve finalmente a oportunidade de disparar neutrões 434 00:27:17,463 --> 00:27:21,709 ao último e mais pesado elemento da tabela periódica, 435 00:27:21,744 --> 00:27:23,741 o metal urânio. 436 00:27:26,610 --> 00:27:30,750 Esta é parte do equipamento que usou no final dos anos 1930. 437 00:27:32,389 --> 00:27:36,507 Então, o que eles tinham era uma fonte de neutrões aqui, 438 00:27:36,542 --> 00:27:38,669 rodeada por um bloco de cera de parafina 439 00:27:38,704 --> 00:27:42,119 que abrandaria os neutrões para que fossem mais facilmente absorvidos 440 00:27:42,154 --> 00:27:44,950 pelo urânio existente deste lado. 441 00:27:44,985 --> 00:27:48,342 Este equipamento electrónico foi usado para detectar as partículas 442 00:27:48,377 --> 00:27:50,868 que provinham destes elementos radioactivos. 443 00:27:50,981 --> 00:27:55,139 O que Otto Hahn tentou fazer foi analisar quimicamente 444 00:27:55,174 --> 00:27:58,273 os novos elementos produzidos na reacção. 445 00:27:58,550 --> 00:28:04,576 O que observou foi o que parecia ser o rádio de Marie Curie a ser produzido, 446 00:28:04,604 --> 00:28:07,955 mas quando tentou isolá-lo, não encontrou nenhum, 447 00:28:07,990 --> 00:28:11,792 em vez disso, parecia que o que estava a ser produzido era o elemento bário, 448 00:28:11,827 --> 00:28:14,350 que era muito mais leve do que o urânio. 449 00:28:14,385 --> 00:28:15,954 Como podia o bário estar a ser produzido? 450 00:28:15,989 --> 00:28:18,724 Era um mistério que Hahn não conseguia explicar. 451 00:28:20,210 --> 00:28:24,279 Mesmo assim, Hahn catalogou os seus resultados meticulosamente. 452 00:28:26,269 --> 00:28:29,775 Hahn era um químico, não um físico, mas mesmo assim, 453 00:28:29,805 --> 00:28:33,070 sabia que, de acordo com todas as leis da ciência, 454 00:28:33,105 --> 00:28:36,801 não havia forma de esta experiência produzir bário. 455 00:28:40,250 --> 00:28:43,317 Era simplesmente demasiado diferente do urânio. 456 00:28:43,869 --> 00:28:48,832 A única pessoa de quem Hahn se lembrou ser capaz de explicar o que se passava 457 00:28:48,945 --> 00:28:52,654 era a sua antiga assistente, a física Lise Meitner. 458 00:28:54,010 --> 00:28:56,394 Mas ela tinha sido forçada a fugir da Alemanha nazi, 459 00:28:56,429 --> 00:28:58,908 uns meses antes, por ser judia, 460 00:28:59,322 --> 00:29:02,662 por isso, Hahn enviou-lhe as suas descobertas controversas. 461 00:29:07,762 --> 00:29:11,345 Lise Meitner estava na Suécia com o seu sobrinho, Otto Frisch, 462 00:29:11,380 --> 00:29:12,853 que era também um físico nuclear, 463 00:29:12,929 --> 00:29:14,842 quando recebeu a carta de Hahn. 464 00:29:15,429 --> 00:29:17,899 Na véspera de Natal de 1938, 465 00:29:17,934 --> 00:29:20,035 saíram para um passeio no bosque 466 00:29:20,070 --> 00:29:23,932 onde discutiram intensamente sobre os resultados da experiência de Hahn. 467 00:29:24,384 --> 00:29:29,479 Aperceberam-se que o núcleo do urânio não tinha apenas perdido um pedaço, 468 00:29:29,894 --> 00:29:33,792 o núcleo estava a dividir-se literalmente em duas metades iguais. 469 00:29:34,304 --> 00:29:37,373 Meitner e Frisch ficaram profundamente chocados. 470 00:29:37,470 --> 00:29:40,755 A ideia de que o urânio podia dividir-se literalmente em dois 471 00:29:40,790 --> 00:29:43,377 nunca tinha sido considerada remotamente possível, 472 00:29:43,412 --> 00:29:46,893 mas depois da experiência de Hahn, era a única explicação. 473 00:29:47,499 --> 00:29:50,241 Logo aí, Meitner e Frisch perceberam 474 00:29:50,346 --> 00:29:53,939 que isto tinha consequências espantosas e assustadoras. 475 00:29:54,493 --> 00:29:57,378 O enorme núcleo do urânio divide-se em dois, 476 00:29:57,413 --> 00:30:02,139 porque a Força Nuclear Forte perde a sua batalha para manter o núcleo coeso. 477 00:30:02,569 --> 00:30:06,365 Então, a repulsão eléctrica quebra o núcleo 478 00:30:06,366 --> 00:30:11,032 e o montante de energia libertado seria numa escala nunca antes vista. 479 00:30:17,850 --> 00:30:20,601 A energia libertada de um único núcleo de urânio 480 00:30:20,636 --> 00:30:23,255 seria suficiente para mover um grão de areia. 481 00:30:23,772 --> 00:30:25,603 Isto é uma quantidade de energia incrível, 482 00:30:25,610 --> 00:30:29,575 porque um grão de areia contém em si triliões e triliões de átomos. 483 00:30:29,610 --> 00:30:31,879 É um pouco como chutar uma bola contra a Lua 484 00:30:31,914 --> 00:30:33,944 e atirá-la fora da sua órbita. 485 00:30:34,345 --> 00:30:38,503 Para mim, isto anunciou o nascimento da era atómica. 486 00:30:38,870 --> 00:30:42,771 O que Frisch e Meitner descobriram foi a fissão nuclear. 487 00:30:53,870 --> 00:30:58,702 A fissão nuclear foi a primeira vez em que alguém libertou artificialmente 488 00:30:58,737 --> 00:31:01,499 as enormes forças encerradas no núcleo. 489 00:31:01,929 --> 00:31:04,475 O urânio forneceu à Humanidade os meios 490 00:31:04,510 --> 00:31:08,465 de explorar a vasta e pulsante energia existente no interior do núcleo 491 00:31:08,500 --> 00:31:10,829 e domá-la para uso próprio. 492 00:31:13,849 --> 00:31:15,679 O momento desta descoberta, 493 00:31:15,714 --> 00:31:19,069 que coincidiu com o início da Segunda Grande Guerra, 494 00:31:19,104 --> 00:31:22,674 significou que os cientistas aliados, sob supervisão de Robert Oppenheimer, 495 00:31:22,709 --> 00:31:26,498 trabalharam dia e noite para descortinar como é que a fissão nuclear 496 00:31:26,533 --> 00:31:30,389 poderia ser explorada como arma de destruição em massa. 497 00:31:30,735 --> 00:31:33,546 E a manifestação final desta investigação, 498 00:31:33,581 --> 00:31:35,871 chegou em 1945, 499 00:31:35,906 --> 00:31:37,910 sobre Hiroshima e Nagasaki. 500 00:31:59,109 --> 00:32:02,170 A bomba atómica mudou tudo. 501 00:32:02,269 --> 00:32:05,609 A excitação da investigação científica antes da Guerra, 502 00:32:05,669 --> 00:32:09,429 os dias em que os físicos cantavam músicas sobre as suas descobertas 503 00:32:09,464 --> 00:32:10,564 tinham terminado. 504 00:32:11,132 --> 00:32:15,594 Robert Oppenheimer resumiu o ambiente tenso com estas palavras: 505 00:32:15,629 --> 00:32:21,306 "Os físicos conheceram o pecado e este é um conhecimento que não podem perder". 506 00:32:28,870 --> 00:32:32,314 A terrível ironia da bomba atómica é que, 507 00:32:32,349 --> 00:32:34,758 devido ao pecado dos cientistas, 508 00:32:34,793 --> 00:32:37,447 por causa desse conhecimento que não pode ser perdido, 509 00:32:37,482 --> 00:32:40,933 emergiu algo de grande importância, 510 00:32:41,265 --> 00:32:45,135 algo que, em última análise, iria revelar a história completa 511 00:32:45,170 --> 00:32:49,349 dos 14 mil milhões de anos de todo o Universo. 512 00:32:55,829 --> 00:33:00,050 A guerra levou ao investimento de 2 mil milhões de dólares 513 00:33:00,085 --> 00:33:01,910 na investigação nuclear. 514 00:33:01,945 --> 00:33:06,789 As pessoas passaram a saber imenso sobre o átomo e o seu núcleo. 515 00:33:10,710 --> 00:33:14,034 Especificamente, os cientistas tinham medições detalhadas 516 00:33:14,069 --> 00:33:18,524 de quão estáveis ou instáveis eram os diferentes núcleos atómicos. 517 00:33:18,948 --> 00:33:23,857 Essa estabilidade era resultado directo da batalha entre a Força Nuclear Forte, 518 00:33:23,892 --> 00:33:25,573 que mantém o núcleo unido, 519 00:33:25,608 --> 00:33:28,892 e a Força Electromagnética, que impõe uma acção contrária. 520 00:33:29,629 --> 00:33:33,136 Em alguns átomos, o equilíbrio tendia para a Força Nuclear Forte, 521 00:33:33,149 --> 00:33:34,932 tornando-os muito estáveis, 522 00:33:35,208 --> 00:33:38,044 mas quando a Força Electromagnética ganhava vantagem, 523 00:33:38,079 --> 00:33:40,410 eram inerentemente instáveis. 524 00:33:41,780 --> 00:33:45,742 No final dos anos 40, os cientistas começaram a investigar as implicações 525 00:33:45,865 --> 00:33:49,194 da forma como variava a estabilidade nuclear dos átomos. 526 00:33:49,910 --> 00:33:54,330 Repararam num facto muito estranho sobre a estabilidade nuclear 527 00:33:54,365 --> 00:33:56,481 de um átomo em particular. 528 00:34:03,670 --> 00:34:06,836 De todos os 92 diferentes elementos, 529 00:34:06,871 --> 00:34:11,262 dos 92 tipos diferentes de átomos que compõem o Universo à nossa volta, 530 00:34:11,328 --> 00:34:13,578 gases como o hidrogénio e oxigénio, 531 00:34:13,613 --> 00:34:16,064 sólidos como o carbono e o silício, 532 00:34:16,125 --> 00:34:18,105 metais como o ouro e a prata, 533 00:34:18,140 --> 00:34:20,242 há um que é especial: 534 00:34:20,584 --> 00:34:21,732 o ferro. 535 00:34:28,050 --> 00:34:30,416 Então, o que torna o ferro tão especial? 536 00:34:30,429 --> 00:34:34,434 Tudo se deve à estrutura única do seu núcleo. 537 00:34:34,469 --> 00:34:37,300 Os 26 protões, em conjunto com os neutrões, 538 00:34:37,301 --> 00:34:39,991 combinam-se de uma forma realmente especial 539 00:34:40,085 --> 00:34:42,629 para fazer com que o ferro seja incrivelmente estável. 540 00:34:43,670 --> 00:34:47,340 Por alguma razão, a Natureza decretou isto como o número 541 00:34:47,375 --> 00:34:51,152 que permite à Força Nuclear Forte e à Força Electromagnética 542 00:34:51,187 --> 00:34:53,564 equilibrarem-se na perfeição. 543 00:34:55,390 --> 00:34:59,829 Faz do ferro o elemento mais estável do Universo. 544 00:35:01,585 --> 00:35:04,914 Agora podemos entender porque é que a fusão ocorre. 545 00:35:05,367 --> 00:35:07,959 Átomos mais leves podem combinar-se 546 00:35:07,994 --> 00:35:10,336 para se tornarem mais parecidos com o ferro. 547 00:35:10,785 --> 00:35:13,368 E a fissão é o processo inverso, 548 00:35:13,512 --> 00:35:18,041 átomos mais pesados que o ferro podem separar-se em átomos mais leves, 549 00:35:18,076 --> 00:35:20,024 peças mais parecidas com o ferro. 550 00:35:20,264 --> 00:35:24,194 Então, todos os elementos procuram a estabilidade do ferro. 551 00:35:24,766 --> 00:35:29,141 E esse facto é o que serve de base a toda a história do cosmos. 552 00:35:29,389 --> 00:35:31,027 A melhor maneira de entender isto 553 00:35:31,062 --> 00:35:35,511 é imaginar a estabilidade relativa dos átomos como dois gráficos. 554 00:35:35,980 --> 00:35:37,335 Eis o que eles apresentam. 555 00:35:37,370 --> 00:35:40,595 Os átomos mais leves, hidrogénio e hélio, 556 00:35:40,630 --> 00:35:43,128 não são tão estáveis como poderiam ser, 557 00:35:43,129 --> 00:35:46,243 queriam ser outra coisa, algo ainda mais estável. 558 00:35:46,469 --> 00:35:48,497 De modo similar, os elementos mais pesados, 559 00:35:48,532 --> 00:35:51,745 como o urânio e o polónio, são instáveis, 560 00:35:51,780 --> 00:35:55,010 de facto, são tão instáveis que se desintegram naturalmente, 561 00:35:55,045 --> 00:35:56,300 através da radioactividade. 562 00:35:56,544 --> 00:35:59,830 E aqui no meio, estão os átomos mais estáveis de todos, 563 00:35:59,865 --> 00:36:02,509 níquel, cobalto e ferro. 564 00:36:03,339 --> 00:36:04,692 Até aqui tudo bem. 565 00:36:04,989 --> 00:36:06,883 Agora, o pormenor espantoso. 566 00:36:06,918 --> 00:36:10,897 Este gráfico de estabilidade nuclear revelou ser misteriosamente similar 567 00:36:10,932 --> 00:36:13,010 a outro gráfico completamente diferente, 568 00:36:13,293 --> 00:36:16,790 mas era uma semelhança da qual nunca ninguém tinha suspeitado. 569 00:36:16,825 --> 00:36:21,089 Isto porque os dados do outro gráfico não vinham do pequeno núcleo, 570 00:36:21,124 --> 00:36:24,470 mas duma arena o mais diferente que se possa imaginar: 571 00:36:24,505 --> 00:36:27,195 a vastidão do espaço. 572 00:36:27,658 --> 00:36:30,433 Este outro gráfico proveio dos astrónomos 573 00:36:30,468 --> 00:36:32,435 que estudavam a luz brilhante das estrelas, 574 00:36:32,470 --> 00:36:37,076 e mostra as abundâncias dos diferentes tipos de átomos no Universo. 575 00:36:37,349 --> 00:36:40,795 De longe, o átomo mais comum de todos é o hidrogénio, 576 00:36:40,830 --> 00:36:43,080 seguido de perto pelo hélio, 577 00:36:43,115 --> 00:36:45,324 mas distante de todos os outros. 578 00:36:46,384 --> 00:36:49,474 Agora, observem isto, porque é mesmo de uma importância cósmica. 579 00:36:49,622 --> 00:36:53,790 Ambos os gráficos, o gráfico da estabilidade e o gráfico da abundância, 580 00:36:53,825 --> 00:36:57,229 exibem o mesmo pico estranho, mas muito visível, 581 00:36:57,264 --> 00:36:59,604 exactamente no mesmo sítio. 582 00:36:59,807 --> 00:37:02,786 Os primeiros cientistas a repararem nisto ficaram estarrecidos. 583 00:37:02,878 --> 00:37:07,656 Um gráfico do pequeno núcleo e o outro da vastidão do espaço, 584 00:37:07,691 --> 00:37:10,276 apontavam para o mesmo átomo mágico, 585 00:37:10,344 --> 00:37:15,740 o átomo que providenciou a chave para abrir os segredos de todo o Universo. 586 00:37:16,564 --> 00:37:21,415 Ferro, o átomo que era a chave para entender o núcleo atómico, 587 00:37:21,450 --> 00:37:26,834 também revelou ser um dos mais abundantes átomos no Universo. 588 00:37:27,169 --> 00:37:29,597 Surpreendentemente, as propriedades do seu núcleo 589 00:37:29,632 --> 00:37:33,174 pareciam apontar directamente para a sua quantidade existente. 590 00:37:33,505 --> 00:37:35,705 E isto não é apenas verdade com o ferro. 591 00:37:36,938 --> 00:37:39,610 O rádio, que é muito instável, 592 00:37:39,645 --> 00:37:42,420 veio a revelar-se extremamente raro. 593 00:37:44,387 --> 00:37:47,057 O alumínio, que é relativamente estável, 594 00:37:47,092 --> 00:37:49,469 revelou ser relativamente comum. 595 00:37:50,521 --> 00:37:54,006 É um padrão que atravessa a lista dos elementos. 596 00:37:54,560 --> 00:37:58,970 A assinatura dos seus núcleos está escrita nos céus acima de nós 597 00:37:59,879 --> 00:38:02,574 e o decifrar do significado desta ligação 598 00:38:02,670 --> 00:38:05,991 iria requerer as mais brilhantes mentes duma geração. 599 00:38:06,781 --> 00:38:11,336 A primeira delas pertencia a um rebelde e destemido chamado Fred Hoyle. 600 00:38:11,371 --> 00:38:14,915 Adorava caminhar nos montes e vales da sua Yorkshire natal. 601 00:38:15,419 --> 00:38:16,994 Hoyle dizia sempre o que pensava, 602 00:38:17,094 --> 00:38:19,925 mesmo que isso o pusesse em conflito com os seus pares. 603 00:38:20,477 --> 00:38:23,214 Tornou-se numa espécie de pária científico. 604 00:38:23,808 --> 00:38:28,680 Mais que qualquer outro cientista, explorou a estranha sobreposição 605 00:38:28,715 --> 00:38:32,594 entre a ciência do átomo e a ciência do cosmos. 606 00:38:33,166 --> 00:38:36,117 Hoyle percebeu que o que os gráficos revelavam 607 00:38:36,152 --> 00:38:38,679 era que o tema subjacente do Universo 608 00:38:38,714 --> 00:38:41,186 era, em última análise, a mudança. 609 00:38:48,234 --> 00:38:51,429 Tudo no Universo está num estado de mudança contínua. 610 00:38:51,464 --> 00:38:54,918 Os átomos estão a tentar ganhar ou perder protões, 611 00:38:54,953 --> 00:38:57,814 numa tentativa de se tornarem mais estáveis. 612 00:38:58,611 --> 00:39:00,847 O que Hoyle e os seus colegas fizeram 613 00:39:00,882 --> 00:39:04,130 foi perguntar como e onde no cosmos, 614 00:39:04,165 --> 00:39:06,352 ocorre toda esta transformação atómica, 615 00:39:06,387 --> 00:39:09,688 toda esta alquimia. 616 00:39:10,458 --> 00:39:12,925 Hoyle sabia que em estrelas como o nosso sol, 617 00:39:13,010 --> 00:39:15,336 o hidrogénio transforma-se em hélio 618 00:39:15,371 --> 00:39:18,162 através de um processo chamado "fusão nuclear". 619 00:39:18,674 --> 00:39:21,700 Mas poderia a fusão nuclear ser também o meio 620 00:39:21,735 --> 00:39:24,821 pelo qual todos os outros átomos do Universo são criados? 621 00:39:26,683 --> 00:39:29,208 A grande percepção de Fred Hoyle 622 00:39:29,243 --> 00:39:32,990 foi perceber com exactidão como são criados os elementos mais pesados 623 00:39:33,025 --> 00:39:35,205 através da fusão nuclear. 624 00:39:35,427 --> 00:39:38,773 Hoyle calculou que este processo só poderia ocorrer 625 00:39:38,808 --> 00:39:41,516 a pressões inimaginavelmente altas 626 00:39:41,551 --> 00:39:44,774 e a temperaturas de milhões de graus centígrados. 627 00:39:45,184 --> 00:39:49,679 No nosso Universo, só há um lugar onde estas condições existem... 628 00:39:49,818 --> 00:39:51,374 ...nas estrelas. 629 00:39:53,890 --> 00:39:57,039 O problema de Fred Hoyle estava nos detalhes. 630 00:39:57,258 --> 00:40:01,734 Explicar como a fusão poderia gerar átomos mais pesados do que o hélio 631 00:40:01,769 --> 00:40:03,905 era difícil e complicado. 632 00:40:04,128 --> 00:40:06,545 Hoyle tinha de explicar precisamente 633 00:40:06,580 --> 00:40:09,461 como é que no intenso calor do interior das estrelas, 634 00:40:09,518 --> 00:40:13,176 os átomos leves se fundiam para se transformarem em mais pesados. 635 00:40:19,863 --> 00:40:23,393 Na década de 1940, Hoyle calculou que o nosso sol 636 00:40:23,487 --> 00:40:25,620 é suficientemente quente para fundir átomos 637 00:40:25,655 --> 00:40:28,757 como o oxigénio, o carbono e o azoto. 638 00:40:29,016 --> 00:40:33,103 Mas e então os átomos mais pesados como o cobre, o zinco ou o ferro? 639 00:40:33,569 --> 00:40:37,649 Os seus cálculos mostraram que podiam ser criados dentro de estrelas, 640 00:40:37,691 --> 00:40:40,865 mas estas tinham de ser muito mais quentes que o nosso sol, 641 00:40:41,360 --> 00:40:43,747 e ele sabia exactamente onde as encontrar. 642 00:40:45,840 --> 00:40:49,924 Estas estrelas enormes e inchadas, perto do fim das suas vidas, 643 00:40:49,959 --> 00:40:52,251 tinham o nome de "gigantes vermelhas". 644 00:40:52,417 --> 00:40:54,558 Os astrónomos descobriram que existiam 645 00:40:54,641 --> 00:40:58,054 centenas de milhões destes monstros por todo o Universo. 646 00:40:58,255 --> 00:41:02,196 Fred Hoyle chegou à conclusão que eram quentes o suficiente para permitir 647 00:41:02,231 --> 00:41:04,330 que átomos mais pesados se fundissem. 648 00:41:04,640 --> 00:41:06,973 Mas ainda subsistia um problema. 649 00:41:07,212 --> 00:41:10,930 Mesmo as poderosas gigantes vermelhas não eram quentes o suficiente 650 00:41:10,956 --> 00:41:15,243 para criar o material mais pesado, átomos como o ouro ou o urânio. 651 00:41:15,766 --> 00:41:18,269 Para criar estes átomos mais pesados que o ferro 652 00:41:18,304 --> 00:41:20,673 significava que tinham de ser forçados a fundir-se, 653 00:41:20,708 --> 00:41:23,503 tornando-os cada vez mais instáveis. 654 00:41:23,712 --> 00:41:27,417 Requereria pressões e temperaturas inimagináveis. 655 00:41:27,557 --> 00:41:32,155 A sua única esperança era que algures na vastidão do espaço 656 00:41:32,190 --> 00:41:35,176 existissem coisas tão grandes e tão quentes 657 00:41:35,386 --> 00:41:38,795 que fizessem o nosso sol parecer uma vela de aniversário. 658 00:41:45,690 --> 00:41:48,351 E perto do final da Segunda Guerra Mundial, 659 00:41:48,386 --> 00:41:51,159 durante uma viagem de estudo ao sul da Califórnia, 660 00:41:51,194 --> 00:41:53,088 Fred Hoyle encontrou-as. 661 00:41:54,047 --> 00:41:56,795 Este é o telescópio de 2,5 metros, 662 00:41:56,830 --> 00:42:00,082 no Observatório do Monte Wilson, nos arredores de Los Angeles. 663 00:42:00,420 --> 00:42:02,862 Aquando da sua construção em 1917, 664 00:42:02,897 --> 00:42:07,192 era sem dúvida o maior telescópio do mundo, 665 00:42:07,227 --> 00:42:11,897 e foi enquanto cá esteve que conheceu o grande astrónomo, Walter Baade, 666 00:42:12,288 --> 00:42:15,098 que lhe contou sobre as supernovas. 667 00:42:15,537 --> 00:42:18,515 Estes são processos em que estrelas maciças explodem 668 00:42:18,550 --> 00:42:20,634 com uma intensidade incrível, 669 00:42:20,669 --> 00:42:22,414 e num rasgo de inspiração, 670 00:42:22,449 --> 00:42:26,366 Hoyle percebeu que estavam aqui finalmente as condições extremas 671 00:42:26,401 --> 00:42:29,808 necessárias para produzir todos os elementos pesados. 672 00:42:31,110 --> 00:42:36,625 Aquilo a que Baade se referia era uma explosão de uma escala cósmica. 673 00:42:41,995 --> 00:42:46,140 Quando as maiores estrelas esgotam o hidrogénio que fundem em hélio, 674 00:42:46,211 --> 00:42:48,665 chegam ao fim das suas vidas, 675 00:42:48,700 --> 00:42:52,383 e colapsam sob o efeito da sua própria gravidade, 676 00:42:52,593 --> 00:42:55,398 explodindo em seguida para fora. 677 00:43:02,788 --> 00:43:05,428 Num rasgo de inspiração, 678 00:43:05,463 --> 00:43:07,664 Hoyle e o seu colega, William Fowler, 679 00:43:07,699 --> 00:43:12,439 perceberam que as supernovas podiam ser dos locais mais quentes do Universo, 680 00:43:12,474 --> 00:43:16,571 quentes o suficiente para fundir até mesmo os átomos mais pesados. 681 00:43:16,689 --> 00:43:21,593 Hoyle e Fowler haviam descoberto as fornalhas onde tudo era criado. 682 00:43:22,535 --> 00:43:25,747 A descoberta de como os átomos são criados nas estrelas 683 00:43:25,782 --> 00:43:29,001 é certamente um dos maiores feitos da Humanidade, 684 00:43:29,358 --> 00:43:31,843 à excepção de um problema evidente, 685 00:43:31,988 --> 00:43:34,856 um que Hoyle nunca conseguiu explicar, 686 00:43:34,891 --> 00:43:36,342 e consistia no seguinte: 687 00:43:36,401 --> 00:43:38,366 a fusão nuclear estelar conseguia explicar 688 00:43:38,443 --> 00:43:41,416 como todos os elementos do Universo são criados, 689 00:43:41,451 --> 00:43:44,713 excepto em relação a dois elementos muito importantes, 690 00:43:44,748 --> 00:43:46,960 os dois elementos mais simples: 691 00:43:46,995 --> 00:43:48,819 o hidrogénio e o hélio. 692 00:43:51,290 --> 00:43:55,578 Nos anos 40, usando equipamento cada vez mais preciso, 693 00:43:55,713 --> 00:44:00,073 os cientistas descobriram que 1/4 do Sol era de facto hélio, 694 00:44:00,313 --> 00:44:03,139 que era consideravelmente mais do que estavam à espera. 695 00:44:03,621 --> 00:44:06,906 Chegaram à conclusão que para fundir aquela quantidade de hélio, 696 00:44:06,941 --> 00:44:11,381 significava que o Sol teria de arder a milhares de milhões de graus, 697 00:44:11,560 --> 00:44:16,194 mas a verdade era que o Sol só arde a 15 milhões de graus. 698 00:44:16,555 --> 00:44:20,896 O Sol não era suficientemente quente para ter criado todo aquele hélio. 699 00:44:23,401 --> 00:44:27,037 De facto, veio a saber-se que por metro cúbico, 700 00:44:27,072 --> 00:44:31,020 o Sol gera menos calor do que um ser humano. 701 00:44:31,055 --> 00:44:36,357 Então, eu produzo mais calor que um pedaço do Sol do meu tamanho. 702 00:44:36,672 --> 00:44:40,145 Isto significa que o Sol não é quente o suficiente 703 00:44:40,180 --> 00:44:43,550 para fabricar todo o hélio que sabemos conter. 704 00:44:46,822 --> 00:44:49,560 Se todo o hélio não foi criado no Sol, 705 00:44:49,595 --> 00:44:51,700 então de onde veio? 706 00:44:52,149 --> 00:44:56,635 E ainda mais importante era a pergunta sobre a qual Hoyle estava em negação. 707 00:44:56,945 --> 00:45:00,462 Se todos os átomos do Universo começaram como hidrogénio, 708 00:45:00,463 --> 00:45:02,287 de onde é que ele veio? 709 00:45:02,682 --> 00:45:05,534 Todo aquele hidrogénio e todo aquele hélio 710 00:45:05,569 --> 00:45:07,492 precisavam de uma explicação. 711 00:45:07,794 --> 00:45:11,398 Este problema foi o catalisador de uma das disputas mais acesas 712 00:45:11,399 --> 00:45:13,211 na ciência pós-Guerra. 713 00:45:13,559 --> 00:45:16,817 Isto porque se transformou numa questão muito maior, 714 00:45:16,852 --> 00:45:19,202 na verdade, na questão primordial. 715 00:45:19,337 --> 00:45:23,766 Terá todo o Universo sido criado num instante 716 00:45:23,801 --> 00:45:25,983 ou será que sempre existiu? 717 00:45:28,583 --> 00:45:33,116 Quase todos os físicos do pós-Guerra foram atraídos para esta controvérsia, 718 00:45:33,151 --> 00:45:35,549 mas havia dois homens que estavam no seu centro. 719 00:45:36,513 --> 00:45:38,616 Um era Fred Hoyle, 720 00:45:39,041 --> 00:45:42,929 o outro era um ucraniano excêntrico chamado George Gamow. 721 00:45:43,769 --> 00:45:46,441 Com quase 2 metros, era uma pessoa divertida 722 00:45:46,476 --> 00:45:48,952 e um refugiado da Rússia de Estaline. 723 00:45:49,901 --> 00:45:51,708 Outro físico disse sobre Gamow: 724 00:45:51,743 --> 00:45:54,272 "Mesmo quando está errado, é interessante". 725 00:45:55,479 --> 00:45:57,734 Ambos iriam apostar as suas carreiras 726 00:45:57,769 --> 00:46:00,460 nesta "mãe de todas as batalhas" da Física. 727 00:46:05,951 --> 00:46:08,171 Tudo começou inocentemente. 728 00:46:08,326 --> 00:46:11,241 Gamow tinha recentemente sido nomeado professor 729 00:46:11,261 --> 00:46:13,260 na Universidade George Washington, 730 00:46:13,474 --> 00:46:17,907 e achou que o enigma do hidrogénio e do hélio valia a pena ser explorado. 731 00:46:25,667 --> 00:46:29,524 Este era o gabinete de George Gamow na Universidade George Washington. 732 00:46:29,770 --> 00:46:31,079 É realmente apertado. 733 00:46:31,805 --> 00:46:34,418 Foi aqui que Gamow trabalhou no problema 734 00:46:34,419 --> 00:46:38,914 do porquê de parecer haver demasiado gás de hélio no Sol, 735 00:46:38,949 --> 00:46:42,161 do que o responsável pela fusão do hidrogénio. 736 00:46:42,657 --> 00:46:46,268 Gamow surgiu com a ideia louca de que talvez a maioria deste hélio 737 00:46:46,353 --> 00:46:49,200 já lá estivesse antes mesmo de o Sol se ter formado. 738 00:46:51,447 --> 00:46:54,001 Este é o momento onde isto se torna controverso 739 00:46:54,036 --> 00:46:58,116 e nos guia inexoravelmente para uma disputa sobre a Criação. 740 00:46:58,334 --> 00:47:01,492 Para Gamow afirmar que o hélio existia no Universo 741 00:47:01,527 --> 00:47:04,617 antes de o Sol e as estrelas se terem formado, 742 00:47:04,652 --> 00:47:09,646 teve de arranjar outro local que fosse capaz de produzir hélio. 743 00:47:10,009 --> 00:47:12,509 Gamow sabia que onde quer que ocorresse este processo, 744 00:47:12,633 --> 00:47:14,998 tinha de ser extremamente quente, 745 00:47:15,285 --> 00:47:18,267 na ordem dos mil milhões de graus celsius, 746 00:47:18,402 --> 00:47:20,915 milhões de vezes mais quente do que o Sol. 747 00:47:21,526 --> 00:47:25,970 A esta temperatura, a matéria como a conhecemos é destroçada. 748 00:47:26,272 --> 00:47:29,022 Os núcleos de hidrogénio movem-se freneticamente, 749 00:47:29,057 --> 00:47:30,621 colidindo constantemente, 750 00:47:30,656 --> 00:47:33,263 gerando hélio a um ritmo prodigioso. 751 00:47:33,582 --> 00:47:37,146 Mas que evento cósmico seria capaz de atingir 752 00:47:37,181 --> 00:47:39,749 uma temperatura de tal ordem? 753 00:47:42,852 --> 00:47:45,838 Para explicar isto, ele usou uma teoria especulativa, 754 00:47:45,873 --> 00:47:47,547 que era moda na altura, 755 00:47:47,582 --> 00:47:50,931 que sugeria que todo o Universo tinha sido criado 756 00:47:50,966 --> 00:47:54,614 numa simples explosão cataclísmica, há milhares de milhões de anos, 757 00:47:54,649 --> 00:47:56,925 uma teoria a que hoje damos o nome de "Big Bang". 758 00:47:58,511 --> 00:48:01,516 Há décadas que os astrónomos sabiam que as galáxias 759 00:48:01,551 --> 00:48:05,308 estavam a afastar-se umas das outras a velocidades espantosas. 760 00:48:05,574 --> 00:48:08,068 O Universo está a expandir-se. 761 00:48:08,342 --> 00:48:09,996 Isto significa que no passado, 762 00:48:10,031 --> 00:48:12,501 o Universo teria de ter sido muito mais pequeno, 763 00:48:12,743 --> 00:48:15,196 e que num passado muito longínquo, 764 00:48:15,217 --> 00:48:21,947 todo o Universo teria de ter sido um ponto minúsculo e quase infinitesimal. 765 00:48:25,969 --> 00:48:30,311 E a implicação disto é o de um momento único de Criação, 766 00:48:30,438 --> 00:48:34,605 um instante no qual toda a matéria, mesmo o tempo e o espaço, 767 00:48:34,640 --> 00:48:36,313 passaram a existir. 768 00:48:40,116 --> 00:48:44,712 Em 1945, a maioria dos cientistas não estava confortável com esta ideia, 769 00:48:44,747 --> 00:48:46,396 mas não Gamow. 770 00:48:46,426 --> 00:48:49,137 Ele reparou que isto poderia resolver o mistério 771 00:48:49,138 --> 00:48:52,317 do excesso de hélio no Sol e nas estrelas. 772 00:48:52,513 --> 00:48:58,915 Gamow concluiu que se todo o Universo fosse comprimido num pequeno ponto, 773 00:48:58,950 --> 00:49:01,231 este seria imensamente quente. 774 00:49:01,587 --> 00:49:04,671 Nos primeiros minutos após a Criação, 775 00:49:04,883 --> 00:49:08,123 o Universo teria sido suficientemente quente para que os núcleos de hidrogénio 776 00:49:08,142 --> 00:49:13,422 se fundissem para formar todo o excesso de hélio no Sol e nas estrelas. 777 00:49:13,802 --> 00:49:15,396 Depois desses primeiros minutos, 778 00:49:15,431 --> 00:49:18,368 o Universo ter-se-ia expandido e seria demasiado frio, 779 00:49:18,403 --> 00:49:21,525 mas Gamow só precisava de alguns minutos. 780 00:49:21,560 --> 00:49:26,463 Nesse período, todo o hidrogénio e quase todo o hélio foram criados, 781 00:49:26,861 --> 00:49:31,812 aproximadamente 98% de todos os átomos actualmente presentes no Universo, 782 00:49:31,847 --> 00:49:33,386 ou como Gamow disse: 783 00:49:33,421 --> 00:49:36,827 "O nosso Universo foi cozinhado em menos tempo" 784 00:49:36,862 --> 00:49:40,126 "do que o necessário para cozer um prato de pato com batatas assadas!" 785 00:49:50,558 --> 00:49:55,249 Mas ao argumentar que o Big Bang, uma ideia profundamente controversa, 786 00:49:55,284 --> 00:49:59,318 tinha criado a maior parte do hidrogénio e hélio do Universo, 787 00:49:59,353 --> 00:50:02,908 Gamow atiçou uma enorme discussão sobre a Criação. 788 00:50:03,451 --> 00:50:07,172 Fred Hoyle logo se tornou o mais acérrimo dos críticos de Gamow. 789 00:50:08,794 --> 00:50:11,715 Fred Hoyle detestava a ideia do Big Bang 790 00:50:11,750 --> 00:50:13,935 com todas as fibras do seu ser. 791 00:50:14,170 --> 00:50:16,066 Sendo ele um ateu obstinado, 792 00:50:16,278 --> 00:50:20,135 opôs-se à teoria porque um só momento de criação 793 00:50:20,136 --> 00:50:22,930 implicava a existência de um criador divino. 794 00:50:23,418 --> 00:50:26,233 Gamow retorquiu dizendo que sem o Big Bang, 795 00:50:26,268 --> 00:50:28,544 Hoyle não conseguia explicar correctamente 796 00:50:28,579 --> 00:50:32,132 o porquê da existência de tanto hidrogénio e hélio no Universo. 797 00:50:32,539 --> 00:50:34,832 Ambos tinham os seus apoiantes 798 00:50:34,922 --> 00:50:37,752 e os argumentos entre os campos rivais 799 00:50:37,787 --> 00:50:40,416 tornaram-se bastante estridentes e pessoais. 800 00:50:40,982 --> 00:50:45,191 Hoyle foi considerado como um inglês antiquado e rabugento 801 00:50:45,226 --> 00:50:46,852 pelos apoiantes do Big Bang, 802 00:50:47,155 --> 00:50:51,293 e Gamow foi condenado como um criacionista reprimido 803 00:50:51,328 --> 00:50:53,196 pelos apoiantes de Hoyle. 804 00:50:53,618 --> 00:50:58,392 A discussão continuou nas conferências científicas e na imprensa popular. 805 00:50:59,665 --> 00:51:03,531 Secretamente, cada lado sabia que tinha um argumento convincente, 806 00:51:03,921 --> 00:51:06,486 mas faltava a ambos a prova decisiva 807 00:51:06,521 --> 00:51:08,580 que pudesse resolver as coisas definitivamente. 808 00:51:08,791 --> 00:51:12,793 O conflito parecia destinado a permanecer irresoluto. 809 00:51:13,839 --> 00:51:15,941 Então, a sul de Nova Iorque, 810 00:51:15,976 --> 00:51:18,233 perto das estradas perigosas de Nova Jérsia, 811 00:51:18,368 --> 00:51:20,239 uma improvável peça de equipamento 812 00:51:20,274 --> 00:51:24,180 iria fazer uma das descobertas mais importantes do século 813 00:51:24,451 --> 00:51:27,374 e resolver a questão de uma vez por todas. 814 00:51:56,736 --> 00:51:59,743 Este pedaço gigante de maquinaria, infelizmente a enferrujar, 815 00:51:59,778 --> 00:52:02,450 é a antena de trompa dos Laboratórios Bell, em Nova Jérsia. 816 00:52:02,784 --> 00:52:05,061 Na verdade, é um radiotelescópio. 817 00:52:05,569 --> 00:52:09,393 Mas em vez de se parecer com o prato de satélite mais tradicional, 818 00:52:09,428 --> 00:52:13,583 tem esta enorme estrutura em trompa que podia ser rodada 819 00:52:13,618 --> 00:52:17,261 para ficar virada para o céu e captar sinais de rádio provenientes do espaço. 820 00:52:17,296 --> 00:52:19,052 É parecido com um aparelho auditivo gigante, 821 00:52:19,087 --> 00:52:22,801 mas conseguia determinar a origem de sinais muito fracos com grande precisão. 822 00:52:23,061 --> 00:52:26,190 Foi originalmente construído para a pesquisa em comunicações por satélite, 823 00:52:26,726 --> 00:52:30,212 mas em vez disso, foi usado em meados da década de 1960 824 00:52:30,247 --> 00:52:34,350 para fazer uma das descobertas mais importantes da história da ciência. 825 00:52:38,536 --> 00:52:42,550 Dois investigadores, Arno Penzias e Robert Wilson, 826 00:52:42,585 --> 00:52:47,094 requisitaram esta antena aos Laboratórios Bell em 1963, 827 00:52:47,126 --> 00:52:51,965 com o intuito de efectuar pesquisa sobre o ténue halo de hidrogénio 828 00:52:51,966 --> 00:52:53,899 em redor da Via Láctea. 829 00:52:56,036 --> 00:52:59,016 Antes que Penzias e Wilson pudessem iniciar a sua experiência, 830 00:52:59,051 --> 00:53:02,160 tinham de se certificar que eliminavam todo o ruído de fundo 831 00:53:02,195 --> 00:53:03,688 que a antena captava. 832 00:53:03,903 --> 00:53:07,185 É um pouco como a estática nos rádios entre estações. 833 00:53:07,551 --> 00:53:12,150 Passaram grande parte de um ano a testar todo o equipamento e a parte electrónica, 834 00:53:12,219 --> 00:53:15,647 chegando mesmo a andar de gatas dentro do prato 835 00:53:15,682 --> 00:53:20,480 para limpar aquilo a que chamaram de "material dieléctrico branco", 836 00:53:20,484 --> 00:53:22,522 que era basicamente caca de pombo. 837 00:53:22,670 --> 00:53:23,897 Mas mesmo depois tudo isto, 838 00:53:23,932 --> 00:53:27,364 ainda havia um ruído fraco e persistente de que não se conseguiam livrar, 839 00:53:27,399 --> 00:53:30,865 e que se mantinha fosse qual fosse o direccionamento da antena. 840 00:53:34,275 --> 00:53:37,391 Só havia uma explicação plausível: 841 00:53:37,707 --> 00:53:41,115 o ruído era o som da radiação, 842 00:53:41,454 --> 00:53:44,576 a incandescência residual do Big Bang de Gamow. 843 00:53:52,238 --> 00:53:56,263 Aqui estava finalmente a prova de que Gamow estava correcto, 844 00:53:56,565 --> 00:53:59,268 o Big Bang tinha de ter acontecido. 845 00:54:04,737 --> 00:54:07,323 Logo depois de o Universo ter sido criado, 846 00:54:07,550 --> 00:54:11,048 aproximadamente 300 mil anos depois do Big Bang, 847 00:54:11,083 --> 00:54:13,775 tinha-se expandido e arrefecido o suficiente 848 00:54:13,913 --> 00:54:16,768 para que os átomos dos elementos mais leves se formassem, 849 00:54:16,803 --> 00:54:19,714 deixando o Universo inundado com luz. 850 00:54:20,433 --> 00:54:25,209 George Gamow tinha previsto que esta luminescência residual da Criação 851 00:54:25,244 --> 00:54:28,879 surgiria nos dias de hoje na forma de uma fraca radiação de microondas. 852 00:54:29,228 --> 00:54:33,521 Consegue-se mesmo ouvir esta radiação como uma pequena fracção da estática 853 00:54:33,556 --> 00:54:36,208 que se ouve nos rádios ou televisões entre canais. 854 00:54:40,964 --> 00:54:45,710 A detecção desta radiação cósmica de fundo, por Penzias e Wilson, 855 00:54:45,745 --> 00:54:48,725 mostrou que a teoria do Big Bang de Gamow estava certa 856 00:54:49,044 --> 00:54:52,254 e que ele estava correcto sobre como se formaram 857 00:54:52,255 --> 00:54:54,391 o hidrogénio e o hélio no universo primordial. 858 00:54:54,558 --> 00:54:56,895 Isto, em conjunção com as teorias de Hoyle e Fowler 859 00:54:56,930 --> 00:54:59,535 sobre como os átomos de todos os elementos mais pesados 860 00:54:59,570 --> 00:55:01,326 foram cozinhados no interior das estrelas, 861 00:55:01,327 --> 00:55:03,525 forneceu-nos uma imagem completa. 862 00:55:03,927 --> 00:55:06,982 Conseguimos finalmente compreender como foram criados 863 00:55:06,983 --> 00:55:10,181 os átomos de todos os elementos do Universo. 864 00:55:15,613 --> 00:55:18,204 Em menos de 100 anos, 865 00:55:18,239 --> 00:55:20,889 a ciência realizara um milagre. 866 00:55:21,145 --> 00:55:23,712 Explicou verdadeiramente de onde surgimos 867 00:55:23,837 --> 00:55:25,505 e foi capaz de descrever 868 00:55:25,540 --> 00:55:29,449 os 14 mil milhões de anos de história do cosmos. 869 00:55:29,854 --> 00:55:32,399 No início aconteceu o Big Bang... 870 00:55:34,145 --> 00:55:37,127 ...uma explosão de poder inimaginável. 871 00:55:37,428 --> 00:55:40,410 Nos 10 minutos seguintes, no calor abrasador, 872 00:55:40,445 --> 00:55:43,748 surgiram os núcleos de apenas dois tipos de átomos: 873 00:55:43,749 --> 00:55:45,810 hidrogénio e hélio. 874 00:55:46,386 --> 00:55:51,153 Nos 300 mil anos seguintes, o Universo expandiu-se. 875 00:55:51,567 --> 00:55:54,588 Nesse ponto, começou outro capítulo cósmico. 876 00:55:54,941 --> 00:55:58,571 Átomos individuais separaram-se uns dos outros. 877 00:55:58,843 --> 00:56:02,056 Ao fazerem isso, libertaram luz. 878 00:56:02,091 --> 00:56:04,036 É o que resta desta luz 879 00:56:04,071 --> 00:56:07,055 que Penzias e Wilson captaram com a sua antena de trompa. 880 00:56:08,524 --> 00:56:11,044 Então, milhões de anos depois disto, 881 00:56:11,079 --> 00:56:13,364 nuvens maciças de hidrogénio 882 00:56:13,399 --> 00:56:15,910 aglomeraram-se para formar as primeiras estrelas. 883 00:56:16,406 --> 00:56:20,199 Aqui, começaram-se a fundir, produzindo luz estelar 884 00:56:20,415 --> 00:56:26,083 e por fim, todos os outros tipos de átomos hoje existentes no Universo. 885 00:56:34,648 --> 00:56:38,458 A nossa Terra e tudo o que nela existe, incluindo os nossos corpos, 886 00:56:38,493 --> 00:56:42,010 foi forjada há muito tempo nas fornalhas do espaço. 887 00:56:42,354 --> 00:56:46,393 Por exemplo, o meu corpo é constituído por quase 3/4 de água, 888 00:56:46,745 --> 00:56:50,474 que sabemos ser constituída por átomos de oxigénio e hidrogénio. 889 00:56:51,026 --> 00:56:55,255 Agora compreendemos que o hidrogénio foi formado há 13 mil milhões de anos, 890 00:56:55,290 --> 00:56:57,195 pouco depois do próprio Big Bang, 891 00:56:57,543 --> 00:56:59,321 ao passo que o oxigénio teve de esperar 892 00:56:59,356 --> 00:57:01,848 para ser cozinhado dentro de estrelas como o nosso sol. 893 00:57:02,258 --> 00:57:05,936 O mesmo é verdade para outro elemento importante no meu corpo, o carbono, 894 00:57:05,971 --> 00:57:09,054 o elemento no qual se baseiam todas as formas de vida da Terra. 895 00:57:09,638 --> 00:57:13,349 Mas o meu corpo também contém outros elementos em menores quantidades, 896 00:57:13,384 --> 00:57:14,853 como o ferro. 897 00:57:15,641 --> 00:57:19,836 Este elemento formou-se durante os últimos suspiros de estrelas gigantes, 898 00:57:19,871 --> 00:57:22,369 enquanto se aproximavam do final das suas vidas. 899 00:57:23,065 --> 00:57:27,093 Também existem elementos vestigiais como o zinco. 900 00:57:27,128 --> 00:57:29,554 Só tenho dois gramas de zinco no meu corpo, 901 00:57:29,755 --> 00:57:33,410 mas este elemento teve de ser criado durante uma supernova, 902 00:57:33,445 --> 00:57:36,683 a explosão de uma estrela gigante com uma violência cósmica, 903 00:57:36,718 --> 00:57:39,708 durante a qual os átomos mais leves são fundidos 904 00:57:39,743 --> 00:57:41,524 para formarem elementos mais pesados. 905 00:57:41,753 --> 00:57:44,703 O mesmo é verdade para todos os elementos naturais, 906 00:57:44,755 --> 00:57:47,480 são todos cozinhados em caldeirões cósmicos. 907 00:57:48,011 --> 00:57:51,931 Romanticamente, podemos afirmar que somos todos feitos de pó de estrelas, 908 00:57:52,184 --> 00:57:56,076 mas também é verdade que somos todos apenas lixo nuclear. 909 00:57:58,838 --> 00:58:04,281 Tradução e legendagem: zekatreka @ docsPT 910 00:58:28,879 --> 00:58:34,379 www.docsPT.com