Usuário:Donaldwc
Estamos terminando Licenciatura em Física na Faculdade de Física embutido na grande comunidade que é a Universidade de São Paulo. Em pouco tempo, vamos precisar encarar o desafio de achar e exercitar a função de professor. Quase cem anos atrás um jovem alemão que morava na Suiça estava na mesma situação, e olhando as circumstâncias dele, ele estava até pior do que a gente.
Recém-casado, com uma filha doente e a mulher também desempregada, o jovem não achava nenhuma possibilidade de lecionar nas escolas tradicionais. Dava aula particular, dava aula de graça, dava sinais de instabilidade ou irresponsabilidade ao gastar o pouco dinheiro que tinha no bolso em cigarro, cerveja e salsicha. Gastava mais tempo falando com amigos (claro, sobre os principios da física e ciências, misturado com filosofia) e tocando violino do que buscando emprego. Amava a esposa de tal maneira que anos depois quando a situação financeira era bem diferente, ela e ele tinham saudades dos primeiros anos.
O tempo gastado com as conversas nos lares e bares não era inútil. Pode dizer que o grupo de amigos, mesmo que tinha interesses similares, era eclético. Claro, a história e a fama de Albert Einstein não se repete e muito pouco dos colegas que se formaram na ETH de Zurique alcançaram nem fama, nem história. Licenciatura em Física se tornou a fundação e alicerce de tudo que o Einstein conseguiu na vida profissional. No início, era mais do que difícil. Não na parte de ondas electromagnéticas movimentando no tempo, mais grana para pagar o aluguel e cuidar da mulher.
Prémios Nobeis e fama em Física talvez não nos esperam, mas creio que a felicidade dos primeiros anos que o Einstein e a Mileva viveram, pode ser nosso motivo para hoje e amanhã.
Niels Bohr recebeu o prêmio Nobel de 1922 para “investigações do estrutura dos átomos e a radiação emitida”. Na realidade, o que todo físico entende é que Bohr calculou o raio da órbita do único eletron do hidrogênio e isso em 1912 trabalhando com Rutherford no laboratório experimental de Manchester.
Pelo menos Newton tinha a vantagem de ver os planetas em órbita no sol. No mundo pequeno e digo muito pequeno, isso não é possível. Einstein sempre falava que a imaginação era mais importante do que conhecimento. Eu acho que Niels Bohr usava a imaginação todo dia.
Bohr gostava de falar, e falar muito. Nunca fez grandes cálculos. Para ele, o conceito era importante. Alguém pode calcular o resultado como resposta de um anunciado. Mas quando você não entende o anunciado, nada iria dar certo. Bohr tinha o costume de dizer “interessante” quando ele desconfiava de uma proposta ou ideia. Ele fumava o cachimbo dele, escutava e falava “interessante”, mas completamente contrariado. Quando ele falava “eu quero ver mais” ou “eu quero discutir este assunto com você”, então ele realmente estava empolgado.
O mundo é interessante, fascinante. Mas se você para no interessante, você nunca chega ao mais interessante que é o que você quer entender mais! Procura mais. Vai até o fim. Provavelmente numa discussão com seus amigos. Quem sabe no aquele bar que o Einstein estava fumando e bebendo.
Newton era um recluso, hermita. Eiinstein sempre trabalhava sozinho até o ponto que ele precisava de ajuda dos matemáticos. Mas Bohr aprendia falando, pensando em voz alto. Ele nem escrevia as ideais. Kramers fazia isso para ele. Qual é o maneira que é importante em aprender para você?
Por muitos anos, Werner Heisenberg dominou a teoria quântica. Inclusive, em 1932 ele ganhou o prêmio Nobel por isso. Como jovem estudante, Heisenberg se tornou o “wunderkind”, ou seja, garoto maravilhoso, de Arnold Sommerfeld na universidade de Munique que por coincidência ajudou Niels Bohr a entender o conceito de órbitos para eletrons. O trabalho deles ficou famoso e conhecido como o Bohr-Sommerfeld modelo do átomo.
Antes de Heisenberg concluir o bacharel, Sommerfeld o indicou para estudar na Universidade de Göttingen com Max Born. Por mais incrível que pareça, Max Born tinha dois assistentes no mesmo tempo... Heisenberg e Wolfgang Pauli. Muita lenha para a fogueira do jovem Heisenberg! Ele e Pauli se tornaram muito amigos e enquanto nunca trabalharam outra vez juntos, trocaram cartas e ideias sobre um vasto gama de conceitos.
Em 1923, com apenas 22 anos, Heisenberg voltou para Munique para terminar o doctorado em física. Se matriculou num curso de dinâmico de fluidos com modelos matemáticos com o professor Wilhelm Wien. Wien também tinha ganho o prêmio Nobel em 1911 e todos conhecem hoje por causa da “Lei de Wien” que relaciona cumprimento de onda e temperatura no espectral de radiação. Wien detestava a teoria quântica do átomo, e Heisenberg tinha o mesmo sentimento para a área experimental.
No exame para doctorado naquela época, o aluno tinha que mostrar domínio em todos os conceitos da física. De repente o professor Wien foi colocado na banca do Heisenberg para o exame oral e insistiu em perguntas sobre o trabalho dele no laboratório. Wien queria saber o poder de resolução de um dispositivo ótica, ou seja, o tamanho da imagem formada. Heisenberg não lembrava o maldito fórmula do livro e tentou o derivado na hora. Errou.
O professor Sommerfeld, orientador do Heisenberg, tinha que negociar a nota dele dentro de um clima muito tenso. No final, todos admitiram que Heisenberg tinha mostrado conhecimento suficiente sobre a física inteira. A nota dele para o doctorado ficou em apenas 5,0. Provavelmente, foi a nota mínima que ele mais valorizou.
No verão de 1913, dois homens chegaram de trêm na cidade de Zurique para uma conversa com um funcionário do escritório de patente do governo da Suíça. Os dois eram de Berlim, um alto e magro era físico, e o outro baixo e gordo era químico. Max Planck, o físico, era chefe do departamento de físico teórico e o outro era Walther Nernst, brilhante na área experimental para estudos químicos. O funcionário público, nada mais do que Albert Einstein.
A história mostraria para nós quanta a influência de cada um. Há volumes escritos sobre estes três. Nenhum deles queria ser famoso, especialmente o Planck. Nesta época ele já conseguiu realizar o sonho dele, ou seja, trabalho de ponta na melhor faculdade de física na Alemanha. Até o último momento, Planck seria um alemão exemplar.
Na faculdade, Max Karl Ernst Ludwig Planck (1858-1947) se destacou na área de matemática e música. Cantava num coral e tocava piano. Era muito admirador de Ludwig Boltzmann, mas tinha problemas com a visão estatítica da termodinâmica dele. Planck conseguiu em 1913, levar o Einstein para Berlim para o primeiro emprego dele como professor. Até então, eles tinham se encontrado poucas vezes. Os dois estavam na Primeira Conferência de Solvay em Bruxelas em 1911.
No trabalho dele em 1900, Planck resolveu o problema da radiação do corpo negro usando uma ideia genial para dizer o mínimo. Até o final da vida dele, Planck sempre usava a visão conservadora e tradicional de conceitos de física. Sem entender por quê, e isso deu anos de distúrbios para ele, ele abandonou a continuidade da energia e substituiu o conceito de pacotes de energia, chamado de “quanta”. O constante de Planck, h, nasceu. Para um professor muito conservador, podia perguntar “Mas, por quê, Max?”. A invenção é a mãe da necessidade.
Max Planck ficou conhecido como um dos pais da física moderna. Além de ser pai do constante de Planck, ele é o pai da massa de Planck, o comprimento de Planck, o tempo de Planck, e claro, a lei de Planck. Muitos filhos! Nem sempre filhos obedecem o pai, mas filhos sempre representam o que o pai era. Que todos nós poderiamos ser coerentes como filhos e pais.
Chamar Wolfgang Pauli de normal seria a coisa mais errada possível. Mesmo tendo uma morte súbita com apenas 58 anos, Pauli vai ser conhecido eternamente no mundo da física quântica. Ninguem queria Pauli no laboratório porque só de passagem no corridor ou ao lado de um equipamento, o “efeito Pauli” se tornava aparelhos inoperáveis! O mundo dele era nos pensamentos e não com chave de ferro ou mesmo martelo.
Quando terminou ensino médio, ele já tinha escrito um resumo da teoria da relatividade, em 1918 (!!!), quando quais ninguem endentia o que era isso!. Três anos mais tarde quando ele terminou o doutorado com Sommerfeld, ele publicou um livro de 230 páginas sobre relatividade que até hoje é uma referência na área.
Pauli odiava erros. Não é que ele mesmo nunca fez, mas sendo muito rápido de entender conceitos muito difíceis na física e na matemática e não tendo medo de colocar a boca no trombone, ele nunca hesitou em chamar atenção aos erros dos outros. Ele é famosíssimo foi uma de suas declarações: "Isto não está certo. Isto não está nem mesmo errado!" Será que ele estava falando do seu seminário do semana passado?
O princípio de exclusão, o grau de liberdade quântico e a teoria do spin não relativístico não veiram do chão dos laboratórios em Munich, Princeton, ou Zurique, mas de um grande pensador...e com muitos tentativas errado. No mundo de hoje... “To err is human, but to really foul things up requires a computer”.
No discurso para receber o prêmio Nobel, Feynman falou da descoberta de um artigo de Dirac em 1941. “Enquanto eu estava lutando com este problema, fui a uma cervejada no Nassau Tavern em Princeton. Um cavalheiro, recém-chegado da Europa (Herbert Jehle) chegou e se sentou ao meu lado. Os europeus são muito mais sérios que nós americanos porque eles acham que um bom lugar para discutir um assunto intelectual é numa cervejada. Então, ele ... perguntou, “O que você está fazendo?”, e eu falei, “Estou bebendo cerveja.”
De repente senti que ele queria saber no que eu estava trabalhando e eu falei que estava lutando com o problema, e eu simplesmente virei para ele e falei, “Escuta, você conhece alguma maneira de fazer mecânico quântico começando com ação ... onde a integral de ação faz parte do mecânico quântico?” Ele falou, “Não, mas Dirac escreveu um trabalho em que o lagrangiano, pelo menos, entra no mecânico quântico. Vou mostrar para você amanhã.” (Dirac argumentou que o mêtodo lagrangiano foi em alguns aspectos mais fundamental que o mêtodo hamiltoniano que era usado.)
No dia seguinte nós nos encontramos na biblioteca de Princeton, que têm pequenas salas para discutir assuntos, e ele me mostrou o artigo. ... Eu o li, ele o explicou, e eu falei, “O que ele quer dizer ‘eles são anâlogos’? Como é útil isso”?.
Ele falou, “Vocês americanos! Sempre querem achar uma utilidade para tudo!”
Eu falei que eu pensava que Dirac queria dizer que eles são iguais.” “Não, ele explicou, “ele não quer dizer que são iguais”.
“Bem,” eu falei, “vamos ver o que acontece se a gente fazê-los iguais”. Então sem entender totalmente, virei para o professor Jehle e falei, “Bem, você entende que o professor Dirac queria dizer que são proporcionais.”
O queixo do professor Jehle caiu e ele ficou de boca aberta. Ele tirou um caderinho e copiou rapidamente do quadro negro, falando, “Não, nâo, este é uma descoberta importante. Vocês americanos são sempre tentando descobrir como algo pode ser útil. Isso é uma ótima maneira de fazer descobertas!”
Então, achei que eu estava entendendo o que Dirac queria dizer, mas, na realidade, eu tinha feito a descoberta que o que Dirac achou que era anâlogo, era, de fato, igual. Eu tinha, pelo menos, a conexão entre mecânico quântico e lagrangiano, mas ainda com a função de onda e tempos infinitíssimo.
Talvéz um ou dois dias depois, eu estava deitado na cama pensando nessas coisas, quando eu imaginei o que aconteceria se eu calculasse a função de onda no intervalo depois. ... Isso me levou à ideia de uma amplitude para o caminho, isto é, que para cada caminho possível de uma partícula de um ponto para outro no espaço-tempo, existe uma amplitude. ... Amplitudes de vários caminhos superimpõem por adição. Então existe uma outra maneira, “uma terceira maneira” (hoje chamado de eletrodinâmica quântica) de descrever mecânico quântico, que aparace bem diferente do que aquele de Schrödinger ou Heisenberg, mas é equivalente aos dois.” Do livro QED, de Schweber.
Cuidado com as conversas num bar!
