Cesar Lattes: o brasileiro que o Nobel esqueceu

Lattes fazendo medições em Em Chacaltaya, na Bolívia, a 5500 m de altitude.

Lattes fazendo medições em Chacaltaya, na Bolívia, a 5500 m de altitude.

 

A Real Academia Sueca já incorreu em mais de um deslize na outorga do Prêmio Nobel. Mas poucos tão infelizes quanto o cometido em relação ao físico brasileiro Cesar Lattes. A omissão de seu nome na premiação que celebrou a descoberta do méson pi até hoje espanta os historiadores da ciência. Lattes foi um dos grandes responsáveis pelo desbravamento do mundo subatômico, demonstrando experimentalmente que a matéria não se resume a simples arranjos de prótons, elétrons e nêutrons.

Neto e filho de banqueiros italianos, Cesare Mansueto Giulio Lattes nasceu em Curitiba, Paraná, em 11 de julho de 1924. Iniciou o curso primário em Porto Alegre, Rio Grande do Sul, e concluiu o secundário no Colégio Dante Alighieri, em São Paulo. Aos 16 anos, pelas mãos do pai, encontrou-se com o físico ucraniano (naturalizado italiano) Gleb Wataghin, introdutor da física moderna no Brasil. Wataghin o aconselhou a aproveitar uma portaria governamental, pular os anos que faltavam e ingressar imediatamente na então Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras da Universidade de São Paulo (USP). Com 19 anos, idade na qual muitos estudantes ainda estão se preparando para entrar na Universidade, Lattes ganhava seu primeiro salário como professor-assistente da USP. “Nunca mais fiz curso algum. Daí para frente, o que eu aprendi, aprendi fazendo”, disse-me, com indisfarçável orgulho.

Marcello Damy de Souza Santos, que foi seu professor de física geral e experimental, registrou a notável intuição de Lattes para os fenômenos físicos e sua habilidade como experimentador. Tanta que, ainda aluno, Wataghin e o italiano Giuseppe Occhialini convidaram-no a participar de pesquisas teóricas e experimentais. “Meu primeiro trabalho foi com Wataghin”, recordou. “Construímos o modelo teórico de um gás com temperatura da ordem de trilhões de graus e pressão 10 milhões de vezes maior que a da água. Nesse meio hipotético, semelhante ao que deve ter existido em uma fase inicial da vida do universo, verificamos que a abundância na formação de núcleos atômicos correspondia à sequência real dos elementos situados entre o carbono e o argônio na Tabela Periódica. Supõe-se que os elementos mais leves tenham sido formados antes, em pressões e temperaturas ainda maiores, e os elementos mais pesados, depois.”

“Uma ‘calculeira’ infernal”

O trabalho seguinte, Lattes realizou sob a orientação do grande físico brasileiro Mário Schenberg. “Era um modelo teórico do elétron, supondo uma partícula puntiforme dotada de momento angular”, relatou. “Uma ‘calculeira’ infernal! A equação do movimento tinha várias dezenas de termos. Depois que consegui acabar, nunca mais me dediquei à física teórica. Decidi virar experimentador”. Ressalte-se que, sem os modernos recursos computacionais, aqueles cálculos todos tinham que ser feitos “na unha”, como se dizia antigamente. Em 1946, apenas três anos depois de formado, o jovem partiu para a Inglaterra, unindo-se ao grupo de pesquisadores liderados por Cecil Powell, na Universidade de Bristol. Tinha uma bolsa paga pela companhia de cigarros Wills: “Foi aí que comecei a fumar, aos 22 anos”, disse o físico, que se tornou, desde então, um tabagista inveterado.

O inglês vinha estudando os traços produzidos por partículas subatômicas em certas chapas especiais, espessas e sensíveis, chamadas “emulsões fotográficas”. Pela análise dos rastros deixados por essas partículas, era possível determinar sua massa, energia e outras propriedades físicas. O trabalho se arrastava há 10 anos, sem resultados importantes. A entrada de Occhialini e Lattes reoxigenou o grupo. Occhialini tratou de conseguir emulsões mais densas, capazes de registrar maior número de eventos. Logo que chegou, Lattes foi encarregado de calibrar as novas emulsões e descobriu que, quando carregadas com um composto de boro, o bórax, elas eram capazes de reter o traço das partículas por muito mais tempo.

O jovem não se conformava com as baixas energias das partículas então produzidas em laboratório e esperava utilizar as chapas para detectar as partículas muito mais energéticas presentes nos raios cósmicos, que permanentemente chegam à Terra, vindos do espaço exterior.

A medição do Pic du Midi

Aproveitando uma viagem de férias de Occhialini ao Pic du Midi, nos Pirineus Franceses, convenceu-o a levar dois kits de chapas, um com bórax, outro sem, e expô-los ao intenso bombardeio de raios cósmicos existente naquela altitude. Quando revelaram as chapas, os pesquisadores ficaram boquiabertos com a quantidade de fenômenos registrados nas emulsões carregadas com bórax. Um evento os impressionou em especial. Era o traço de um méson, que diminuía a velocidade e parava, dando origem a um novo traço.

A existência do méson fora proposta teoricamente pelo japonês Hideki Yukawa, em 1935, como forma de explicar a força que mantinha o núcleo atômico coeso. Essa partícula hipotética, com massa aproximadamente 200 vezes maior do que a do elétron, seria incessantemente emitida e absorvida por prótons e nêutrons. E a troca de mésons entre os constituintes do núcleo atômico produziria, entre eles, uma atração de curto alcance, responsável pela estabilidade nuclear. Fora do núcleo atômico, os mésons sobreviveriam por apenas um bilionésimo de segundo, desintegrando-se em seguida.

“Em 1937-38, Carl Anderson e Seth Neddermeyer encontraram nos raios cósmicos os sinais de algo que parecia ser o méson de Yukawa”, informou-me o físico e historiador da ciência Roberto de Andrade Martins, então professor do Departamento de Raios Cósmicos do Instituto de Física da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp-SP) e atualmente professor visitante do Departamento de Física da Universidade Estadual da Paraíba (UEPB). “Verificou-se, porém, que essa partícula não tinha o comportamento previsto. Para poderem explicar as forças nucleares, os mésons deviam ser fortemente absorvidos por prótons e nêutrons e, portanto, capturados com facilidade pela matéria. Mas os mésons de Anderson e Neddermeyer podiam atravessar centenas de núcleos atômicos sem sofrer nenhuma alteração”.

A descoberta de Lattes e Occhialini poderia solucionar o enigma se o estranho traço na emulsão resultasse da transformação de um méson em outro – a parte inicial da trajetória correspondendo ao méson de Yukawa e a parte seguinte ao méson de Anderson e Neddermeyer. O primeiro, mais pesado, seria responsável pela força nuclear; porém, fora do núcleo, logo se desintegraria, produzindo o segundo, que atravessava a matéria quase sem interagir.

Em Chacaltaya, Bolívia, a 5500 m de altitude

Lattes estava convencido disso. Mas os dados obtidos no Pic du Midi, a 2800 metros acima do nível do mar, eram insuficientes para corroborar essa interpretação. O pesquisador precisava de raios cósmicos ainda mais abundantes e energéticos. E descobriu um lugar onde poderia encontrá-los: uma precária estação andina, localizada em Chacaltaya, Bolívia, a 5500 metros de altitude. “Lá, o número de partículas cósmicas é 100 mil vezes maior”, explicou.

Com pequeno suporte financeiro do laboratório de Bristol e escapando por pouco de um infortunado vôo da British Airways, que caiu, Lattes voltou ao Brasil e, daqui, dirigiu-se à Bolívia. Em uma atmosfera rarefeita, com metade da pressão existente ao nível do mar, ele realizou o experimento que o imortalizou. As emulsões expostas em Chacaltaya revelaram cerca de 30 rastros de mésons duplos. Feitos os cálculos, confirmou-se a existência de dois tipos de partículas com massas diferentes: o corpúsculo secundário correspondia àquele de Anderson e Neddermeyer e foi batizado como méson mi (ou míon); o corpúsculo primário, 30% a 40% mais pesado, era algo novo e recebeu o nome de méson pi (ou píon).

Estudos posteriores mostraram que ele tinha uma forte interação com o núcleo atômico, possuindo todas as características exigidas pela teoria de Yukawa.

“Carlos Chagas foi ainda mais injustiçado”

Lattes tinha apenas 22 anos quando comunicou, na edição de 25 de maio de 1947 da revista Nature, a descoberta do Pic du Midi. E 23 quando divulgou, em outubro de 1948, os achados de Chacaltaya. A façanha rendeu a Powell o Prêmio Nobel de Física de 1950. Lattes e Occhialini, seus verdadeiros autores, ficaram a ver navios. “Powell ganhou o Nobel por um trabalho assinado por Lattes, Occhialini e Powell. Eu fiz a experimentação e as medidas. Ele apenas ajudou a redigir, porque possuía maior domínio da língua inglesa. Mas o médico brasileiro Carlos Chagas foi ainda mais injustiçado. Ele merecia ter ganhado não um, mas quatro nobéis!”, consolava-se o físico.

Na época, porém, no auge de sua produtividade científica, ele só estava interessado em tocar as pesquisas para frente. Quando soube que havia sido construído um poderoso acelerador cíclotron em Berkeley, na Califórnia, decidiu deixar Bristol e ir para lá. Não sem antes passar pelo Brasil, onde se casou com sua inseparável companheira, Martha Siqueira Neto Lattes, com quem teve quatro filhas e nove netos.

Em apenas duas semanas de Califórnia, conseguiu produzir mésons pi em laboratório. Poderia ter feito uma brilhante e muito bem remunerada carreira nos Estados Unidos. Preferiu voltar ao Brasil para dar sua contribuição ao desenvolvimento científico do país. Graças a seus esforços, surgiram o Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF) e o Conselho Nacional de Pesquisas (CNPq). Mais tarde, teve também importante participação na implantação da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp-SP), uma das mais importantes instituições de ensino e pesquisa do Brasil.

As difíceis condições de trabalho em um país subdesenvolvido e as severas crises de depressão que passaram a açoitá-lo desde 1955 não o afastaram da física. Sua descoberta do méson pi abriu uma página nova no conhecimento da natureza. Pode-se dizer que o atual modelo padrão de partículas, baseado na teoria dos quarks, é seu herdeiro direto. Mas, para um experimentalista empedernido como Lattes, tratava-se de um herdeiro indesejado: “Não acredito no modelo padrão”, disse-me. “Ele é completamente ad hoc. O pessoal está descobrindo o que prevê. O importante é descobrir o que não está previsto”.

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Nota

Uma versão anterior deste artigo foi publicada na revista Scientific American Brasil. Para escrevê-lo, além das habituais conversas com meu amigo Roberto de Andrade Martins, entrevistei longamente Cesar Lattes em sua ampla residência, em Campinas-SP, em meados de 2002. Ele morreu pouco menos de três anos depois, em 8 de março de 2005.

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