Você já viu um átomo? Uma vez que todas as coisas são feitas deles, sim. De fato, ninguém jamais viu outra coisa senão átomos. São 94 tipos com variações que formam os bloquinhos de montar do universo, determinando todas as propriedades dos gases, líquidos e sólidos. O nome vem da Grécia antiga, significando “indivisível”. Quando Demócrito e outros filósofos os conceberam, possuíam características divinas: eram infinitos, não criados, omnipresentes e eternos. A existência dos átomos foi defendida por criadores das ciências modernas como Newton e Boyle, mas só no século XIX se constataram as primeiras evidências experimentais.
Hoje sabemos que os primeiros átomos foram formados há mais de 13 bilhões de anos, pouco depois do Big Bang. E sabemos também que não são os últimos corpos indivisíveis da matéria, mas são formados por outros menores. Até os inícios do século XX, eram conhecidas três partículas subatômicas, que configuravam como um microssistema solar com elétrons orbitando em torno a um núcleo de prótons e nêutrons. Mas hoje conhecemos inúmeras outras partículas elementares, com nomes exóticos como quarks, gluons, mesons ou muons. Só o hidrogênio, o menor de todos os átomos, com um único elétron e um próton, é na verdade formado por 12 partículas subatômicas, que, de acordo com a superposição quântica, podem se comportar como ondas, existindo simultaneamente em múltiplos estados.
Mas além de conhecer o âmago da matéria, nos tornamos capazes de criá-la! No início do século XIX, John Dalton, o pioneiro da teoria atômica moderna, afirmava que a criação ou destruição de partículas jamais estaria ao nosso alcance, “seria como tentar introduzir um novo planeta no sistema solar, ou aniquilar algum existente”. Hoje porém, além dos 94 elementos naturais da tabela periódica, já foram sintetizados em laboratórios ou reatores nucleares outros 24, e espera-se produzir mais. Apesar disso, ainda em 1927, Ernest Rutherford foi enfático: “esperar uma fonte de energia da transformação dos átomos é papo furado”. Mas enquanto os químicos coligavam as nuvens orbitais de elétrons para produzir novas moléculas, os físicos descobriram que era possível desintegrar ou fundir os núcleos atômicos como fazem o sol e as estrelas, desencadeando quantidades explosivas de energia na terra.
Após Hiroshima e Nagasaki, Einstein declarou: “se eu soubesse, teria me tornado relojoeiro”. Mas tudo somado, a física atômica salvou muito mais vidas do que destruiu, possibilitando a criação dos raios X, ressonâncias magnéticas, tomografias, lasers e radioterapias amplamente empregados pela medicina, além de energia e combustíveis nucleares, nanotecnologia, materiais sintéticos e outros prodígios utilizados rotineiramente em nossa indústria.
Convidados
Alexandre Reily Rocha: Professor do Instituto de Física Teórica da Universidade Estadual Paulista especialista em Estrutura Eletrônica e Propriedades elétricas de superfícies.
Marcelo Pires: Professor da Universidade Federal do ABC especialista em física da matéria condensada e condensados de Bose-Einstein.
Marcelo Yamashita: Professor do Instituto de Física Teórica especialista em física quântica de poucos corpos.
