(1902-1984)
Bristol
Cortesia de wikipédia
Com a devida vénia a Lawrence Krauss, publico algumas passagens de Fear Physics.
«... A equação que amalgamou as leis da mecânica quântica conforme aplicadas aos electrões com relatividade especial foram escritas pela primeira vez em1928 pelo lacónico físico inglês Paul Adrian Maurice Dirac, Nobel de Física em 1933, um dos integrantes do grupo que ajudou a descobrir as leis da mecânica quântica vários anos antes, e eventual professor lucasiano de matemática, posição hoje ocupada por Hawking e, anteriormente, por Newton. Essa teoria combinada, chamada electrodinâmica quântica, só foi totalmente compreendida uns vinte anos mais tarde, devido ao trabalho de Feynman e outros.
Cortesia de particlephysics
Nunca dois físicos foram tão diferentes quanto Dirac e Feynman. O que Feynman tinha de extrovertido, Dirac tinha de introvertido. Filho de um professor de francês suíço em Briston, na Inglaterra, obrigado a seguir a regra do pai, tinha que se dirigir a ele somente em francês, para que aprendesse aquela língua. Como não conseguia expressar-se bem em francês, Paul optou por ficar calado, uma tendência que guardou consigo para o resto da vida. Diz-se (e pode ser verdade) que Niels Bohr, o físico mais famoso da sua época, e director do Instituto de Copenhague, onde Dirac trabalhou depois de receber o grau de PhD em Cambridge, foi visitar lorde Rutherford, o físico inglês, algum tempo depois da chegada de Dirac. Ele queixou-se desse novo investigador que nada dissera desde sua chegada.
Bohr, Dirac e Fritz Zwicke
Cortesia de AIP
Rutherford respondeu contando a Bohr a seguinte história: Um homem entra numa loja querendo comprar um papagaio. O funcionário lhe mostra três pássaros. O primeiro é esplêndido, amarelo e branco, e tem um vocabulário de 300 palavras. Ao perguntar o preço, o funcionário responde, tantos EUROS. O segundo pássaro era ainda mais colorido do que o primeiro, e falava bem quatro línguas! Novamente o homem perguntou o preço, e obteve a resposta de que o pássaro poderia ser comprado por metade dos EUROS anteriores. O homem, então, viu o terceiro pássaro, um tanto feio, noutra gaiola. Perguntou ao funcionário quantas línguas estrangeiras aquele pássaro falava, e o funcionário respondeu-lhe «nenhuma».
Consciente em questão de orçamento, o homem esperançosamente perguntou o preço do pássaro. O dobro dos EUROS do primeiro papagaio foi a resposta.
Incrédulo, o homem disse «O quê? Este pássaro está longe de ter o colorido do primeiro ou ser tão falante quanto o segundo. Como é que o senhor pode pedir tanto?» O funcionário sorriu educadamente e respondeu, «Este pássaro pensa!»
Seja lá como for, Dirac não era de fazer física por visualização. Ele sentia-se muito mais à vontade com as equações, e só depois de jogar com um grupo de equações durante vários anos é que ele descobriu uma notável relação que descrevesse correctamente o comportamento dos electrões no que diz respeito à mecânica quântica e à relatividade especial. Logo, ficou claro que essa equação previa a possível existência de um parceiro positivo do electrão, que poderia consistir numa partícula «virtual» produzida como parte de um par de partículas virtuais, mas que esse novo objecto devia também ser capaz de existir sob forma independente, como uma partícula real isolada.
Naquela época, a única partícula conhecida com carga positiva existente na natureza era o protão. Dirac e seus colegas, que viam que essa equação previa correctamente uma série de características dos fenómenos atómicos até então inexplicadas, mas que não queriam afastar-se tanto da ortodoxia da época, acabaram julgando que o protão devia ser a partícula positiva prevista pela teoria. O único problema era que o protão era quase 2.000 vezes mais pesado do que o electrão, embora a interpretação mais simples da teoria de Dirac fosse de que a partícula positiva devia ter a mesma massa do electrão.
Aí está um exemplo em que duas teorias bem conferidas do mundo físico, levadas às últimas consequências, induziram-nos a conclusões paradoxais, exactamente como a relatividade no caso da unificação das ideias de Galileu com o electromagnetismo.
Todavia, diferentemente de Einstein, os físicos em 1928 não estavam em condições de exigir que os fenómenos novos corroborassem as suas ideias. Foi somente em 1932 que, acidentalmente, o físico experimental americano Carl Anderson, observando os raios cósmicos - as partículas de alta energia que bombardeiam continuamente a Terra e cuja origem varia de labaredas solares próximas a estrelas que explodem em galáxias distantes - descobriu uma anomalia nos dados. Essa anomalia só poderia ser explicada se existisse uma nova partícula com carga positiva, cuja massa estivesse muito mais próxima da do electrão do que da do protão. Foi assim que o «positrão», a «antipartícula» do electrão prevista pela teoria de Dirac, foi descoberta. Hoje sabemos que as mesmas leis da mecânica quântica e da relatividade dizem que, para toda a partícula existente na natureza, deve existir uma antipartícula de massa igual e carga eléctrica oposta.
Bristol
Cortesia de physicsworld
Reflectindo sobre a sua timidez em aceitar as implicações do seu trabalho combinando a relatividade especial e a mecânica quântica, diz-se que Dirac pronunciou algumas raras palavras: «A minha equação foi mais inteligente do que eu!». Portanto também, estou relatando essa história com a finalidade de ilustrar novamente como os resultados mais notáveis da física geralmente surgem ao não rejeitar as ideias e técnicas existentes, mas levá-las ousadamente às últimas consequências, e depois, ter a coragem de explorar as implicações». In Fear of Physics, Sem Medo da Física, editora Campus, pág 89 a 91, 1993 by Basic Books, 1995 editora Campus, ISBN 85-7001-970-X.
(A Função Delta de Dirac); (Equação de Dirac)Cortesia de Lawrence Krauss/JDACT
