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Niels Bohr e o mundo quântico

 



Niels Bohr acreditava que o modelo de átomo que se assemelhava a um sistema solar pensado por Rutherford era uma solução boa demais para ser descartada, já que ela explicava uma série de questões até então inexplicáveis. Mas, para o modelo de Rutherford funcionar, era necessário negar as leis da física. Na verdade, isso já havia começado a acontecer na virada do século 19 para o 20 quando o físico alemão Max Planck deu um primeiro passo para além da física clássica. Ele havia observado que a luz, que é uma radiação eletromagnética, se comportava como ondas e como partículas. Planck chamou essas ondas-partículas de quanta. Os quanta eram ondas que se moviam sob a forma de partículas e partículas que consistiam em ondas. A teoria quântica de Planck atribuiu propriedades ondulatórias para partículas individuais. Para a física clássica aquilo era impossível.

Para defender o modelo do átomo como “sistema solar” de Rutherford, Bohr desenvolveu um esquema que obedecia várias das leis da física clássica e ao mesmo tempo contrariava outras. Mas, o mais incrível era que esse esquema concordava exatamente com a teoria quântica original da luz de Planck. Com isso, ele demonstrou que a teoria quântica era essencial ao entendimento dos fenômenos subatômicos. Antes de ir para Manchester desenvolver esse trabalho, Bohr havia conhecido Margarethe Norlund, em Copenhague. Após um período em Manchester, retornou para a Dinamarca e casou-se com ela.

Bohr foi nomeado professor na Universidade de Copenhague, mas continuou a se corresponder com sua antiga equipe na Inglaterra. No ano seguinte, Bohr enviou o resultado de suas pesquisas a Rutherford. Ela foi publicada no Philosophical Magazine e causou um alvoroço. Bohr mostrava que a teoria quântica dava conta de mostrar como os átomos se comportavam. Mas o seu esquema que se aplicava ao átomo de hidrogênio, que tem apenas um elétron, enfrentou dificuldades com estruturas atômicas mais complexas.

Bohr, então, dedicou-se a resolver esse problema. Em 1914, Rutherford lhe ofereceu a oportunidade de um cargo em Manchester e Bohr aceitou. Na sua nova estada na Inglaterra ele pode verificar os avanços extraordinários na física quântica. Apesar de não encontrar as respostas para algumas de suas dúvidas, aquela nova ciência explicava muitas outras coisas e não poderia ser descartada. No meio da Primeira Guerra Mundial, a Dinamarca ofereceu a Bohr um cargo de professor e a promessa de que ele teria recursos para a criação de um centro de pesquisas que ficaria sob o seu comando. Em 1921, o Instituto de Física Teórica foi inaugurado. Ambiciosos jovens cientistas da Europa inteira para lá começaram a se dirigir. O reconhecimento a Bohr e seu Instituto logo chegou. Por conta de suas investigações sobre a estrutura de átomos e suas radiações, o cientista foi agraciado com o
Prêmio Nobel de Física em 1922.

O Instituto de Bohr contou com a colaboração de vários pesquisadores brilhantes, como o suíço Wolfgang Pauli, o alemão Werner Heisenberg e o russo Lev Landau, entre outros. Lá a teoria quântica evoluiu em direção à mecânica quântica. O mundo subatômico segundo Bohr funcionava de forma bem complexa. Nele nem a lógica nem a causalidade predominavam. Na segunda metade da década de 20, Heisenberg formulou seu famoso princípio da incerteza que definitivamente enterrava a física clássica. Ao mesmo tempo Bohr formulava seu princípio da complementaridade que em outras palavras dizia o mesmo que Heisenberg: no nível quântico, onde predomina a dualidade onda/partícula, nunca se podia saber exatamente o que estava por acontecer. Isto é, era possível medir com extrema precisão o momentum de uma partícula subatômica e também era possível verificar exatamente sua posição, mas nunca fazer as duas coisas ao mesmo tempo. A mecânica quântica trabalhava sobre a probabilidade, pois nesse nível o rigor era impossível.

Apesar das conquistas e reconhecimentos imediatos ao trabalho de Bohr e das pesquisas do Instituto de Física Teórica de Copenhague, a teoria quântica enfrentou décadas de descrédito e contestações. No final dos anos 30, Bohr conseguiu descrever o que efetivamente acontecia durante uma fissão nuclear. Ao saber que a Alemanha nazista tinha conhecimento para iniciar a fabricação da bomba atômica, Bohr, em visita aos Estados Unidos, informou isso a
Einstein. O mais importante cientista vivo do mundo escreveu então ao presidente Roosevelt que iniciou o Projeto Manhattan.  Sob a liderança do físico americano Robert Oppenheimer e com a colaboração de Bohr, os Estados Unidos venceram a corrida nuclear e com o lançamento de duas bombas atômicas sobre o Japão em 1945 encerraram a Segunda Guerra Mundial. Bohr iniciou então uma cruzada pacifista para que houvesse uma partilha internacional de todo o conhecimento sobre a fissão nuclear. O que não deu certo. Em 1962, ele morreu.

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