Val Logsdon Fitch, cientista e pesquisador que dividiu o Prêmio Nobel de Física de 1980 por um trabalho que revelou um desequilíbrio surpreendente nas leis da natureza e ajudou a explicar por que a colisão de matéria e antimatéria não destruiu tudo no universo

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Val Fitch, que descobriu que o universo estava desequilibrado

Val Fitch em 1980, ano em que dividiu o Prêmio Nobel de Física. A pesquisa que levou à sua descoberta vencedora foi conduzida no Laboratório Nacional de Brookhaven. (Crédito da fotografia: Cortesia William Sauro/The New York Times)

 

 

Val Logsdon Fitch (nasceu em 10 de março de 1923, em Merriman, Nebraska – faleceu em 5 de fevereiro de 2015, em Princeton, Nova Jersey), cientista e pesquisador que dividiu o Prêmio Nobel de Física de 1980 por um trabalho que revelou um desequilíbrio surpreendente nas leis da natureza e ajudou a explicar por que a colisão de matéria e antimatéria não destruiu tudo no universo.

 

Uma descoberta da física moderna é que cada partícula elementar no cardápio da natureza possui uma antipartícula gêmea maligna com carga igual e oposta. Ao entrarem em contato, as duas se aniquilam. Em experimentos realizados em 1964 no Laboratório Nacional de Brookhaven, em Long Island, o Dr. Fitch e James Cronin  , que dividiu o Prêmio Nobel com ele e agora está na Universidade de Chicago, descobriram que matéria e antimatéria obedeciam a leis da física ligeiramente diferentes.

Uma das possíveis consequências disso, dizem os físicos, é que, se pudéssemos retroceder a história do universo — ou de qualquer experimento — como um filme rebobinado, as leis da física poderiam não ser exatamente as mesmas. A descoberta contradiz um princípio que tem sido a base da ciência desde Galileu.

Samuel Ting, ganhador do Nobel e professor do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), classificou o trabalho pelo qual o Dr. Fitch ganhou o Nobel como um dos “mais importantes do século XX”. O experimento, além disso, sugeriu uma maneira pela qual a matéria e a antimatéria poderiam ter evitado a destruição mútua no universo primitivo, deixando um resíduo que poderia evoluir para estrelas, galáxias e vida.

Como Michael Turner, um cosmologista da Universidade de Chicago, escreveu em um e-mail: “Agora acreditamos que essa pequena diferença nos levou até aqui!”

Val Logsdon Fitch nasceu em 10 de março de 1923, em Merriman, Nebraska, na remota região de Sandhills, no norte do estado. Ele era o caçula de três filhos de um criador de gado, Fred Fitch, e de uma professora, a ex-Frances M. Logsdon. Depois que seu pai se feriu em um acidente a cavalo, a família se mudou para Gordon, Nebraska, 48 quilômetros a oeste, onde seu pai trabalhava com seguros e Val Fitch se formou no ensino médio em 1940 como orador da turma.

Após dois anos e meio no Chadron State College, no norte do Nebraska, ele foi convocado e enviado para Los Alamos, Novo México, para trabalhar como técnico no Projeto Manhattan. Acabou ajudando a projetar o detonador da bomba atômica testada em Alamogordo e posteriormente lançada em Nagasaki, no Japão.

O Dr. Fitch permaneceu em Los Alamos por três anos, convivendo alegremente com físicos famosos. “Observei que os experimentalistas mais talentosos eram também os que mais conheciam eletrônica e técnicas eletrônicas”, relembrou em sua autobiografia do Nobel . Ele decidiu seguir o exemplo deles.

Nesse sentido, sua criação em um rancho foi uma vantagem, disse seu filho, Alan. “Ele tinha uma afinidade sobrenatural com máquinas”, lembrou o Sr. Fitch.

Após concluir sua graduação na Universidade McGill, em Montreal, o Dr. Fitch obteve seu doutorado na Universidade Columbia, sob a orientação de James Rainwater , que recebeu o Nobel de Física em 1975. Em sua pesquisa de tese, o Dr. Fitch descobriu que os núcleos atômicos tinham apenas metade do tamanho que os físicos pensavam. Mais tarde, ele ingressou no corpo docente de Princeton.

No Laboratório Nacional de Brookhaven, onde ele fazia pesquisas, ele se tornou amigo do Dr. Cronin durante longas noites jogando bridge enquanto esperava o acelerador de partículas do laboratório, o Cosmotron, começar a funcionar.

Ele percebeu que um novo detector que o Dr. Cronin havia construído, chamado espectrômetro de câmara de faísca, seria perfeito para um experimento com partículas subatômicas instáveis ​​conhecidas como mésons K, que um físico de Yale, Robert Adair, havia sugerido que tinham propriedades estranhas.

O Dr. Fitch e o Dr. Cronin escreveram uma proposta de duas páginas e, com dois colegas, James Christenson e René Turlay, montaram seu experimento em um espaço apertado no meio de um novo acelerador, o Síncrotron de Gradiente Alternado. Eles se referiram ao espaço como Mongólia Interior; tiveram que escalar ímãs para chegar até lá.

“Fomos praticamente deixados sozinhos”, disse o Dr. Fitch em 1980. “Fizemos o que quisemos, e ninguém apareceu para fazer perguntas. Apenas ficamos sentados ali, observando os mésons passarem.”

Em poucos anos, eles obtiveram a resposta, e os resultados abalaram a física. Em cerca de 50 casos, os mésons decaíram de uma forma que seria proibida se a natureza não discriminasse entre matéria e antimatéria. Como o Dr. Cronin explicou posteriormente em um e-mail, os mésons decaíram cerca de 0,3% mais rápido para uma configuração que incluía a antipartícula de um elétron, chamada pósitron, do que para uma que incluía um elétron.

Nessa pequena diferença havia uma mensagem poderosa sobre o cosmos. Stewart Smith, professor de Princeton e vice-presidente do Laboratório de Física de Plasma de Princeton, chamou o resultado de “revolucionário”.

“As pessoas tentaram encontrar outras explicações”, disse ele.

O Dr. Cronin se lembra de ter pensado: “Isso é algo bastante fundamental sobre a simetria do tempo” e que provavelmente tinha algo a ver com cosmologia.

Mas, como o Dr. Smith apontou, não havia consenso sobre o universo naquela época. Foi somente um ano depois, quando radioastrônomos descobriram evidências incontestáveis ​​de que o universo havia começado em um Big Bang, que a questão de como a matéria e a antimatéria sobreviveram ao suicídio mútuo se tornou uma questão candente.

Em 1967, Andrei Sakharov , o dissidente e físico russo, juntou todas as peças — incluindo o tipo de discrepância que o Dr. Fitch e o Dr. Cronin haviam descoberto — em uma lista de condições que permitiriam que a matéria sobrevivesse ao Big Bang.

O Dr. Fitch passou a década seguinte acompanhando seu famoso experimento, e experimentos em aceleradores na Califórnia e no Japão documentaram o efeito com alta precisão. Para a decepção dos cientistas, no entanto, a discrepância descoberta até agora não é suficiente, por um fator de mais de um bilhão, para explicar a preponderância da matéria no universo atual.

Seguindo o exemplo do Dr. Fitch e do Dr. Cronin, físicos e cosmólogos ainda estão procurando o ingrediente certo para colocar na fórmula do Dr. Sakharov.

“Tem que haver alguma proposta realmente engenhosa para dados cósmicos”, disse o Dr. Smith.

Os amigos e colegas do Dr. Fitch o descreveram como um homem modesto e afetuoso que amava a vida ao ar livre e velejava todo verão na Nova Escócia.

Ele tinha prazer em trabalhar de forma rápida e informal em pequenos grupos, em comparação com os exércitos de milhares que hoje realizam experimentos em locais como o CERN , a Organização Europeia para a Pesquisa Nuclear, em Genebra. Seu filho contou que o Dr. Fitch certa vez observou que sua pesquisa premiada levou apenas dois anos, da proposta aos resultados, e apenas quatro pessoas para ser concluída. “O campo de pesquisa hoje não se parece em nada com o que eu fiz”, Alan Fitch se lembra de seu pai dizendo.

Em sua declaração autobiográfica para o comitê do Nobel, o Dr. Fitch escreveu: “A qualquer momento, há uma tendência natural entre os físicos de acreditar que já conhecemos os ingredientes essenciais de uma teoria abrangente. Mas, cada vez que uma nova fronteira de observação é abordada, inevitavelmente descobrimos novos fenômenos que nos forçam a modificar substancialmente nossas concepções anteriores. Acredito que esse processo seja interminável e que os prazeres e os desafios da descoberta inesperada continuarão para sempre.”

“É altamente improvável, a priori, começar a vida em uma fazenda de gado e depois aparecer em Estocolmo para receber o Prêmio Nobel de Física.”

Mas, pensando em sua boa sorte com a família, amigos, professores e colegas, ele disse que isso não parecia tão improvável.

Val L. Fitch morreu na quinta-feira em sua casa em Princeton, Nova Jersey. Ele tinha 91 anos.

A Universidade de Princeton, onde ele foi professor por muito tempo, anunciou sua morte.

Ele também conheceu e se casou com Elise Cunningham, secretária do laboratório. Ela faleceu em 1972. Em 1976, casou-se com Daisy Harper. Ela deixou um filho, Alan, do primeiro casamento; uma meia-irmã, Judi Singleton; três enteados; oito enteados; e dois enteados. Outro filho do primeiro casamento, John, faleceu em 1987.

(Créditos autorais reservados: https://www.nytimes.com/2015/02/11/us – New York Times/ NÓS/ Por Dennis Overbye – 10 de fevereiro de 2015)

Uma versão deste artigo foi publicada em 11 de fevereiro de 2015, Seção B, Página 15 da edição de Nova York com o título: Val Fitch, que ajudou a descobrir falha na simetria do universo.

© 2015 The New York Times Company

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