Guia Covid-19
Imprimir PDF Republicar

Especial Einstein

Carlos Escobar: Um difícil legado

Físico da Unicamp mostra como Einstein construiu seus conceitos

Escobar: revendo a história

Marcia MinilloEscobar: revendo a históriaMarcia Minillo

Uma das características notáveis de Albert Einstein é a liberdade, ressaltou Carlos Escobar, físico e professor da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) ao abrir a apresentação “O difícil legado de Einstein” e o ciclo de palestras promovido pela revista Pesquisa FAPESP em paralelo à exposição Einstein. As palestras dele e de Peter Schulz, também físico e professor da Unicamp, no dia 11 de outubro, contaram com a mediação do jornalista Marcelo Leite, que lançou o livro Ciência – Use com cuidado, segundo volume da coleção Meio de Cultura (Editora da Unicamp), após as apresentações.

Mesmo pensando com liberdade, Einstein não chegou sozinho aos conceitos que criaram novos rumos para a física. Ele se apoiou na obra de outros cientistas, como o físico e matemático italiano Galileu Galilei, que Escobar chamou de “um dos pais da física”, por ter iniciado a construção do pensamento científico moderno. “O cientista de hoje se afastou do cuidado literário da apresentação das idéias”, alertou Escobar. Quatro séculos atrás, Galileu fez as primeiras observações das luas de Júpiter e das montanhas da Lua e as apresentou com esmero em um livro que pode ser lido com prazer ainda hoje, O mensageiro das estrelas.

“Era óbvio que o que Galileu via não era o que os antigos pensavam”, observou Escobar. “Não era o perfeito.” Galileu é chamado de pai da ciência moderna e do método experimental justamente por “ter confrontado teorias com resultados experimentais e condições sob controle”. Foi Galileu quem detectou um princípio unificador das leis do Universo: as leis da natureza que valem nas imediações da Terra valem também em qualquer outro lugar.

O físico inglês Isaac Newton, que também ajudaria a embasar o trabalho de Einstein, completou a revolução galileana ao propor novos métodos matemáticos que davam mais precisão aos conceitos de espaço e tempo. Depois o físico escocês James Clerk Maxwell unificou a eletricidade, o magnetismo e a óptica em uma só força, o eletromagnetismo. Maxwell morreu aos 48 anos e não pôde avançar nas implicações mais profundas das quatro equações que criou, mostrando como cargas elétricas produzem campos elétricos, como a corrente elétrica produz campo magnético e como variações de campo magnético formam campos elétricos. Einstein, porém, percebeu que o eletromagnetismo, a força que explicava esses fenômenos, começava a mudar também os conceitos de espaço e de tempo, abalando profundamente o Universo mecânico de Newton.

“Para Newton, não havia campos de força”, contou Escobar. Newton se sentia incomodado com essa limitação conceitual, mas não conseguiu avançar. Einstein seguiu adiante, entre outras razões, porque amava a liberdade, “a qualidade mais importante do ser humano”, dizia. Escobar mostrou uma foto de Einstein já cinqüentão e pediu para a platéia atenta e ampla, de cerca de 90 pessoas, observar o mesmo olhar amigo da liberdade que já expressava quando era menino e desde cedo incomodava alguns professores.

Einstein selecionou da obra de Newton o que lhe servia. “Para Newton, o tempo fluía de modo igual para todos os observadores”, disse Escobar. “Einstein não gostava de tempo e espaço absolutos, ele os queira dinâmicos!” Com esse propósito, começou a trabalhar experiências mentais que se assemelhavam ao que Galileu já havia feito, ao imaginar um barco em movimento no mar tranqüilo. Ele se perguntava onde cairia uma pequena bola que um marujo soltasse do alto do mastro. Os pensadores antigos diriam que a bola cairia para trás do pé do mastro, em direção à popa, mas na verdade a bola cai ao pé do mastro, como se o barco estivesse parado.

Lentes gravitacionais: legado de Einstein

NasaLentes gravitacionais: legado de EinsteinNasa

Quem primeiro chegou perto do conceito de relatividade, que explica esses fenômenos, porém, não foi Einstein, mas o físico e matemático francês Henri Poincaré. Poincaré lançou o conceito de relatividade no início do século XX, ao afirmar que o observador não é capaz de perceber se está em movimento sem olhar para fora. O caminho foi o mesmo de Galileu: as experiências de pensamento ou, em alemão, Gedankenexperimente. “Einstein era um mestre das experiências mentais, que mostravam as contradições com os quadros teóricos, que aos poucos ele abandonava. A primeira ele fez aos 16 anos, perseguindo um feixe de luz, como um surfista seguindo uma onda.” De acordo com os conceitos tradicionais da época, ele veria fenômenos – ondas eletromagnéticas – que oscilam no tempo, mas não no espaço, em contradição com os conceitos de Maxwell sobre eletromagnetismo. “Maxwell afirmava que, se um campo eletromagnético varia no tempo, deveria variar também no espaço.” Como resultado, em 1905 Einstein apresentou a teoria da relatividade especial, mostrando o que Poincaré e o físico holandês Hendrik Lorenz não haviam visto: a simultaneidade – o próprio tempo – depende do observador.

Einstein disse então que estava pronto para atacar a segunda coisa de que não gostava na teoria de Newton, o espaço absoluto, sobre o qual não se podia atuar”, contou Escobar. A empreitada lhe consumiu muita energia e muito tempo, mais do que qualquer outra anterior. O matemático lituano Hermann Minkowski também contribuiu, não só ensinando matemática a Einstein na Escola Politécnica de Zurique, como também oferecendo conceitos novos sobre espaço.

Depois de estudar e pensar muito, Einstein uniu duas entidades físicas antes tratadas separadamente, o espaço e o tempo, em uma só, o espaçotempo. “Em 1907, ele contou que teve o pensamento mais feliz da sua vida, imaginando-se em queda livre do teto da casa e soltando chaves e bolinhas que tinha no bolso e ficavam ao lado dele. Assim, ele conseguia anular o campo gravitacional”, disse Escobar. “A geometria do espaçotempo, ele concluiu, deveria ser local, curva e capaz de anular o campo gravitacional.” Essa era a resposta a perguntas que ele havia feito 17 anos antes e lhe custara, como disse Escobar, “longos momentos de desespero”. Einstein, porém, não acalentou apenas a angústia – e de 1907 a 1915 escreveu 67 trabalhos científicos.

Em 1913, um amigo e colega de Einstein, o matemático Marcel Grossmann, recomendou a ele que estudasse o trabalho de livre-docência de outro matemático alemão, Georg Riemann, sobre espaços em dimensões generalizadas. “Riemann já dizia, 70 anos antes, que geometria é física, e física é geometria”, lembrou Escobar. “Einstein concluiu então que matéria e energia dizem ao espaçotempo como se curvar e o espaçotempo diz à matéria e à luz como se propagar.” Esse raciocínio implicava que não havia gravidade, mas espaçotempo, que determina a massa.

Era uma forma de explicar o desvio da luz por corpos de massa elevada, como os buracos negros e galáxias massivas. “Os corpos massivos curvam o espaçotempo, forçando a luz a seguir uma trajetória curva”, disse Escobar. Segundo ele, esse fenômeno, conhecido como lentes gravitacionais, é hoje uma ferramenta indispensável para estudar objetos celestes, por permitirem análise da curvatura da trajetória da luz.

“É notável em Einstein o pensamento intuitivo, o uso de imagens, os experimentos mentais e a simplicidade baseada na matemática”, comentou Escobar. “Os trabalhos que ele publicou em 1905 podem e devem ser lidos por qualquer estudante de graduação em física.” Escobar ressaltou a dimensão moral de Einstein citando o poeta grego Yannis Ritsos, que dizia: “A verdadeira estatura do homem é medida com o metro da liberdade”.

Mesmo antes de se tornar uma celebridade mundial em 1919, quando um eclipse observado em Sobral, no Ceará, confirmou a teoria da relatividade geral, Einstein não se escondeu, lembrou Escobar. Einstein logo percebeu que poderia usar seu prestígio científico contra injustiças sociais, como em manifesto contra a guerra, que ele assinou em 1917. Mais tarde, em 1954, em uma palestra ao receber um prêmio sobre direitos humanos em Chicago, comentou que “os direitos humanos não estavam escritos nas estrelas, cabe aos homens construí-los”.

“Nenhuma biografia lembra que Einstein era socialista”, observou Escobar, que mostrou a página inicial de um artigo publicado em maio de 1949 da revista norte-americana Monthly Review em que Einstein, o autor desse trabalho, defendia o socialismo. Em outro artigo, chamou o racismo de “a doença mais profunda da sociedade dos Estados Unidos”. Escobar lembrou que hoje ainda existe discriminação racial não só nos Estados Unidos, mas em todo o mundo.

O difícil legado de Einstein
Carlos Ourívio Escobar, físico e professor titular do Instituto de Física Gleb Wataghin da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), membro recém-eleito da Academia Brasileira de Ciências (ABC)

Republicar