Sorria, pósitron!

Em 15 de março de 1933, há exatos 79 anos, foi publicado um artigo científico que mudaria para sempre a visão do homem sobre a matéria. Ou melhor, sobre a antimatéria.

A imagem aí de cima rendeu um Nobel em 1936 para o seu autor

E foram necessárias 6 mil fotos para se conseguir escrevê-lo. Valeu a pena: a imagem aí de cima rendeu um Nobel em 1936 para o seu autor, o físico norte-americano Carl D. Anderson. A razão? Pela primeira vez uma antipartícula – no caso, um pósitron – foi observada.

Anderson conseguiu fotografar o pósitron (um elétron de carga positiva, conhecido também como antielétron) por meio de uma câmara de nuvens, que também atende pela alcunha de câmara de Wilson, em homenagem ao seu inventor, o físico escocês Charles Wilson.

A câmara de Wilson é um recipiente lacrado, uma espécie de ‘aquário’ fechado tomado por vapor d’água, que permite o reconhecimento de partículas subatômicas. Como a engenhoca funcionou no experimento de Anderson? Raios cósmicos, preenchidos por toda sorte de partículas com carga elétrica, invadiram o ‘aquário’. Por uma mudança repentina de pressão, o vapor foi condensado e, assim, foi possível enxergar rastros de gotículas deixados para trás pela passagem das partículas existentes nos raios cósmicos.

Carl Anderson
O físico Carl Anderson trabalha, em 1937, um ano depois de ganhar o Nobel, em seu laboratório. (foto: Wikimedia Commons)

Um detalhe importante: toda a experiência aconteceu dentro de um supercampo magnético, gerado por um ímã gigantesco elaborado pelo próprio Anderson. Assim, dependendo da direção da curva apontada pelo rastro de água, seria possível observar a carga elétrica – positiva ou negativa – da partícula.

Finalmente, em 1932, algo diferente aconteceu. A partícula pendeu para a esquerda, o que denotava a sua carga positiva. Seria um próton, até então a única partícula positiva de que se tinha notícia? Não, a curva era diferente. Depois de 6 mil fotos já dava para saber: um próton não faria a curva daquela maneira, ele tem duas mil vezes a massa de um elétron, e só esse motivo já faria a trajetória da partícula ter inclinação diferente. O comportamento era mesmo o de um elétron, um espantoso elétron positivo – o pósitron.

A parte curiosa da história é que Anderson não estava em busca do pósitron, estava apenas estudando o comportamento dos raios cósmicos. E mais: Anderson não conhecia as ideias do físico inglês Paul Dirac, que, no final da década de 1920, já havia postulado essa antipartícula.

A famosa fotografia foi publicada ainda em 1932 na Science e, em 1933, o célebre artigo saiu na Physical Review. A imagem, mais do que um registro, serve como justiça histórica: quando se ouve falar de antimatéria, antiátomo, aprisionamento de anti-hidrogênio e outras experiências realizadas no poderoso LHC, convém chamar à memória Dirac, Anderson e o dia 15 de março.

Thiago Camelo
Ciência Hoje On-line

Este texto foi atualizado para incluir a seguinte alteração:
O próton tem duas mil vezes a massa do elétron, e não o dobro, como publicado anteriormente. (16/3/2012)

 

Matéria publicada em 15.03.2012

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