terça-feira, 1 de janeiro de 2013

O 'GENESIS' ASTROFÍSICO

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Marcus Chown foi escritor sobre temas científicos e um dia escreveu assim, num livro chamado  "The Magic Furnace": Para nós vivermos, as estrelas com milhares, dezenas de milhares, centenas de milhares de milhões de anos de existência, morreram. O ferro no nosso sangue, o cálcio nos nossos ossos, o oxigénio que enche os nossos pulmões quando respiramos, foram feitos nas fornalhas das estrela que expiraram muito antes da Terra existir.
Os poetas gostam de pensar que são pó de estrela. Os cínicos dizem que somos lixo nuclear.
Na realidade, os primeiros átomos foram de hidrogénio e seus isómeros, muito simples, apenas com um protão e um electrão, eventualmente com um ou dois neutrões. Depois veio o hélio, criado por fusão nuclear do hidrogénio no centro das estrelas e só depois os elementos mais pesados como o carbono, o oxigénio, o ferro, etc. A fusão do hidrogénio para formar hélio era compreendida pelos físicos, mas o resto não. Como surgia o carbono e os outros átomos mais pesados?
Ninguém sabia até Hoyle, já aqui referido como defensor do universo eterno, ter tido uma inspiração: os elementos pesados formam-se nas estrelas quando estas entram em agonia ante mortem por falta de hidrogénio e começam a fundir os núcleos de outros átomos, para produzir energia e sobreviver algum tempo, começando pelo hélio e por aí fora. Depois morrem, explodem, dão origem às supernovae e os detritos destas espalham os átomos pesados no espaço, vindo estes, depois e eventualmente, a integrar outras estrelas recém-nascidas (o nosso 
Sol é, talvez, uma estrela de terceira geração).
A passagem do hélio, com dois protões e dois neutrões no núcleo, para o carbono, com seis protões e seis neutrões, exige três átomos do primeiro para um átomo de carbono. Mas do ponto de vista da Física Teórica tal fusão não pode ocorrer como habitualmente—é precisa uma engenhoca muito complicada, adivinhada por Hoyle, que estava errado na defesa do universo eterno, mas era um homem inspirado, sábio, íntegro e com muito mau feitio, acrescente-se em aparte.
A inspiração de Hoyle e a sua descoberta não cabem neste espaço. Mas foi tão importante que o astrofísico Gamow escreveu um texto conhecido na ciência como o Genesis, segundo Gamow. É assim, da melhor forma que consigo traduzir:

Ao princípio, Deus criou radiação e matéria. E a matéria não tinha forma
ou quantidade, e os nucleões corriam sem nexo nas profundezas.
E Deus disse: "Faça-se a massa dois". E a massa dois foi feita. E Deus viu o
deutério e que o deutério era bom.

E Deus disse: "Faça-se a massa três". E a massa três foi feita. E Deus viu o tritium e que o tritium era bom.

E Deus continuou a chamar números até aos elementos transurânio. Mas, quando olhou a sua obra, viu que não era boa. 
Na pressa de contar, esqueceu-se da massa cinco e, naturalmente, não podiam formar-se elementos mais pesados.

Deus ficou desapontado e, primeiro, queria contrair o Universo e começar outra vez do princípio. Mas não quis ser simples.
Sendo todo poderoso, Deus decidiu corrigir o engano duma maneira quase impossível.

E Deus disse: "Faça-se Hoyle". E Hoyle foi feito. E Deus viu Hoyle
e disse-lhe para fazer os elementos pesados da maneira que mais gostasse.

E Hoyle decidiu fazer elementos pesados  nas estrelas e espalhá-los
pela exposão das supernovae. Mas, para assim fazer, teve de obter
a abundância da nucleossíntese do princípio, porque Deus se
tinha esquecido de chamar a massa cinco.

E assim, com a ajuda de Deus, Hoyle fez elementos pesados, mas foi
tão complicado que hoje, nem Hoyle, nem Deus, nem ninguém,
compreende exactamente como foi feito.
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