Como forma de recepcionar seus novos calouros, o Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP) organizou a Aula Magna Inaugural intitulada Three Seeds in the Flowering of Quantum Sciences, que foi apresentada pelo Prof. Dr. Daniel Kleppner, um dos mais consagrados físicos atômicos vivos.
Com o Auditório “Professor Sérgio Mascarenhas” (IFSC/USP) completamente lotado, Kleppner, que é docente do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT – EUA), dissertou sobre os substanciais avanços que decorreram na física quântica, área em que se estuda o comportamento de elementos em escala atômica e sub-atômica, como, por exemplo, elétrons, prótons, pósitrons e moléculas.
O desenvolvimento dos relógios atômicos, da eletrodinâmica quântica, dos átomos de Rydberg, bem como dos condensados de Bose-Einstein, recebeu maior ênfase durante a apresentação do físico, que enfatizou o fato de que nas últimas décadas a mecânica quântica deixou de ser restrita à física e passou a ganhar relevância em praticamente todas as ciências. Segundo Daniel Kleppner, desde a Biologia, passando pela Ciências de materiais e e culminando na computação, todos não poderiam hoje progredir sem a inclusão dos fundamentos da matéria quântica. Dada esta importância, o tema deve ser vivo na mente dos estudantes, desde o inicio de sua formação, motivo pelo qual Kleppner abordou três fatos relevantes (sementes) que tornaram os conceitos quânticos, não apenas parte da física, mas uma ciência por inteiro.
Exausto de um voo que o transportou ao Brasil, o cientista de 84 anos não se negou a interagir com os muitos alunos que o abordaram no final da apresentação, dispondo-se inclusive a manter uma profícua conversa com a Assessoria de Comunicação do IFSC/USP.
“Creio que toda criança seja curiosa… Eu não perdi minha curiosidade”
Daniel cresceu na cidade nova-iorquina de Nova Rochelle. Seu pai, Otto Kleppner, foi um imigrante austríaco que deixou a cidade de Viena em 1906 – já sob pressões antisemitas -, tendo se mudado para Nova Iorque onde se graduou na universidade local, tendo trabalhado intensamente para sustentar a família. Atencioso e bem-humorado, Daniel acredita ser um homem de sorte. Na infância, estudou em boas escolas e viveu em uma casa confortável. “Meu pai teve que trabalhar muito para superar seus problemas. Mas a vida sempre foi fácil pra mim. Então, me sinto sortudo”, diz ele, que se considera o verdadeiro beneficiário do árduo trabalho do pai.
Na infância, Daniel mantinha vários hobbies. Junto com o irmão, por exemplo, construía rádios de galena e pequenos modelos de aeronaves. Embora seus pais não fossem cientistas, jamais se opuseram ao desejo de Kleppner de se tornar físico. Assim, em 1953, Daniel se graduou na Faculdade Williams em Amherst (Massachusetts) e em 1955 concluiu outro bacharelado, só que dessa vez na Universidade de Cambridge (Inglaterra). Durante o ensino médio e seus bacharelados conviveu com pessoas que acabaram por se tornar seus mentores. Mas foi nos últimos anos da década de 1950, na Universidade de Harvard (EUA), que Kleppner conheceu seu verdadeiro “guru” – nada mais nada menos que o Prof. Dr. Norman Ramsey, que orientou sua tese de doutorado e viria a ser Prêmio Nobel de Física de 1989. Para Kleppner, Ramsey era um indivíduo incomum, criativo, que interagia abertamente com quem conhecia, que jamais se mostrava irritado e que tinha facilidade em unir pesquisadores de diferentes áreas para trabalharem juntos, uma característica que lhe permitiu ajudar a criar tanto o Laboratório Nacional de Brookhaven (EUA) como o Laboratório Fermi (EUA), cujo auditório leva seu nome.
Durante o doutorado, Daniel criou o hidrogênio maser, um sistema que hoje é importantíssimo nas áreas de telecomunicação e de sistemas de navegação (como o Sistema de Posicionamento Global – GPS) – e que foi um dos motivos pelo qual Ramsey recebeu o Prêmio Nobel, em 1989. “Sei que Norman ficou desapontado porque decidi não compartilhar o Prêmio com ele. Mas a ideia-chave para a invenção do hidrogênio maser foi dele. Eu era apenas um estudante graduado”, relembra Kleppner que, com o título de doutorado, se tornou professor do MIT, onde foi pioneiro no estudo de áreas (como, por exemplo, átomos de Rydberg e átomos em cavidade…) que são fundamentais para o entendimento da natureza quântica da matéria. Mas, entre tantas opções, pode-se perguntar por que ele escolheu trabalhar com física. Segundo Kleppner, a área permite obter resultados que ultrapassam as expectativas, algo que ocorre em menor frequência em outros campos do conhecimento. Segundo ele, se na década de 1960 as pessoas soubessem de tudo o que foi inventado até hoje elas ficariam maravilhadas. Como exemplo, citou a invenção da Ressonância Magnética. “Ninguém poderia prever que a imagem por Ressonância Magnética seria uma tecnologia tão importante e capaz de salvar milhões de vidas”, comenta Kleppner. Há décadas trabalhando com física atômica, Kleppner é otimista ao falar sobre o futuro da física quântica, tendo afirmado que, se soubéssemos a respeito do futuro, também nos sentiríamos maravilhados. Nesse sentido, citou a teoria do Big Data, termo que se refere ao armazenamento de uma imensa quantidade de dados, o que tem sido cada vez mais apreciado pela comunidade científica. “Na visão das ciências quânticas, o Big Data começará a ser Little Data“, brincou, se referindo aos pequenos elementos que são tão fundamentais na física atômica.
Embora não tenha sido laureado com o Prêmio Nobel de Física, Kleppner foi mestre e/ou colega de laboratório de seis pesquisadores que receberam o famigerado Prêmio. Aliás, classificou como “triste” o fato de muitos cientistas serem tão obcecados pelo título do Prêmio Nobel, mas reconhece o merecimento dos laureados e a importância de seus trabalhos. Obviamente que Kleppner gostaria de receber o título, mas acima de tudo considera que o melhor prêmio que o cientista pode receber é “uma carreira muito feliz”. Neste ano, em reconhecimento às suas contribuições científicas, Kleppner recebeu a Medalha da Associação Americana de Física (APS), que é considerada a maior condecoração atribuída a físicos nos EUA.
Questionado a respeito das diferenças entre se fazer ciência no Brasil e em outras regiões, como EUA e Europa, ele enfatiza que o avanço da ciência geralmente está relacionado às tradições regionais. Os históricos seculares de algumas instituições de ensino superior*, as ações filantrópicas voltadas ao ensino e à pesquisa, e, inclusive diversos episódios da II Guerra Mundial, colaboraram – ou ainda colaboram – para o avanço tecnológico tanto norte-americano como europeu. A Guerra, por exemplo, culminou na imigração de excelentes cientistas da Alemanha para os EUA, bem como na transformação da imagem que se tinha dos pesquisadores, que passaram a ser vistos como heróis, já que o conflito também foi marcado por diversas invenções ousadas, como, por exemplo, os radares que foram utilizados para detectar ameaças de ataques aos exércitos aliados.
A próxima fronteira a ser explorada pela física
Embora algumas áreas, como a nanociência, neurociência, ciências biológicas e teorias quânticas, ofereçam perspectivas promissoras para o futuro da ciência, Kleppner crê que a primeira detecção direta das ondas gravitacionais, anunciada em 2015, alterou a visão que se tem do universo, podendo certamente ser a próxima fronteira para os estudos da física. “Os pesquisadores que as detectaram fizeram testes extraordinários para se certificarem de que essa detecção é real. Quando você tem acesso ao paper, e o lê com atenção, você acredita nisso: temos que ser otimistas”. Seu otimismo acerca do futuro da ciência é comum entre os pesquisadores, porque a ideia de poder entender o funcionamento de tudo aquilo que nos cerca é uma maneira fascinante de enxergar o mundo. Mas, para Kleppner, além dessa visão positiva, os físicos devem ter muita coragem para conquistar suas metas e ir sempre mais além.
O reencontro entre o Prof. Dr. Jarbas Caiado de Castro Neto (IFSC/USP) e o seu ex-orientador do MIT, Prof. Daniel Kleppner
*A Universidade de Cambridge, por exemplo, foi fundada em 1209; enquanto a de Harvard surgiu em 1636. Já a USP foi criada em 1934, sendo, portanto, uma instituição jovem.
Assessoria de Comunicação – IFSC/USP
