A dúvida infinita da ciência
David Gross, que recebeu o título de doutor honoris causa da UNESP, reflete sobre o conhecimento

Para David Gross, o produto mais importante do conhecimento é a ignorância. Ele sempre aborda essa questão aparentemente contraditória nas palestras que profere desde que ganhou o Prêmio Nobel de Física de 2004. A mais recente aconteceu na abertura do XXVII Encontro Nacional de Física de Partículas e Campos, em Águas de Lindóia (SP), quando recebeu da UNESP o título de doutor honoris causa.
(Leia o quadro abaixo.)

“As perguntas que fazemos hoje em física de partículas e astrofísica são muito mais interessantes que as questões em voga há 25, 35 anos quando eu era um estudante de pós-graduação”, compara Gross, que dirige o Instituto Kavli de Física Teórica da Universidade da Califórnia, em Santa Bárbara, Estados Unidos.

Isso acontece, segundo ele, porque aprendemos cada vez mais. A situação sugere a imagem de alguém que viveria numa ilha de conhecimento, cercada por um mar de ignorância. Quando a área dessa ilha aumenta pelo progresso da ciência, também aumenta o litoral – a fronteira com o desconhecido. Para Gross, a expansão dessa fronteira é o fruto mais valioso do conhecimento.

Informação recente

“Como surgiu o universo?”, por exemplo, é uma velha questão religiosa e filosófica, que somente agora se tornou questão científica. Na palestra, Gross mostrou um diagrama com a história de 13 bilhões de anos do universo, feito quase apenas com o conhecimento adquirido nos últimos 25 anos.

Hoje, a quantidade de dados sobre galáxias, estrelas e planetas é suficiente para testar modelos precisos de como essas estruturas se formaram. “Podemos ver a luz de um tempo em que ainda não existiam átomos”, disse ele, referindo-se à radiação de microondas que permeia o cosmos, uma descoberta recente que evidencia que o universo surgiu do big bang.

Esse fenômeno apareceu 300 mil anos depois da grande explosão. Os físicos esperam descobrir o que aconteceu nesse período, quando se formaram os primeiros núcleos atômicos, estudando as marcas deixadas na radiação de microondas. Tal radiação também fornece evidências indiretas sobre como nasceram as partículas elementares nos primeiros milionésimos de segundo do universo e como o próprio espaço e o tempo surgiram de uma estrutura ainda mais fundamental.

Outra maneira de sondar o big bang é através das ondas gravitacionais, previstas pela teoria da relatividade geral, que poderão ser detectadas nos próximos anos por experimentos em vários países. A relatividade geral é um dos dois pilares da física moderna e um dos desafios mais importantes da área volta-se para as maneiras de testá-la em situações astronômicas onde a força gravitacional é tão extrema que se formam os buracos negros, dos quais nada escapa. O outro pilar é a mecânica quântica, que descreve o mundo microscópico.

Teoria unificada

Gross falou da teoria que ajudou a construir, o Modelo Padrão, que descreve quais são as partículas elementares (quarks e fótons, por exemplo) que constituem a matéria e quais são as responsáveis pelas forças fundamentais, com exceção da gravidade. A teoria permite prever o resultado de reações observadas em aceleradores mas não explica o “padrão bizarro” dos valores de suas massas e as intensidades das forças.

Gross acredita que esses valores deverão em breve ser explicados por uma descrição unificada de todas as forças. A candidata favorita do físico é a teoria das supercordas – que propõe que as partículas elementares são minúsculos filamentos que vibrariam entre diferentes dimensões do espaço –, na qual ele trabalha desde os anos 1970. A teoria de cordas não é uma teoria no sentido usual. Recentemente, suas diferentes versões se revelaram partes de um todo desconhecido, que poderia ser a tão sonhada unificação. A hipótese das supercordas talvez possa ser verificada no Grande Colisor de Hádrons (LHC), o acelerador de partículas mais energético do mundo, que deve começar a operar em 2007, na fronteira da Suíça com a França.

Se os físicos de 30 anos atrás não podiam propor algumas dessas questões cientificamente, outras nem eram sonhadas. “A descoberta de que 95% da densidade de energia do Universo está em uma forma desconhecida nos pegou de surpresa”, disse Gross. Os movimentos das galáxias, a expansão do universo e as variações na radiação cósmica de fundo só fazem sentido quando se assume que existem formas de matéria e energia invisíveis, cuja origem pode
apenas ser suposta.

Especializações

Diversos físicos hoje se dirigem para a biologia, atraídos pela grande quantidade de dados nos códigos genéticos e pela possibilidade de realizarem previsões para experimentos de evolução de bactérias.
“Muitos físicos também estão se voltando para a neurociência, fazendo perguntas sobre a
auto-organização dos sistemas nervosos”, disse Gross. Eles se questionam sobre temas como a possibilidade de quantificar a consciência ou medir seu surgimento em um bebê.

Gross teme que a tendência à superespecialização transforme subáreas da física em disciplinas diferentes no futuro. “Acho importante que todos os físicos tenham a mesma formação básica”, comentou.

A última pergunta que Gross fez à platéia indica o risco de que os próximos projetos de satélites e aceleradores de partículas se tornem inviáveis em termos financeiros. “Daqui a 25 anos, as grandes questões ainda estarão conosco. Que novas abordagens já deveríamos começar a considerar para respondê-las?”, desafiou.

Igor Zolnerkevic