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A Dialética da História Volume 3: Caminhos das Ciências
15. Átomo dividido
Volume 3: Caminhos das Ciências
15. Átomo dividido
No mesmo período em que Mendeleiev e Thompson se viam às voltas
com a divisibilidade e a historicidade da natureza inorgânica ou
inanimada, Marx também se via às voltas com a divisibilidade e a
historicidade da sociedade humana.
Para estudar de forma científica a natureza inorgânica, Mendeleiv e
Thompson andaram às tontas por muito tempo. Eles não contavam com
um método, nem com um aparato técnico que lhes permitisse analisar
os fenômenos de acordo com o funcionamento geral da própria
natureza. E, mesmo que tivessem um método, através do qual
pudessem utilizar a abstração, a ausência de um aparato técnico poderia
ter sido fatal para os experimentos práticos indispensáveis à
demonstração de suas teorias.
O primeiro passo de Marx, por seu turno, foi descobrir e sistematizar tal
método. No caso da sociedade humana, o processo de construção dos
aparatos técnicos teria que fazer parte da própria análise, através da
abstração. Este era o instrumento principal com que ele poderia contar,
tanto para elaborar, ou re-elaborar o método, quanto para aplicá-lo à
análise histórica da sociedade humana.
Entre 1848 e 1864, ao fazer a crítica ao idealismo de Hegel, Marx reelaborou
o método lógico-dialético, para pesquisar as leis ou tendências
potenciais de desenvolvimento interno dos corpos, e o associou ao
método histórico, para examinar o processo real de desenvolvimento,
sob a ação de fatores e inferências externas.
Para demonstrar a validade teórica desses métodos, Marx pesquisou o
processo de divisão e desenvolvimento interno da mercadoria, a célula
mais simples e mais comum do modo de produção capitalista. No curso
de exposição de sua pesquisa, em O Capital, mostrou como a
mercadoria e seus pólos, o valor de uso e o valor de troca, eram
produtos históricos que, em suas mudanças, levaram à constituição do
capital e do modo de produção capitalista.
Na época, a demonstração mais palpável dessa produção histórica
encontrava-se na Inglaterra, embora num estágio ainda inicial. Para
ilustrar sua exposição do desenvolvimento lógico-dialético da
mercadoria até chegar à constituição do capital, Marx utilizou-se, em
vários momentos, de descrições históricas como a da acumulação
primitiva do capital. Portanto, na elaboração de O Capital ele apresentou

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capítulos que são puramente a exposição através do método lógicodialético,
e capítulos que são descrições em que emprega o método
histórico.
Marx alertou para a necessidade de não fazer confusão entre os dois
métodos durante a leitura de sua obra. As narrações históricas eram
apenas ilustrações para suavizar a descrição árida do texto. Porém, o
desconhecimento das diferenças entre os dois métodos levou, e
continua levando, muitos leitores a considerem O Capital como
obedecendo apenas a um método. O que tem dificultado, a muitos,
entender como o capital se desenvolveu de forma historicamente
desigual e, apesar das nuances nacionais e regionais, acaba por colocar
em evidência, em toda parte, as suas principais características.
As variações e desvios históricos do capital pareceram, em alguns
momentos, tornar inválidas algumas das leis descobertas por Marx em
sua análise lógico-dialética. Não foram poucos os que acreditaram que,
com o surgimento dos estados de bem-estar social na Europa, após as
grandes guerras mundiais, a lei de pauperização relativa e absoluta da
classe dos trabalhadores assalariados, trabalhadores cuja classificação
Marx tomou dos romanos e chamou proletariado, havia se mostrado
irreal.
No entanto, bastou que o socialismo dos países do leste europeu
entrasse em derrocada e que o capitalismo dos países desenvolvidos
chegasse ao estágio das corporações transnacionais para que a
realidade daquela lei se tornasse cada vez mais evidente. Uma leitura
atual de O Capital dará a impressão de que Marx o escreveu no início do
século 21, não na metade do século 19. Agora, nos países centrais, o
capital se aproxima de seu estágio máximo de desenvolvimento,
enquanto naquela época o capital ainda lutava por sua consolidação.
Em outras palavras, o método lógico-dialético mostrou sua validade
como método imprescindível para as pesquisas científicas sobre o
desenvolvimento da sociedade capitalista. Algumas das outras previsões
históricas de Marx, como a de que as revoluções proletárias se
realizariam primeiro nos países capitalistas desenvolvidos, mostraramse
equivocadas. Mas esses equívocos provaram, por outro lado, aquilo
que ele e Engels repetiram muitas vezes. Isto é, que a história é cheia
de desvios e ziguezagues e que, muitas vezes, a previsão lógicodialética
precisa esperar a história para realizar-se.
Porém, por que o método lógico-dialético e o método histórico,
utilizados com sucesso por Marx na demonstração da divisibilidade e da
historicidade do modo de produção capitalista, não conseguiram

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conquistar os meios científicos como instrumento de análise da
divisibilidade e historicidade da natureza?
Uma das respostas plausíveis talvez resida em seu próprio sucesso no
campo ideológico e político, embasando uma doutrina de combate para
revolucionar o mundo. Como reação, o método lógico-dialético erigiu
uma massa espiritual e material resistente sem igual na história da
humanidade. Isto, apesar, ou por causa, da mudança social evidente na
substituição do feudalismo pelo capitalismo, e de uma série de outros
acontecimentos científicos que apontavam para a correção do dois
métodos.
A célula havia sido descoberta, fazendo surgir a química orgânica e
abrindo um vasto campo de investigação, a partir dela, para descobrir o
funcionamento dos organismos vivos. Nesse mesmo período, Darwin e
Wallace haviam elaborado, de forma autônoma, a teoria da seleção
natural das espécies como base do processo de evolução dos
organismos vivos. Mesmo inconscientemente, ambos haviam aplicado as
noções dialéticas de mudanças no ambiente externo, em relação com as
mudanças internas, para explicar o processo de evolução histórica das
espécies animais.
Os químicos também estavam descobrindo, como vimos, num longo
processo de tentativas e erros, que somar ou diminuir quantidades,
formando novos compostos, com propriedades e qualidades distintas
dos anteriores, era uma das propriedades dos átomos. Modificar a
propriedade de um corpo, mesmo conservando a quantidade de átomos,
mas mudando sua forma de organização, como acontecia com o
diamante e com o grafite, era outra das propriedades impressionantes
dos átomos. Neste caso, temos opostos tão distantes em dureza, que só
o exame microscópico poderia demonstrar tratar-se apenas de
organização diferente de átomos idênticos.
Apesar desses indícios, que apontavam para o avanço científico e, ao
mesmo tempo, para uma série considerável de problemas a serem
enfrentados e resolvidos pelas ciências, alguns físicos renomados, como
Michelson e Kelvin, na virada do século 19 para o século 20,
consideraram que os princípios gerais de funcionamento do universo já
haviam sido estabelecidos. Não haveria muito mais a ser feito. Kelvin
chegou a afirmar que restava somente a determinação de alguns
números mais com uma quantidade maior de casas decimais. Talvez,
dando-se conta de que exagerava, admitiu haver duas nuvens a
decifrar: as propriedades da luz e a radiação que os objetos emitem
quando aquecidos.

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Se fosse mais modesto, poderia haver considerado que a descoberta do
elétron, em 1890, por Thompson, apontava para a existência de nuvens
mais densas no processo de conhecimento. Mas Kelvin, como muitos
outros físicos, não considerou importante tal descoberta, se é que
acreditou nela. Ainda hoje, boa parte dos cientistas considera que a
física moderna, substituta da física clássica de Galileu e Newton,
começou justamente no início dos anos 1900, com a teoria da
relatividade de Einstein e com a teoria quântica de Planck e Bohr.
Para eles, a física clássica teria descrito a dinâmica dos objetos maiores
do que um átomo e menores do que o sistema solar, e havia incluído a
eletricidade em seu conhecimento. Reconhecem, em geral, que a
descoberta do elétron os teria alertado para a profundidade de sua
própria ignorância a respeito do átomo e de sua divisibilidade. Mas
desconsideraram Thompson como um dos iniciadores da física moderna.
Isto talvez mostre o quanto eles tateavam, ou continuam tateando, no
entendimento da verdadeira importância da descoberta do elétron, e do
papel que esta partícula desempenha nas mudanças atômicas e
moleculares.
Assim, no início do século 20, tinham como física e quimicamente
invariáveis e estáticos os corpos que examinavam, fossem os macros,
como as galáxias e as estrelas, fossem os micros, como os átomos. Isto,
apesar de Mendeleiev já haver apontado no sentido da transformação.
Não é por acaso, pois, que boa parte dos homens de ciência tenha
ficado atônita quando a divisibilidade se mostrou incontornável.
Eles estavam acostumados a considerar apenas os movimentos
mecânicos, sem levar em conta a possibilidade de que, física e
quimicamente, os átomos e os corpos se transformassem no curso
desses e de outros movimentos, dando surgimento a novos átomos e
novos corpos. Alguns físicos chegaram a afirmar que uma física das
partículas só poderia ser exposta através de equações matemáticas,
sem poderem ser vinculadas a coisas materiais, como na física clássica.
Desse modo, acreditavam que a física das partículas se transformaria na
mais abstrata e oculta das ciências. Os que pensavam assim talvez
tenham se assombrado quando a física e a química tornaram possíveis
coisas tão concretas como as destruidoras bombas atômicas e de
hidrogênio, e os revolucionários chips de silício. A transformação da
física e da química de partículas em ciências de resultados práticos
muito palpáveis simplesmente mostrou quão obscuros eram aqueles
pensamentos.
Foi em meio a essas discussões e descobertas que Einstein contribuiu,

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em 1905, para subverter ainda mais as previsões de Michelson e Kelvin.
Ele demonstrou matematicamente algo que vários filósofos da
antiguidade, assim como de épocas posteriores, vinham afirmando há
tempo. Isto é, que o espaço e o tempo eram a matéria prima da
realidade, e que massa e energia podiam transformar-se uma na outra.
Ele elaborou sua teoria da relatividade tendo por base a descoberta do
movimento browniano. Este seria a prova da existência dos átomos e de
que a luz seria composta de partículas. Em 1820, Richard Brown havia
observado, através de um microscópio, uma formação de fumaça
composta de partículas em constante movimento. Essas partículas
vibravam em torno de um mesmo ponto, em alta velocidade.
Einstein deduziu que tais vibrações resultavam das colisões com as
moléculas de ar. Essas moléculas, de todas as direções, bombardeavam
as partículas, fazendo com que estas parecessem relativamente
estacionárias. Portanto, mesmo enxergando única e exclusivamente o
movimento mecânico, Einstein deu uma contribuição decisiva para
demonstrar que espaço e tempo estavam em interação.
No caso da luz, Maxwel havia deduzido, no final do século 19, que sua
velocidade deveria ser a mesma, qualquer que fosse a velocidade da
fonte. Mensurações precisas confirmaram essa suposição. Einstein
acrescentou que a luz se espalharia a partir de um evento, formando um
cone tridimensional na dimensão temporal do espaço-tempo, chamado
prisma de luz futuro do evento.
Isso significava que, se uma vibração de luz fosse emitida num
determinado tempo, por exemplo, a partir da explosão de uma
supernova, localizada num determinado ponto do espaço, à medida que
o tempo passasse, a luz se espalharia como uma esfera, cujo tamanho e
posição seriam independentes da velocidade da fonte. A luz que
chegava à Terra, vinda de estrelas e galáxias distantes, fora emitida há
bilhões de anos. Portanto, o universo que vemos, através da luz emitida
pelos corpos celestes, seria o universo do passado, não o do presente.
Este, porém, era um problema que a maioria dos físicos também
enfrentava mecanicamente. Não davam muita atenção ao detalhe de
que tudo que existe no universo é datado. Isto é, sofre mudanças desde
que surge até desaparecer. Portanto, se partirmos desse pressuposto, e
também do fato de que o tempo é mudança, será preciso que o período
de existência da luz de uma estrela, para continuar chegando até nós,
tenha mais de 14,5 bilhões de anos. Se tiver menos, essa luz já morreu.
Há seres vivos que duram apenas dias, semanas ou meses, como alguns

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insetos. Há animais que vivem 5 anos, outros 10 anos, outros 200 anos.
Há árvores de 2 mil anos. Eras geológicas têm durabilidade de centenas
de milhões de anos. Alguns átomos radioativos duram centésimos de
segundo, enquanto o período de duração de um próton parece ser
superior a vários bilhões de anos. Calcula-se que a Terra ainda dure 5
bilhões de anos e que o universo atual teve seu início há 14,5 bilhões de
anos.
A luz, assim como o calor e outras formas de energia, também estão
sujeitas a essa lei geral de existência ou datação. Se a duração de
existência da luz for igual ou inferior a 14,5 bilhões de anos, isto pode
significar que a luz que está chegando até nós é de estrelas mais jovens
e mais próximas.
Para que a luz do universo primordial, como o chamam alguns físicos e
astrofísicos, ainda esteja chegando até nós, isso significa que a
durabilidade da luz deve ser igual ou maior do que 15 bilhões de anos.
O que pode significar que a luz que está chegando até nós seja de um
período anterior ao surgimento do universo. Podem existir partes mais
antigas do universo cuja luz já se extinguiu e não podemos vê-las.
Estaríamos tomando como início dos tempos algo no meio do caminho.
Mas isso talvez seja algo a ser resolvido no futuro.
De qualquer modo, Einstein desfez a teoria de que a luz consistia de
ondas no campo magnético que permeia o universo, campo magnético
até então tido como uma substância chamada éter. A descoberta do
elétron, feita através da iluminação de uma lâmina de metal com luz
ultravioleta, causando a emissão da partícula elétron através do
anteparo e criando um efeito fotoelétrico, levou-o a deduzir que a causa
de tal efeito era a emissão de energia em forma de luz.
Embora revolucionário em alguns aspectos da teoria física, Einstein
curvou-se a seu tempo e expressou a idéia de que essa energia
luminosa deveria ser uma porção indivisível, uma partícula chamada
fóton. Assim, por um lado mostrou que a existência do éter deixava de
ter sentido, mas por outro decretou a indivisibilidade do fóton, mesmo
sem experiências que a comprovassem.
Tomando como um dado da realidade que a luz se desloca em linha
reta, a uma velocidade de 300 mil quilômetros por segundo, Einstein
concluiu que, ao aplicarmos uma força a um objeto, a fim de acelerá-lo,
não só o faremos deslocar-se mais rapidamente, como também o
tornaremos mais pesado. Conforme nos aproximarmos da velocidade da
luz, despenderemos cada vez mais energia para fazer o objeto se
deslocar mais rapidamente. Mas, com isso, o tornaremos cada vez mais

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pesado. Quando o objeto for acelerado até quase a velocidade da luz,
não poderemos mais aumentar sua velocidade. E qualquer energia
despendida a mais simplesmente aumentará sua massa.
A taxa de conversão de energia em massa, E = mc2, na qual E =
energia, m = massa e c2 = quadrado da velocidade da luz, significa que
um pequeno aumento na massa necessita de um gigantesco gasto de
energia para ocorrer. Ou, alternativamente, que uma quantidade
mínima de massa pode resultar numa gigantesca liberação de energia,
se ela é impulsionada quase à velocidade da luz. Isto é o que ocorre na
explosão de uma bomba nuclear. Ou na explosão de uma supernova. Ou
ocorreu no big bang.
No entanto, mais uma vez, todas as deduções de Einstein foram
mecânicas e baseadas em partículas indivisíveis. Supor que elétrons, em
seu movimento mecânico, pudessem se transformar em energia sob a
forma de novas partículas fótons, não estava em seu pensamento. É
verdade que ele, diferentemente de Newton, não considerava que a
gravidade fosse uma força que os objetos exerciam uns sobre os outros,
à distância. A gravidade seria uma distorção do espaço-tempo. A massa
do Sol distorceria o espaço e o tempo de tal modo, que as trajetórias
dos planetas pareceriam curvas.
Assim, enquanto Newton transformou a gravidade numa força apenas
atrativa, Einstein trocou essa força por uma distorção causada pela
massa do Sol. Mas Einstein, ao contrário de Newton, tomou o espaço e o
tempo como quantidades dinâmicas. Ou seja, quando um corpo se
move, ou uma força atua, afeta a curva do espaço-tempo. A estrutura
desta, por sua vez, afeta a forma como os corpos se movem e as forças
atuam, enquanto também é afetada por qualquer coisa que aconteça no
universo. Portanto, considerava a interação universal como um aspecto
importante da realidade.
Paralelamente à elaboração das teorias da gravidade de Einstein, entre
1905 e 1915, Ernest Rutheford (1871-1937) vinha estudando a
radiação. Na década de 1890, além da descoberta do elétron, se
descobrira que elementos como o urânio, tório, polônio e rádio emitiam
raios invisíveis, que podiam escurecer chapas fotográficas expostas a
eles, tal como fazia a luz. Até então, as únicas fontes conhecidas de
calor e luz eram as reações químicas. E a dedução lógica era de que tais
elementos estavam submetidos a algum tipo de reação química
espontânea.
Tal dedução foi logo descartada por Rutheford. Ele verificara que o
minério radioativo uraminita, continha vários elementos radioativos,

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como urânio e rádio. Constatara que a radiação da uraminita não podia
provir de reações químicas porque, embora a radiação fosse muito alta,
a composição química do minério não se alterava. Isto o levou a
cometer, então, o que deve ter parecido uma heresia. Declarou que a
radiação provinha do interior dos próprios átomos. Isto, numa época em
que a maioria dos cientistas ainda acreditava que os átomos eram
indivisíveis e a possibilidade deles se desintegrarem era tida como
impossível.
Depois disso, ao trabalhar com o tório, Rutheford demonstrou que ele se
transformava lentamente em outros elementos, primeiro numa
substância que chamou de tório-X, que logo depois se transformava
num gás, o torônio, que por sua vez se transformava rapidamente em
hélio. O torônio, por sua vez, tornava radioativa qualquer substância
com a qual entrasse em contato, mesmo que eventual e por pouco
tempo.
Soddy, assistente de Rutheford, que trabalhava na análise química das
substâncias, concluiu que cada uma delas era um elemento
independente, gerado a partir do tório. Diante disso, exclamou estar
diante da transmutação, tão procurada pelos antigos alquimistas. A
radioatividade não era, assim, um subproduto da desintegração dos
átomos formando outros elementos. Era o próprio processo de
desintegração e da transformação de um átomo em outros.
Mais adiante, Rutherford descobriu que a radiação emitida por
elementos radioativos consistia de partículas alfa, que não eram senão
núcleos de átomos de hélio. Eles eram carregados positivamente e se
moviam a uma velocidade apreciável, embora a uma fração da
velocidade da luz. Essas partículas podiam atravessar gases e finas
barreiras sólidas.
Testes posteriores mostraram que a cada 8 mil partículas alfa lançadas
numa lâmina de ouro de espessura micrométrica, uma ricocheteava.
Rutherford descobriu, então, que os átomos têm toda a sua massa
concentrada num minúsculo núcleo carregado positivamente, com o
resto de seu volume constituído por uma nuvem de elétrons, que
orbitam o núcleo.
A maior parte de um átomo seria, pois, constituída de espaço vazio.
Quando partículas alfa passam através de um sólido, elas passam pelas
partes vazias dos átomos. As cargas positivas dos núcleos podem,
ocasionalmente, desviá-las de seu caminho e fazer com que alguma
delas colida diretamente com um núcleo. Neste caso, ela ricocheteará.
Rutheford também deduziu que todo elemento químico conteria um

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número específico de prótons, com carga elétrica positiva. A quantidade
de prótons, porém, variaria. Se o núcleo contivesse prótons em
demasia, ou de menos, tornar-se-ia instável e radioativo.
Em continuidade, Rutheford utilizou um gerador capaz de acelerar
núcleos de átomos de hidrogênio pesado, ou deutério, contra uma fina
lâmina de lítio. O resultado foi a fusão nuclear. Sempre que um núcleo
de deutério colidia de frente com um núcleo de lítio, os dois se fundiam
antes de se partirem em dois átomos de hélio, movendo-se em direções
opostas a velocidades imensas.
Na fusão de dois átomos de deutério, por outro lado, detectou-se uma
emissão de prótons rápidos com energia de até 20 mil eletrovolts. Em
outras palavras, a fusão de dois núcleos atômicos, sendo um de deutério
e outro de lítio, levaria à transformação deles em dois átomos de hélio.
E a fusão de dois átomos de deutério levaria à transformação deles em
prótons.
Essas experiências e conclusões de Rutheford apontaram para vários
aspectos inerentes à dialética. Primeiro, a divisibilidade. O átomo, como
tudo mais, era divisível. Depois, a existência de opostos internos. Isto é,
núcleo, com carga elétrica positiva, e elétrons, com carga elétrica
negativa. Além disso, a transformação. Ou seja, no choque e fusão de
dois núcleos atômicos, ou de dois átomos, a produção de dois novos
átomos, diferentes dos anteriores, ou de prótons e energia.
Em 1932, Chadwick descobriu que o núcleo continha outra partícula,
chamada nêutron, com a mesma massa do próton, mas sem carga
elétrica. Mais tarde se descobriu que os prótons e os nêutrons, quando
colidiam entre si ou com outras partículas idênticas, davam surgimento
a partículas ainda menores, que foram chamadas quarcks e existem em
inúmeras e diferentes variedades.
Na fissão nuclear, obtida apenas em 1938, o mesmo processo dialético
se mostrou presente. Lisa Meisner disparou nêutrons contra o núcleo de
átomos de urânio, constatando que um impacto direto no núcleo podia
partir o átomo de urânio em duas partes quase iguais. Ela presumiu que
as metades, ambas com cargas elétricas positivas, deveriam repelir-se
mutuamente. Como uma gota líquida, elas saltariam em pedaços em
grande velocidade. Mais intrigante do que isso foi o fato de que a divisão
do núcleo produziu também um ou mais nêutrons, que poderiam
chocar-se com outros núcleos, fazendo com que eles, por sua vez, se
dividissem, numa reação em cadeia.
Uma quantidade de nêutrons, com qualidade determinada, disparada

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contra um núcleo de um átomo, também com qualidade determinada e
diferente, causou a divisão do átomo em metades iguais (portanto
diferentes do átomo original). Estas metades se transformaram, logo
depois, em um ou mais nêutrons e núcleos, diferentes dos nêutrons e
núcleos originais, liberando energia. Num processo sucessivo de
transformações, nêutrons chocaram-se com outros núcleos, tornando-se
nêutrons e núcleos diferentes e energia, até se esgotarem. A divisão e a
transformação de quantidades e qualidades determinadas em novas
divisões e em outras quantidades e qualidades, aspectos inseparáveis
do processo dialético, são evidentes.
O grave nessa reação em cadeia, na qual um único grama de urânio
pode liberar energia equivalente à queima de 3 toneladas de carvão,
transformando-se num processo gigantesco de explosão, como a das
bombas nucleares, apenas mostra que os movimentos da natureza
também podem conduzir à destruição.
Outra das vantagens das teorias atômicas de Rutherford é que elas
consideravam equivalentes as características elétricas e químicas dos
átomos. Assim, no momento em que se verificou que os elétrons
giravam a altas velocidades em torno do núcleo, deduziu-se que eles
emitiam ondas eletromagnéticas, embora não se soubesse como eles
reagiam à perda de energia causada por sua própria radiação.
Isto levou Niels Bohr (1885-1962) a dizer que as órbitas dos elétrons
estavam separadas por um nada energético. William Campbell (1862-
1938), por sua vez, afirmou que, quando um sistema mudava de alfa
para beta de maneira descontínua, não existiria nada intermediário
entre os dois estados. Filosoficamente, esse argumento é idêntico ao
utilizado por Zenão de Eléia, contra os dialéticos gregos.
Zenão dizia que era um absurdo supor algo cuja existência não podia
ser provada. Nada muito diferente do que Bohr e Campbell fizeram, ao
negar a continuidade do movimento, por considerarem inexistentes os
estados intermediários. Bohr dizia que o espaço que separa duas órbitas
não teria realidade energética porque a radiação não seria determinada
por um movimento de próximo a próximo, mas por uma função dos
limites desse movimento. Deduziu então que a energia de uma órbita
saltaria para outra órbita, por terem valores diferentes.
Bohr talvez não tenha se dado conta de que, se isso fosse real, nos
conduziria à conclusão de que o mundo atômico e o mundo terrestre
não teriam qualquer influência entre si. O que deve ser um absurdo, a
partir do fato de que todos os corpos terrestres, inclusive os corpos
vivos, são constituídos de átomos.

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Os físicos explicam a corrente elétrica como um fluxo de elétrons
através de uma substância, saltando de um átomo para outro. A cada
salto, eles perderiam um pouco de energia, na forma de calor. Todas as
substâncias, mesmo as melhores condutoras, como o cobre e os chips
de silício, apresentam alguma resistência ao movimento dos elétrons,
aquecendo-se. Além disso, alguns físicos acreditavam que os elétrons,
ao oscilarem de um lado para o outro, emitiam energia na forma de
ondas eletromagnéticas.
No entanto, a teoria de que os elétrons, dentro dos átomos, oscilariam
com enormes freqüências, irradiando toda a energia numa curta fração
de tempo e caindo sobre o núcleo, parece não ter se mostrado real. O
próprio Bohr descobriu que um elétron parece não perder energia
continuamente, nem espiralar em direção ao núcleo do átomo. O elétron
parece ganhar ou perder energia de forma escalonada, sendo
aprisionado numa determinada órbita do núcleo a cada vez. Durante o
tempo em que permanecer nessa órbita, ele não emitirá radiação.
Foi preciso esperar mais de 20 anos para que o químico Linus Pauling,
em 1930, dissesse que esse comportamento dos elétrons podia explicar
como os átomos se ligavam para formar moléculas. Ou seja, isto se
daria quando um átomo preenchesse uma órbita incompleta,
compartilhando-a com um elétron de outro átomo. Em outras palavras,
esse fato explicaria como a combinação de dois átomos diferentes
produzia, dialeticamente, um corpo com estrutura e propriedades
diferentes de cada um de seus formadores.
Algo idêntico ocorreu com as experiências relacionadas com os materiais
supercondutores. Em 1908, o físico holandês Onnes, ao estudar o
comportamento de materiais a temperaturas extremamente baixas,
havia conseguido liquefazer gás hélio comprimido a menos 269 graus
centígrados. Nessa situação, os átomos quase deixavam de vibrar.
Onnes mergulhou então várias substâncias no hélio líquido e, entre os
experimentos realizados, tentou passar uma corrente elétrica através de
vários metais. Para sua surpresa, a resistência elétrica do mercúrio
desaparecia, de forma abrupta. Depois, verificou que vários outros
metais exibiam a mesma supercondutividade a temperaturas
extremamente baixas.
No entanto, foram necessários outros 50 anos para descobrir que, num
supercondutor, os elétrons se organizam em pares, ou pares de Cooper,
e se comportam como partículas isoladas no nível mais baixo de
energia. No par de Cooper não acontece a propriedade do spin, isto é,
da partícula girar em torno de seu próprio eixo, o que dá à parelha de
elétrons a capacidade de ricochetear entre os átomos, sem dar ou

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receber qualquer energia. Eles se movem juntos através do
supercondutor, passando direto pelos átomos, ao invés de saltarem de
um em um.
Além disso, a temperaturas extremamente baixas pode ocorrer um
aglomerado de átomos. Eles se comportam como se fossem um único
átomo, de tamanho imenso, o chamado condensado de Bose-Einstein. O
físico indiano Nath Bose tomou por base a teoria de Einstein de que
todos os átomos podem ser descritos pelas mesmas equações
matemáticas que podemos usar para descrever uma onda. Conforme
um átomo vai esfriando, pode-se descrevê-lo como se estivesse
aumentando seu comprimento de onda.
A temperaturas extremamente baixas, por exemplo, menos 273 graus
centígrados, o chamado zero absoluto, dois ou mais átomos adjacentes
podem ter comprimentos de onda tão grandes que se sobrepõem,
causando uma interferência mútua. Por fim, as ondas podem fundir-se,
fazendo com que os átomos fiquem com as mesmas propriedades e
comportamentos, não podendo mais ser descritos separadamente. Nos
anos 1990, foram realizadas experiências para testar a teoria do
condensado, que se comprovou certa, sendo possível que isso tenha
implicações na fabricação de supercondutores.
Porém, não passou pelas cabeças de Einstein e Bose, nem dos
experimentadores que testaram a teoria do condensado, que em
temperaturas extremamente baixas, os átomos devem fundir-se num
novo átomo, e que este novo átomo ganha novas propriedades, novo
comportamento e novo comprimento de onda. Parece não lhes passar
pela cabeça que os átomos tem variabilidade, e que a temperatura
desempenha papel importante nesse processo.
Se o calor se reduz, reduzindo o movimento, a gravidade tende a
crescer, superar a repulsão e causar a fusão dos pólos da partícula. Em
sentido inverso, se o calor se eleva e, com isso, o movimento se
acelera, a repulsão tende a superar a gravidade. O pólo negativo da
partícula é expelido, podendo se unir a outra partícula, que será
transformada em uma partícula de outro tipo. Ao mesmo tempo, o pólo
positivo da partícula original pode se anular e desaparecer.
O entendimento desses movimentos internos dos átomos ainda está
longe do consenso científico. O caso de Max Planck, que cunhou o termo
mecânica quântica, é emblemático da perplexidade em que se
encontravam os físicos, ainda na década de 1930. Ele simplesmente não
acreditava na existência dos átomos. Mas, para estudar como os objetos
brilham quando aquecidos (aquilo que os físicos chamam de radiação do

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corpo negro), teve que admitir que a matéria é composta de átomos.
Sem admitir a presença dos átomos não haveria como explicar que, à
medida que a temperatura aumenta, freqüências de luz cada vez mais
altas são acrescidas ao brilho, começando do infravermelho, passando
para o vermelho, depois para laranja, amarelo, verde, azul, violeta, até
chegar ao ultravioleta. Isto acontece porque, quando um objeto é
aquecido, a quantidade de energia recebida pelos átomos que o
compõem cresce passo a passo.
Os átomos absorvem uma faixa de níveis discretos de energia. Para
irradiá-la e perder temperatura, devem descer a escala passo a passo,
emitindo luz em determinadas freqüências a cada passada. Essas
pequenas porções discretas, que Planck chamou quanta, foram tidas
como um fator invariável, uma constante, a constante de Planck, sendo
representada em sua fórmula matemática pela letra grega h.
Deduzindo-se que a energia atue por meio de quantidades discretas, ou
quanta, significando a menor mudança possível em qualquer coisa, tudo
deveria ocorrer de maneira semelhante. No entanto, como todas as
constantes, a constante de Planck só é válida sob determinadas
condições. Se tais condições mudarem, como no caso da liberação de
energia das bombas atômicas e de hidrogênio, aquela constante não
tem aplicação, do mesmo modo que a constante da gravidade terrestre
não tem aplicação na Lua, e a constante da fervura ao nível do mar não
tem aplicação a altas altitudes ou a grandes pressões.
Essa é a contradição que a mecânica e a noção de invariabilidade geram
ao procurar explicar fenômenos com alta taxa de mudança. O que não
exclui a possibilidade de que, do mesmo modo que a fórmula de
Ptolomeu deu conta, por um bom tempo, das medidas planetárias, a
formula matemática de medida da energia contida num fóton, dada pela
equação E = hv, onde E é energia, h é a constante de Planck e v a
freqüência de cor da luz, seja útil dentro dos limites terrestres e
planetários em que nos encontramos.
Por essa fórmula, quanto mais alta a posição da luz no espectro, mais
energia cada fóton carrega. Na luz ultravioleta, um fóton carrega
energia suficiente para que, atingindo um elétron, possa extraí-lo de seu
átomo original. O fato do fóton, ao atingir um elétron, extraí-lo de seu
átomo original, transformando tal átomo em outro átomo, ou em
diferentes partículas, necessitando de outra fórmula que explique a
mudança, parece não interessar. Afinal, para explicá-lo seria necessário
saltar da física e ficar num espaço intermediário entre ela e a química.

A Dialética da História Volume 3: Caminhos das Ciências
15. Átomo dividido
Tanto que Victor de Broglie, nos anos 1920, ao demonstrar que
qualquer tipo de partícula, seja um elétron, um próton ou mesmo um
átomo, se comportaria também como uma onda, apenas se interessou
no comportamento mecânico da partícula como onda. Porém, como é
possível que alguma coisa se comporte, ao mesmo tempo, como onda e
partícula? Alguns físicos querem resolver essa questão pedindo que não
se tente visualizar essas coisas, mas apenas conferindo os resultados
dos experimentos com as equações teóricas, embora Feymann sempre
pedisse que se dessem exemplos concretos para explicar as equações
teóricas.
Essas dificuldades teóricas e práticas, diante da existência de partículas
menores do que os átomos, com movimentos aparentemente erráticos,
levaram Werner Heisenberger a formular, em 1926, uma teoria
matemática, a mecânica matricial, visando a aplicação da teoria
quântica ao comportamento dos elétrons. Em 1927, Erwin Schrondinger
apresentou sua teoria da mecânica ondulatória, que chegava aos
mesmos prognósticos de Heisenberger.
Segundo este, seria impossível explicar os movimentos dos átomos e
elétrons porque só se poderia explicar coisas possíveis de serem
observadas num experimento. Ninguém jamais poderia definir a posição
exata e a velocidade precisa de um elétron, ou de qualquer outra
partícula, simultaneamente. Disso resultou seu princípio da incerteza,
estabelecendo que nunca se poderá conhecer o presente com suficiente
exatidão, o que nos impedirá de fazer qualquer previsão sobre o futuro.
Portanto, com base nesse princípio da incerteza, que certamente seria
apoiada por Zenão de Eléia, jamais se deveria tentar explicar os buracos
negros, as estrelas de nêutrons, e as supernovas, porque são
impossíveis de serem observadas num experimento. Ou até mesmo
haver suposto que a Terra era arredondada, numa época em que não se
podia fazer uma volta ao mundo, ou observar o planeta de um satélite
artificial.
Heisenberger e alguns físicos da atualidade parecem desdenhar o fato
de que uma teoria científica precisa ter prognósticos claros que possam
ser testados, mas estes testes também podem ser feitos por meios
indiretos, como esperar um eclipse lunar para demonstrar que a luz faz
um desvio quando encontra um corpo pela frente.
Embora alguns físicos apelem para o princípio da incerteza toda vez que
não conseguem explicar o comportamento de alguma partícula, Paul
Dirac preferiu deduzir que deveria existir uma partícula jamais vista
antes, igual ao elétron, mas eletricamente oposta. Se esse elétron

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15. Átomo dividido
positivo colidisse com um elétron normal, os dois se aniquilariam
mutuamente, transformando suas minúsculas massas num lampejo de
radiação, com energia de acordo com a equação E = mc2, o que foi
confirmado em 1932.
Em outras palavras, Dirac também poderia ter dito que o elétron é
formado de dois aspectos opostos, cujo movimento de interação mútua
pode levar à transformação de ambos em energia. Anaximandro ou
Heráclito, se vivos fossem, talvez dissessem que ele descobrira a
contradição interna do elétron. Mas Dirac preferiu chamar o elétron
positivo de pósitron, o que dará na mesma. Mais tarde, Emílio Segrè
descobriu o anti-próton e vários outros físicos propuseram antipartículas
para todas as partículas descobertas.
Ou seja, é muito difícil estudar as partículas sem levar em conta a
presença de seus opostos. Isto é, sem usar a dialética como
instrumento de pesquisa. É levando isso em conta que vamos tentar nos
aproximar do início dos tempos, ou do início da história do universo
atual.