Ciência, boa e ruim, é onipresente na mídia atual. Enquanto áreas avançam no “2 pra cá, 3 pra lá”, fica a ideia de que a Física é firme (“céu claro”) e faltam poucas “nuvens no horizonte” (Kelvin em 1900). Hoje essas “nuvens” incluem a ignorância de 95% da massa no Universo e o enigma para a antimatéria primordial. Esses “detalhes” trazem suspeitas sobre teorias tão testadas como a Quântica que prevê níveis atômicos em acordo com medidas em 12 algarismos! Mas como se sabe o que está errado e se fala de matéria e energia “escuras”?

As medidas, hoje explicadas pela Quântica, mostram que cada átomo possui níveis discretos de energia. Ao mudar de níveis, o elétron absorve ou emite radiação eletromagnética com a diferença de energia dos níveis. As frequências (ou energias) absorvidas ou emitidas formam as “raias espectrais”, específicas de cada espécie atômica, uma “assinatura digital”. Assim, com um espectrômetro num telescópio podemos saber a composição de estrelas distantes. Comparando com os espectros na Terra, vemos padrões idênticos mas com um desvio  “Doppler” dando uma medida da velocidade.

Mapeando as velocidades de estrelas numa galáxia espiral em função da distância ao seu centro, podemos inferir a massa gravitacional que as atrai. Se essa massa é além da matéria“visível”, concluímos que há uma matéria “escura”, que não interage com o campo eletromagnético. Mapeando várias galáxias, vemos que todas se afastam de todas, ou seja, o Universo se expande. Com a atração da gravidade, essa expansão deveria desacelerar.

Ao contrário, as medidas mostram o Universo em expansão acelerada. Esse é o mistério da energia “escura”, uma espécie de antigravidade! Outro mistério é o destino da antimatéria primordial, que deveria ter sido criada em quase igual quantidade à matéria. E há outras questões: como as constantes fundamentais da física têm o valor exato para o Universo dar certo (um pequeno desvio faria toda a cadeia de síntese nuclear falhar)? São constantes essas “constantes”? Quem escolheu as massas das partículas? Quem sabe a Quântica é nada mais que uma teoria efetiva (uma aproximação) de um modelo mais geral, como sugere Moysés Nussenzveig?

As lições: temos desafios sensacionais para a geração jovem; devemos ser humildes diante de nossa ignorância da Natureza; no entanto, fizemos a bomba nuclear, o transistor e o laser. Ao desvendar cada novo mistério, a revolução no modelo da Física vai ter que concordar até o 12º algarismo da Quântica atual!

Ignorantes, sim; bobos não!

Cláudio Lenz Cesar

Professor titular da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ);
PhD pelo MIT