Por Douglas D. Osheroff
Universidade de Stanford|CA|EUA
Tradução João Paulo Pereira Nunes
Diagramação e adaptação de Ronaldo Campos
Eu era um entre cinco irmãos e cresci em Aberdeen, estado de Washington; uma comunidade madeireira no noroeste da costa do pacífico. Meus irmãos e eu costumávamos caminhar pelas estradas desertas que penetravam nas florestas que circundavam Aberdeen. Nós nos imaginávamos como exploradores, talvez os primeiros a caminhar por estas poderosas florestas! Graças à física, este sentido de aventura nunca me abandonou.
Eu suponho que minha fascinação pela “física” começou aos seis anos, quando desmontei meu trem elétrico para poder brincar com o motor que havia dentro. O mais importante, e determinante para que eu me encaminhasse para a carreira científica, foi que meus pais não brigaram comigo por isso, ao contrário, meu pai resolveu me mostrar como o motor funcionava. Ele parecia fascinado com a minha fascinação. Conforme o tempo passava, ele me trazia outros objetos que achava que pudessem me interessar, como uma caixa de imãs da companhia de eletricidade e caixas de peças da companhia telefônica. Com oito anos ele me deu a câmera que ele usara quando criança. Antes que se passasse uma hora ela sucumbiu frente a minha curiosidade. Depois disso meu pai me trouxe um relógio mecânico e um kit de chaves de fenda de relojoaria, perguntando se eu seria capaz de desmontá-lo e depois montá-lo novamente. Este foi o tipo de atitude sutil que manteve meu interesse pela ciência.
No primário eu aprendi quase nada de ciência, salvo o que era trazido na revista “Weekly Reader”. Lembro de ter lido sobre fônons. Já no ginásio foi diferente. Nós tivemos dois anos de aulas sobre saúde e ciências, seguidos por um ano inteiro de aulas sobre ciências. Havia o rumor de que meu professor de saúde e ciências, Mr. Miller, batia nos alunos que perturbavam suas aulas, e isso me deixou apavorado. Ele realizava testes semanais em sala baseados em sequências de filmes mostrados na semana. Durante o primeiro teste eu estava tão assustado que mal pude escrever meu nome na folha de teste. Entretanto, quando Mr. Miller devolveu o teste ele disse que estava certo de que eu poderia fazer muito melhor do que isto e me perguntou se haveria alguma coisa que ele pudesse fazer para ajudar. Com este simples ato de gentileza e preocupação ele já havia feito o bastante. Nos dois anos seguintes nenhum aluno em nenhuma das cinco turmas de Mr. Miller tirou notas mais altas do que eu em um único de seus testes.
No colegial foi o meu professor de química que me causou o maior impacto no meu modo de ver a ciência. Mr. Hock passara um tempo na pós-graduação em química e costumava explicar para suas turmas como se poderia aprender sobre a natureza fazendo as perguntas certas e então achando as respostas através da experimentação. Isto era bem diferente das minhas brincadeiras com eletricidade e pólvora, mas tão excitante quanto. Entretanto, eu devo admitir que poucos dos meus colegas de classe apreciavam os esforços do Mr. Hock.
Cursei o Caltech durante a graduação e tive a sorte de estar lá quando o Professor Richard Feynman ensinava física básica. Imaginem só, um homem brilhante gastando seu tempo com alunos do ciclo básico! Muitos anos depois, quando o Caltech me ofereceu uma posição, eu o agradeci pela oportunidade. No meu primeiro ano no ciclo profissional, comecei a perder o interesse em me especializar em física. A Física parecia ser apenas uma lista sem fim de exercícios a serem resolvidos, algo que não me agradava muito. Eu comecei a achar desculpas para não fazer os exercícios e minhas notas começaram a cair. Então, enquanto eu hesitava em relação à carreira que deveria escolher, o professor Gerry Neugebauer me convidou para trabalhar no seu grupo de pesquisas em astrofísica. Logo descobri que a pesquisa era bem diferente das listas de exercício. Você tem de fazer cálculos, mas são cálculos que você quer fazer. Na primavera de 1967 eu me formei bacharel em Física pelo Caltech. Talvez a coisa mais importante que eu aprendi no Caltech não tenha sido nada de Física, mas sim que astrofísicos não fazem experimentos. Eles apenas constroem instrumentos e fazem observações. Eles podem fazer as mesmas perguntas que Mr. Hock descrevia nas suas aulas de química para o segundo grau, mas eles não as responderiam fazendo experiências, mas sim através de observações. Eu queria fazer experiências. Eu queria controlar os sistemas que eu estudava, e desta forma os forçar a revelar seus segredos! Por isso mudei meu interesse de astrofísica para física da matéria condensada.
Fui para Cornell fazer a pós-graduação no outono de 1967. Esta era uma época incrível, já que tanta coisa estava acontecendo ao meu redor. Fiz mecânica quântica com Ken Wilson, que estava estudando tudo que podia sobre sistemas com transições de fase de segunda ordem a fim de aplicar as ideias de normalização, que haviam sido desenvolvidas por teóricos de partículas, aos sistemas de estado sólido. Mais tarde ele ganhou o prêmio Nobel por esta contribuição. No entanto, foram dois seminários de estado sólido que mais me impressionaram. Ambos sobre novos mecanismos de resfriamento que eu sentia que iriam permitir aos cientistas estudarem a natureza em um estranho novo domínio. Ainda no meu primeiro ano de pós, eu comecei a construir um destes equipamentos, um refrigerador de diluição 3He-4He, capaz de resfriar objetos até 0.015 graus (Kelvin) acima do zero absoluto. Imaginava-se que o outro equipamento, chamado refrigerador Pomeranchuk, uma homenagem ao teórico Russo que o imaginou, fosse capaz de atingir temperaturas de 0.002 Kelvin. Projetei meu refrigerador Pomeranchuk durante o inverno do meu segundo ano de pós, na cama de um hospital enquanto me recuperava de uma cirurgia de joelho, por causa de um grave acidente de ski. Em menos de três anos usei estes dois equipamentos para descobrir três fases superfluidas de 3He. Estas fases eram o análogo neutro da supercondutividade, mas nestes casos os pares de Cooper que formam o condensado superfluido macroscópico têm graus de liberdade internos, spin e momento angular, tornando seu comportamento muito mais complexo. Estes foram os primeiros exemplos conhecidos de estados BCS ‘não convencionais’, neste sentido similares aos supercondutores de alta temperatura, descobertos quinze anos depois. Foi graças a essa descoberta que eu dividi o prêmio Nobel de Física de 1996 com meus dois professores.
Minha carreira envolveu descobrir e entender formas raras e exóticas de ordem na natureza. Estas incluem três fases superfluidas de 3He líquido, duas fases de ordenamento de spin nuclear no 3He sólido, que serve como modelo de sistemas magnéticos por causa da simplicidade das interações que levam à ordem; e um fenômeno chamado “localização fraca” no qual uma desordem fraca leva a um aumento da resistência elétrica em condutores quando a temperatura é reduzida. Também estudo as propriedades de vidros perto do zero absoluto, alguns dos sistemas mais desordenados da natureza. Até estes apresentam alguma espécie de ordem em temperaturas muito baixas. Para mim, a Física não é um conjunto de conhecimentos, nem apenas uma maneira de se pensar. Ela é a busca de uma vida inteira pelo conhecimento de como o universo se comporta e de como ele evolui. É a exploração de nosso universo. Enquanto eu puder fazer perguntas para as quais não há respostas, e então achar as respostas através da experimentação, eu serei um explorador.
Este artigo é de domínio público e tem por objetivo divulgar a ciência. Faz parte da coleção Algumas razões para ser um cientista que procura desmistificar e estimular o estudo da ciência, principalmente para os jovens.
