O maior de todos os laboratórios

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João Steiner

Conta-se que, na juventude, o físico italiano Galileu Galilei assistia a missas na Catedral de Pisa e, enquanto isso, observava os candelabros balançando, presos ao teto. Resolveu, um dia, calcular quanto tempo demorava o vaivém das peças usando como relógio seus próprios batimentos cardíacos, que contava segurando o pulso. Teria, assim, descoberto a célebre Lei dos Pêndulos, segundo a qual eles sobem e descem sempre no mesmo ritmo, não importa a força do empurrão. Foi uma forma simples e engenhosa de fazer uma descoberta importante, mas é claro que, desde Galileu, os laboratórios científicos se tornaram sofisticados. E, com a ajuda deles, descobriu-se uma grande diversidade de leis da natureza.

Mas será que as leis descobertas nos centros de pesquisa deste nosso pequeno planeta valem também em outros sistemas, em outras galáxias? A resposta é sim. Sabemos disso por causa da luz emitida pelos átomos de estrelas e nebulosas em muitas galáxias, situadas nas mais variadas distâncias. A análise da luz revela, com segurança, que os átomos de todos os elementos químicos têm exatamente a mesma estrutura em todas as partes do Universo. O que só é possível se as leis do eletromagnetismo e da mecânica quântica – elaboradas aqui na Terra para explicar a emissão de luz pelos átomos – forem universais.

O mais importante é que o próprio Universo pode ser tratado como um grande laboratório. Ele apresenta condições físicas que não podem ser reproduzidas aqui na Terra. Entre essas condições estão as distâncias descomunais entre as galáxias; campos magnéticos, nas estrelas chamadas pulsares, que são trilhões de vezes maiores do que o da Terra; densidades, nas estrelas de nêutrons, maiores do que a dos núcleos atômicos; campos gravitacionais tão fortes que geram buracos negros.

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Nada disso pode ser reproduzido em nossos pequenos e modestos laboratórios. Mas pode ser estudado observando-se o Universo. Foi assim, por exemplo, que se comprovou, na prática, que as ondas de gravidade, previstas pela Teoria da

Relatividade, de Einstein, de fato existem. Pôde-se, também, recentemente, fazer um cálculo aproximado da massa dessas arredias partículas subatômicas que os físicos denominam neutrinos.

Certamente, outros sucessos virão, no futuro. Inúmeras perguntas ainda esperam resposta. Por exemplo: por que o Universo é feito de matéria e não de antimatéria? Ou será feito desses dois tipos de matéria na mesma proporção? São dúvidas fundamentais, que só poderão ser eliminadas após dedicadas “experiências” no maior de todos os laboratórios, o Universo.

João Steiner é professor de Astrofísica do Instituto Astronômico e Geofísico da USP