Daniel Kleppner apresentou na USP avanços da física quântica

Físico do MIT ressaltou contribuição de estudos quânticos em áreas como biologia e computação

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Foto: via Assessoria de Comunicação - IFSC/USP
Daniel Kleppner – Foto: Assessoria de Comunicação do IFSC

No último dia 7 de março, o Instituto de Física de São Carlos da USP (IFSC) recebeu seus novos alunos com a aula magna Three Seeds in the Flowering of Quantum Sciences, apresentada pelo físico atômico Daniel Kleppner, professor do Massachusetts Institute of Technology (MIT), nos Estados Unidos. Considerado um dos mais consagrados físicos vivos, Kleppner falou sobre os avanços que ocorreram na física quântica, área em que se estuda o comportamento de elementos em escala atômica e sub-atômica, como, por exemplo, elétrons, prótons, pósitrons e moléculas. O físico também ressaltou a contribuição do estudo da matéria quântica em áreas como biologia, ciências dos materiais e computação, e apontou que a detecção de ondas gravitacionais é uma nova fronteira para os estudos de física.

Diante de um auditório lotado no IFSC, o cientista de 84 anos não se negou a interagir com os muitos alunos que o abordaram no final de sua apresentação e, inclusive, conversar durante um bom período de tempo sobre sua vida. Kleppner cresceu na cidade de Nova Rochelle, no Estado de Nova Iorque (Estados Unidos). Seu pai, Otto Kleppner, foi um imigrante austríaco que deixou a cidade de Viena (Áustria) em 1906 — já sob pressões antisemitas —, tendo se mudado para Nova Iorque onde se graduou na universidade local e trabalhou intensamente para sustentar a família. Atencioso e bem-humorado, Daniel Kleppner acredita ser um homem de sorte. Na infância, estudou em boas escolas e viveu em uma casa confortável. “Meu pai trabalhou muito para superar seus problemas. Mas a vida sempre foi fácil pra mim. Então, me sinto sortudo”, diz ele, que se considera o verdadeiro beneficiário do árduo trabalho do pai.

Plateia - Foto: via Assessoria de Comunicação - IFSC/USP
Plateia – Foto: Assessoria de Comunicação do IFSC

Na infância, Kleppner mantinha vários hobbies. Junto com o irmão, por exemplo, construía rádios de galena e pequenos modelos de aeronaves. Embora seus pais não fossem cientistas, jamais se opuseram ao desejo de Kleppner de se tornar físico. Assim, em 1953, Daniel se graduou no Colégio Williams em Amherst (Massachusetts) e em 1955 concluiu outro bacharelado, só que dessa vez na Universidade de Cambridge (Inglaterra). Durante o ensino médio e seus bacharelados conviveu com pessoas que acabaram por se tornar seus mentores.

Pioneirismo

Mas foi nos últimos anos da década de 1950, na Universidade de Harvard (Estados Unidos), que Kleppner conheceu seu verdadeiro ‘guru’ — nada mais nada menos que o professor Norman Ramsey, que orientou sua tese de doutorado e viria a ser Prêmio Nobel de Física de 1989. Para Kleppner, Ramsey era uma pessoa incomum, criativa, que interagia abertamente com quem conhecia, que jamais se mostrava irritado e que tinha facilidade em unir pesquisadores de diferentes áreas para trabalharem juntos, uma característica que lhe permitiu ajudar a criar tanto o Laboratório Nacional de Brookhaven como o Laboratório Fermi (ambos nos Estados Unidos), cujo auditório leva seu nome.

alunos - Foto: via Assessoria de Comunicação - IFSC/USP
Alunos puderam interagir com o físico e sanar dúvidas e curiosidades – Foto: Assessoria de Comunicação do IFSC

Durante o doutorado, Kleppner criou o hidrogênio maser, um sistema que hoje é importantíssimo nas áreas de telecomunicação e de sistemas de navegação (como o Sistema de Posicionamento Global,o GPS) — e que foi um dos motivos pelo qual Ramsey recebeu o Prêmio Nobel, em 1989. “Sei que Ramsey ficou desapontado porque decidi não compartilhar o Prêmio com ele. Mas a ideia-chave para a invenção do hidrogênio maser foi dele. Eu era apenas um estudante graduado”, relembrou Kleppner que, com o título de doutorado, se tornou professor do MIT, onde foi pioneiro no estudo de áreas (como, por exemplo, átomos de Rydberg e átomos em cavidade) que são fundamentais para o entendimento da natureza quântica da matéria.

O cientista afirmou que escolheu trabalhar com física porque a área permite obter resultados que ultrapassam as expectativas, algo que ocorre em menor frequência em outros campos do conhecimento. Segundo ele, se na década de 1960 as pessoas soubessem de tudo o que foi inventado até hoje elas ficariam maravilhadas. Como exemplo, citou a invenção da ressonância magnética. “Ninguém poderia prever que a imagem por Ressonância Magnética seria uma tecnologia tão importante e capaz de salvar milhões de vidas”, comentou Kleppner.

Coragem

Durante a apresentação, Kleppner ressaltou o desenvolvimento dos relógios atômicos, da eletrodinâmica quântica, dos átomos de Rydberg, bem como dos condensados de Bose-Einstein, para demonstrar que nas últimas décadas a mecânica quântica deixou de ser restrita à física e passou a ganhar relevância em praticamente todas as ciências. Segundo o físico, desde a Biologia, passando pelas ciências dos materiais e culminando na computação, todos não poderiam hoje progredir sem a inclusão dos fundamentos da matéria quântica. Dada esta importância, o tema deve ser vivo na mente dos estudantes, desde o inicio de sua formação.

O reencontro entre o Prof. Dr. Jarbas Caiado de Castro Neto e o seu ex-orientador do MIT, Prof. Daniel Kleppner - Foto: via Assessoria de Comunicação - IFSC/USP
O reencontro entre o professor Jarbas Caiado de Castro Neto e o seu ex-orientador do MIT, professor Daniel Kleppner – Foto: Assessoria de Comunicação do IFSC

Kleppner foi otimista ao falar sobre o futuro da física quântica. Nesse sentido, citou a teoria do Big Data, termo que se refere ao armazenamento de uma imensa quantidade de dados, o que tem sido cada vez mais apreciado pela comunidade científica. “Na visão das ciências quânticas, o Big Data começará a ser Little Data”, brincou, se referindo aos pequenos elementos que são tão fundamentais na física atômica. Embora algumas áreas, como a nanociência, neurociência, ciências biológicas e teorias quânticas, ofereçam perspectivas promissoras para o futuro da ciência, Kleppner crê que a primeira detecção direta das ondas gravitacionais, anunciada em 2015, alterou a visão que se tem do universo, podendo certamente ser a próxima fronteira para os estudos da física.

“Os pesquisadores que as detectaram fizeram testes extraordinários para se certificarem de que essa detecção é real”, destacou. “Quando você tem acesso ao paper, e o lê com atenção, você acredita nisso: é preciso ser otimista”. Para Kleppner, além dessa visão positiva, os físicos devem ter muita coragem para conquistar suas metas e ir sempre mais além.

Rui Sintra e Thierry Santos da Assessoria de Comunicação, do IFSC

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