O que é que um filósofo grego da Antiguidade
e um "quaker" do século XIX
têm em comum com cientistas galardoados com o Prémio Nobel?
Apesar de estarem separados por mais de 2400 anos de história,
cada um deles contribuiu para a resposta à eterna questão:
de que é que as coisas são feitas?
Foi, por volta de 440 d.C. que Demócrito propôs, pela primeira vez,
que tudo no mundo era formado por pequenas partículas
rodeadas de espaço vazio.
E ele até especulou que essas partículas variam em tamanho e forma
dependendo da substância que compõem.
Ele chamou a estas partículas atomos, palavra grega que significa indivisível.
As suas ideias foram criticadas pelos filósofos contemporâneos mais populares
Aristóteles, por exemplo, discordava completamente
declarando, por seu turno, que a matéria era formada por quatro elementos:
terra, ar, água e fogo.
Muitos cientistas posteriores seguiram as suas pisadas.
Os átomos seriam esquecidos até 1808,
quando um professor "quaker" chamado John Dalton
procurou desafiar a teoria aristotélica.
Enquanto o atomismo de Demócrito era puramente teórico,
Dalton demonstrou que substâncias comuns
desfazem-se sempre nos mesmos elementos e nas mesmas proporções.
Concluiu que os vários compostos
eram combinações de átomos de diferentes elementos,
cada um com um tamanho e massa particular
que não podia ser criado nem destruído.
Apesar de ter recebido inúmeras honras pelo seu trabalho,
como "quaker", Dalton viveu modestamente até ao fim dos seus dias.
A teoria atómica era agora aceite pela comunidade científica,
mas o grande avanço seguinte
só surgiria um século mais tarde
com a descoberta do electrão, em 1897, pelo físico J.J. Thompson.
No modelo atómico a que podemos chamar "modelo bolo de passas",
ele mostrou que os átomos eram esferas de matéria positiva uniformemente compactadas
e preenchidas por electrões carregados negativamente.
Thompson ganhou o Prémio Nobel, em 1906, pela descoberta do electrão,
mas o seu modelo atómico não durou muito tempo.
Isto porque ele tinha alunos muito inteligentes,
como Ernest Rutheford,
que ficaria conhecido como o pai da Era Nuclear.
Enquanto estudava o efeito dos raios X nos gases,
Rutherford decidiu investigar mais atentamente os átomos,
bombardeando contra uma chapa folheada a ouro
pequenas partículas alfa carregadas positivamente
Sob o modelo de Thompson,
a carga positiva dos átomos, finamente dispersa,
não seria suficiente para deflectir as partículas para qualquer lugar.
O efeito seria semelhante ao de um conjunto de bolas de ténis
a perfurarem uma tela de papel fino.
Mas enquanto a maioria das partículas, de facto, passavam,
algumas ricocheteavam,
sugerindo que a folha seria mais como uma rede grossa com uma malha grande.
Rutherford concluiu que os átomos consistiam em grande parte
em espaço vazio com alguns electrões,
enquanto a maior parte da massa se concentrava no centro,
a que chamou núcleo.
As partículas alfa passavam pelos espaços
mas ricocheteavam no núcleo denso e de carga positiva.
Mas a teoria atómica ainda não estava concluída.
Em 1913, outro dos alunos de Thompson, chamado Niels Bohr,
expandiu o modelo nuclear de Rutherford.
Baseando-se em trabalhos mais antigos de Max Planck e Albert Einstein
ele estipulou que os electrões orbitam em torno do núcleo
a energias e distâncias fixas,
sendo capazes de saltar de um nível para outro,
mas não existem no espaço entre estes.
O modelo planetário de Bohr tomou o centro do palco,
mas rapidamente, também ele encontrou algumas complicações.
Havia experiências que demonstravam
que em vez de serem simplesmente partículas discretas,
os electrões comportavam-se simultaneamente como ondas,
não estando confinados a um ponto particular no espaço.
Ao formular o seu famoso Princípio da Incerteza,
Werner Heisenber mostrou que era impossível determinar
tanto a posição como a velocidade exacta dos electrões
quando giravam em volta de um átomo.
A ideia de que os electrões não podem ser localizados,
mas que existem numa quantidade de possíveis localizações
originou o actual modelo atómico quântico,
uma teoria fascinante com um novo conjunto de complexidades
cujas implicações ainda não foram totalmente compreendidas.
Apesar do nosso conhecimento sobre os átomos estar sempre em mudança,
mantém-se o facto básico dos átomos ,
vamos, portanto, celebrar o triunfo da teoria atómica
com fogo-de-artífício.
Quando os electrões que giram à volta de um átomo
alternam entre níveis de energia,
eles absorvem ou libertam energia
na forma de comprimentos de onda luminosos específicos,
resultando em todas as maravilhosas cores que vemos.
E podemos imaginar Demócrito a ver-nos de algum lugar,
satisfeito por, mais de dois milénios mais tarde,
se descobrir que ele sempre esteve certo.