O que torna a vida de um físico significativa

Quando perguntei a um experimentalista que tem procurado por mais de três décadas por partículas massivas de interação fraca como a indescritível matéria escura e não as encontrou, “por quanto tempo você vai continuar?”, Ele respondeu: “desde que eu seja financiado”.

Para mim, esta não foi uma resposta satisfatória. Vivemos pouco tempo e é melhor gastá-lo com sabedoria para que, no final de nossa vida, sintamos que fizemos uma contribuição significativa para o mundo. Descartar algo que não existe para toda uma carreira científica não é tão gratificante quanto encontrar algo novo que realmente exista.

Esse assunto surgiu em uma sessão de perguntas e respostas que tive com algumas dezenas de alunos do departamento de Física e Astronomia da Tufts University após o colóquio presencial que dei lá ontem. Um dos alunos perguntou: “Qual seria uma boa estratégia para escolher um tema de pesquisa para um doutorado?” Meu conselho foi selecionar um tema em que o conhecimento científico evolua rapidamente ou tenha potencial para progredir em breve. Essas características sinalizam um grande território inexplorado, uma “ estrada não tomada ” nas palavras de Robert Frost – onde os frutos mais baixos não foram colhidos pelos predecessores.

Os físicos envolvidos com a mecânica quântica em sua fase inicial, há um século, fizeram descobertas fundamentais. Por exemplo, em uma tese de doutorado de 70 páginas escrita em 1924, Louis de Broglie fez a descoberta fundamental da dualidade onda-partícula na física quântica e ganhou o Prêmio Nobel por isso em 1927.

É altamente improvável que Louis de Broglie, Niels Bohr , Max Born , Werner Heisenberg , Wolfgang Pauli , Erwin Schrödinger e Paul Dirac fossem muito mais talentosos do que as gerações de físicos que seguiram seus passos. Mas décadas depois, os frutos restantes do conhecimento quântico foram deixados no alto dos galhos mais altos e difíceis de alcançar.

O mesmo se aplica à história dos aceleradores de partículas . O ciclotron desenvolvido por EO Lawrence foi o primeiro a produzir, identificar e investigar mésons em 1948, um estudo que levou a grandes desenvolvimentos em nossa compreensão da física nuclear e à descoberta dos blocos de construção fundamentais de quarks e glúons na cromodinâmica quântica. Meio século depois, o investimento de dez bilhões de dólares no Grande Colisor de Hádrons não foi tão revolucionário e principalmente confirmou a existência do bóson de Higgs até então.

Algumas áreas de pesquisa permanecem impopulares até serem legitimadas por uma grande descoberta experimental. Exemplos incluem a busca de exoplanetas por velocidade radial ou técnicas de trânsito, que foi sugerida em um artigo de 2 páginas por Otto Struve em 1952, mas só se tornou popular em 1995 após a primeira identificação de um planeta em torno de uma estrela parecida com o Sol, 51 Pegasi, por Michel Mayor e seu aluno de doutorado, Didier Queloz , pelo qual receberam o Prêmio Nobel de Física em 2019 . O mesmo vale para a astrofísica de ondas gravitacionais , que se tornou uma área de pesquisa importante após a descoberta da primeira fonte de ondas gravitacionais GW150914pela colaboração LIGO em 2015, pela qual o Prêmio Nobel de Física foi concedido em 2018 .

Hoje, uma breve nota de pesquisa no espírito do artigo de Struve - indicando um novo caminho para a descoberta - provavelmente teria sido bloqueada pelos moderadores do arXiv e nunca postada lá. O argumento dos moderadores seria que a nota não é extensa o suficiente para ser substancial, pois segue extrapolações triviais do que é conhecido em sistemas estelares binários.

Em contraste, a lição mais importante a ser aprendida com a história da física é evitar áreas onde houve pouco progresso no avanço de nosso conhecimento científico sobre a realidade por muitas décadas. Isso inclui fronteiras na física teórica que se baseiam em conceitos que não receberam confirmação experimental por mais de meio século. Essa escala temporal de “meio século” é fundamental nesse contexto, pois representa o típico período ativo de um físico e reflete o risco de dedicar toda a carreira a um programa de pesquisa que não leva à descoberta de uma nova faceta da realidade.

O mundo das ideias é muito maior do que o mundo real, no qual uma pequena minoria dessas possibilidades é realizada. A tarefa de um matemático é mais simples do que a de um físico porque as ideias matemáticas não precisam resistir ao escrutínio de evidências experimentais sobre se elas descrevem a realidade.

As escolhas mais importantes na vida envolvem assumir riscos porque os resultados são incertos até que os exploremos. E no momento em que os exploramos, qualquer tempo perdido não pode ser gasto em opções melhores. Então, o que um físico faz para ter uma carreira significativa? Concentre-se nas fronteiras com novos dados inexplicáveis ​​e empolgantes e assuma alguns riscos na tentativa de avançá-los. Explorar o desconhecido torna a vida significativa e divertida.

Espero que a maioria dos alunos que compareceram às perguntas e respostas após meu colóquio sigam este conselho? Não, eu não sou tão ingênuo. A maioria seguirá as tendências populares que oferecem as melhores perspectivas para empregos de pós-doutorado e docentes posteriormente. Essas áreas de pesquisa favorecidas foram esculpidas por mentores seniores que colocaram seu prestígio no caminho batido, mesmo que esse caminho não tenha revelado frutos baixos por décadas. A aposta segura para os cientistas iniciantes é impressionar os colegas seguindo a moda. Isso oferece o conforto de uma grande comunidade de colegas que se reúnem regularmente nos corredores da academia e em conferências para discutir as últimas restrições sobre coisas cuja existência não está comprovada.

Os mesmos alunos eventualmente se tornarão professores seniores e responderão à pergunta: “por quanto tempo você continuará?” pela resposta: “desde que eu seja financiado”. E eles continuarão a ser financiados, desde que os comitês de financiamento sejam preenchidos por colegas que pensam da mesma forma. Os seres humanos sabem como fazer da vida uma profecia autorrealizável.

SOBRE O AUTOR

Avi Loeb é o chefe do Projeto Galileo, diretor fundador da Harvard University - Black Hole Initiative, diretor do Institute for Theory and Computation no Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics e ex-presidente do departamento de astronomia da Harvard University (2011 –2020). Ele preside o conselho consultivo do projeto Breakthrough Starshot e é ex-membro do Conselho de Assessores de Ciência e Tecnologia do Presidente e ex-presidente do Conselho de Física e Astronomia das Academias Nacionais. Ele é o autor do best-seller “ Extraterrestrial: The First Sign of Intelligent Life Beyond Earth ” e co-autor do livro “ Life in the Cosmos ”, ambos publicados em 2021. Seu novo livro, intitulado “ Interstellar ”, tem publicação prevista para agosto de 2023.