John Stachel, mestre e Ph.D. em Relatividade Geral pela Universidade de Pittsburgh, é diretor do Center for Einstein Studies da Universidade de Boston e editor-fundador dos "Ensaios reunidos de Albert Einstein".
Relativista revela vida de Einstein
Desde 1964, o professor Dr. John Stachel trabalha na Universidade de Boston. O físico, que é mestre e Ph.D. em Relatividade Geral pela Universidade de Pittsburgh, desde garoto era fascinado por questões referentes à natureza do Universo. E, quando percebeu que a Física é uma ciência que abrange as leis mais gerais da natureza, teve certeza de que era o ramo científico que queria estudar.
Filho de um dos líderes do Partido Comunista dos EUA, Stachel viveu em uma época em que as perseguições políticas eram muito comuns. Em algumas situações, chegou a receber interferências do FBI: "Fui aconselhado a não participar de determinadas ações, como um protesto que ocorreu durante a visita de Edward Teller à universidade (suponho que o nome de Teller seja conhecido), por receio de que o grupo transformasse a ação em um 'protesto vermelho' [comunista]".
Para Stachel, a celebração do centenário do Ano Miraculoso de Einstein pode ser considerada, tomando por base a maior parte das manifestações públicas, a construção de um mito. A imagem de Einstein com a cabeleira branca é mais mostrada que a dele jovem, que foi quando realizou suas teorias. "A celebração, na maioria das manifestações públicas, parece-me ser mais um passo para a construção de um mito. O fato é que vemos muito mais fotos de Einstein velho, cabeleira branca — o 'Mago' — e poucas dele jovem, quando supostamente estamos comemorando as realizações de um jovem de 26 anos, o que é claramente o aspecto mítico da celebração. Eu faço o que posso para combater isso, mas é o mesmo que tentar fazer o oceano voltar atrás".
De Berlim, em entrevista exclusiva ao portal, o professor Stachel, que escreve artigos para a Nature e AIP (American Institute of Physics), falou, com riqueza de detalhes, sobre sua vida acadêmica e as dificuldades por ter pertencido ao Partido Comunista e deu explicações históricas sobre o desenvolvimento da Teoria da Relatividade Restrita.
Por que o senhor decidiu estudar Física?
Desde muito pequeno — a partir dos 8 ou 10 anos —, eu era fascinado por questões relativas à natureza do Universo. Como minha família não era religiosa, nunca considerei as explicações baseadas no conceito de um Deus. Eu me lembro de uma ocasião em que uma tia rica me levou a uma loja de brinquedos e disse que eu podia escolher o que quisesse. Optei por um livro chamado Unveiling the Universe (Revelando o Universo). Ela ficou surpresa e começou a me mostrar os brinquedos encantadores que eu podia escolher, mas eu insisti em ficar com o livro. Nele, aprendi sobre os vários sistemas de mundo — o de Ptolomeu, de Copérnico, de Kepler, etc. — e li pela primeira vez o nome de Einstein. Esse livro tinha muitas imagens que permaneceram vívidas em minha memória. Quando eu era ainda bastante jovem, pensava que poderia descobrir todos os segredos do Universo, mas, à medida que me tornava mais velho, percebi que isso era impossível e que eu teria de me satisfazer com objetivos mais modestos: colocar um tijolo ou dois na grande parede que a ciência constrói. No entanto, quando aprendi que a Física é uma ciência que abrange as leis mais gerais da natureza, ficou claro para mim que ela era o ramo científico que eu queria estudar.
O senhor poderia nos falar de sua carreira (do momento em que escolheu estudar Física)?
Eu comecei a ler sobre Física nos tempos da High School [que equivale ao Ensino Médio no Brasil]. Eu lia livros populares, como as biografias de Madame Curie escritas por sua filha Eve, que me mostraram muitas coisas interessantes a respeito de Ciência e as dificuldades de Curie para obter sua instrução naquela época — uma mulher polonesa em um país sob ocupação da Rússia czarista —, além de apresentar sua vida como cientista. Também li obras populares sobre Biologia e Medicina: Microbe Hunters (Caçadores de Micróbios), de Paul de Kruif, permanece em minha memória. Mas eram os livros relacionados à Física Teórica, especialmente à Relatividade e Teoria Quântica, que me impressionavam mais. O livro Theory of Relativity without Tensor Calculus (Teoria da Relatividade Sem Cálculo Tensorial), de T. Percy Nunn, e outro de Física Quântica de Leopold Infeld me impressionaram de forma especial. Tudo o que eu posso dizer sobre o ensino de Física na escola secundária é que não restou nenhuma memória — alguns professores de Matemática da High School eram melhores. Comecei a cursar o College [que equivale a um curso pré-universitário] com 16 anos, em uma instituição chamada City College, que ficava na cidade universitária de Nova Iorque e era essencialmente uma escola livre gerenciada pela cidade. Já iniciei os estudos com o objetivo de, posteriormente, obter a graduação em Física. Fiz alguns cursos excelentes de Física lá, mas, depois de uma desavença com o chefe do departamento, passei a estudar Matemática, área em que conheci muitos professores bons; em particular, Emil Post, um dos grandes lógicos do último século. Se ele não tivesse apresentado uma doença mental no meio do curso que eu fazia, eu poderia ter me tornado um lógico. Depois, afastei-me da faculdade por um tempo por razões políticas. Meu pai, que era um dos líderes do Partido Comunista dos EUA, foi processado sob a lei pública de Smith durante a Guerra Fria (1948) e condenado. Ele cumpriu três anos e oito meses de uma sentença de cinco anos "por conspiração ao ensinar e defender a queda do governo dos EUA pela força e pela violência" — uma pena ridícula, mas a lei de conspiração é sempre uma lei ridícula. A evidência de que ele era conspirador foi o fato de ter enviado um pacote de livros. De qualquer forma, eu não via nenhum futuro para mim na Física naqueles dias de "conspirações atômicas", etc. Então, deixei a faculdade e fui trabalhar por alguns anos. Nessa época, casei, tive um filho e acabei tornando-me escritor de uma coluna de Ciência no Daily Worker, o jornal do Partido Comunista dos EUA. Esses artigos tiveram algum sucesso na impressa da ala esquerda pelo mundo, sendo reimpressos em diversos periódicos. Minha esposa, vendo meu grande interesse pela Ciência, incitou-me a retomar os estudos e me graduar. Fiz o curso noturno da City College e prestei o exame de graduação em Física no Instituto Stevens de Tecnologia, onde um antigo colega de classe era professor. Fiz meu mestrado e o Ph.D. em Stevens, ambos relacionados à Relatividade Geral.
Após a sua graduação, onde trabalhou? O senhor sofreu alguma pressão política ou perseguição depois que se graduou?
Enquanto ainda fazia meu Ph.D., comecei a trabalhar na Universidade Lehigh como instrutor. Peter Havas, um relativista, estava lá e me ajudou a conseguir o emprego (nesse mesmo ano, ele faleceu). Após dois anos em Lehigh, iniciei meu pós-doutorado pela Universidade de Pittsburgh, trabalhando no grupo da Relatividade conduzido por Ted Newman e Al Janis (ambos alunos de Peter G. Bergmann). Enquanto fazia o pós-doutorado em Pittsburgh, assisti a uma reunião da Sociedade da Relatividade Geral e da Gravitação que ocorreu em Varsóvia, em 1962, e fiquei na Polônia por alguns meses para ajudar a editar as conferências e palestras referentes ao assunto de meu Ph.D. Nessa época, Leopold Infeld ainda estava vivo, embora fraco (morreu em 1968). Ele fundou o Instituto para Física Teórica em Varsóvia, que era um dos principais centros de pesquisa sobre Relatividade no mundo. Enquanto estive na Polônia, fui de trem à Itália e à União Soviética. Quando retornei a Pittsburgh, descobri que o FBI havia visitado o diretor da Universidade e dito a ele que eu teria participado de uma reunião da Juventude Comunista em Moscou, o que não era verdade (eu já tinha abandonado o Partido Comunista em 1956, após a invasão soviética da Hungria, pois percebia que ele não era tão para a esquerda, mas sim voltado ao Leste, isto é, para a dominação soviética). Mas, mesmo que eu tivesse participado da reunião, o que ele teria a ver com isso? De qualquer forma, o diretor assinou relutantemente minha permanência com a observação "Pela última vez". E minha esposa perdeu o emprego de professora em uma escola primária pública depois da visita do FBI. Nesse caso, sim, foi uma perseguição política.
Voltando à minha carreira acadêmica: eu tinha me encontrado com o chefe do Departamento de Física da Universidade de Boston, Robert S. Cohen, um ou dois anos antes, enquanto cuidava da Escola de Verão de Brandeis de Física Teórica. O professor Cohen tinha sofrido perseguição política durante a era de McCarthy e era simpático à minha posição. Convidou-me para trabalhar no Departamento de Física, que estava expandindo-se. Eu apresentei um colóquio lá, e o Departamento decidiu me oferecer o emprego. Isso foi em 1964, e tenho trabalhado com a Universidade de Boston desde então.
A visita do FBI causou algum problema para você em Pittsburgh?
Fui aconselhado a não participar de determinadas ações, como um protesto que ocorreu durante a visita de Edward Teller à universidade (suponho que o nome de Teller seja conhecido), por receio de que o grupo transformasse a ação em um "protesto vermelho" [comunista]. E ficou claro que não haveria uma proposta para uma carreira duradoura em Pittsburgh.
Nesse tempo em Boston, qual foi sua linha de pesquisa?
Minha principal linha de pesquisa sempre esteve relacionada à Teoria da Relatividade Geral e aos fundamentos da Física. A Universidade de Boston tinha um forte programa de Filosofia da Ciência, em que me envolvi, e meu próprio trabalho me conduziu a estudar vários problemas da História da Ciência. Assim, agora considero o problema como a unidade básica da pesquisa; Matemática, Filosofia, História, etc. são as ferramentas que usamos, quando necessário no curso, para tentar solucionar os problemas elaborados. Meus problemas têm sido basicamente relacionados aos fundamentos das estruturas espaço-tempo, da mecânica quântica e das sociedades — analisando esse último conjunto de problemas [sociedades], descobri que as ferramentas desenvolvidas por Karl Marx em sua análise do capitalismo são as mais úteis.
Em 2005, estamos celebrando o centenário do Ano Miraculoso de Einstein. O que isso representa para o senhor?
A celebração, na maioria das manifestações públicas, parece-me ser mais um passo para a construção de um mito. O fato é que vemos muito mais fotos de Einstein velho, cabeleira branca — o "Mago" — e poucas dele jovem, quando, supostamente, estamos comemorando as realizações de um jovem de 26 anos, o que é claramente o aspecto mítico da celebração. Eu faço o que posso para combater isso, mas é o mesmo que tentar fazer o oceano voltar atrás.
Em relação ao Ano Miraculoso em si — no que diz respeito a aspectos humanos e científicos e não ao mito —, qual é a importância das teorias de Einstein publicadas em 1905?
Tão interessante quanto as publicações de Einstein de 1905 é o que elas representam: um fenômeno raro de grande criatividade individual. Após a fase inicial de um trabalho competente, mas sem destaque, ocorreu uma explosão de criatividade num período de tempo relativamente curto. Se olharmos para as realizações de Newton na Ciência ou de Balzac na Literatura, perceberemos fenômenos similares. Dividi os trabalhos de 1905 em três categorias.
A primeira diz respeito ao desenvolvimento da visão mecanicista do mundo, em especial a teoria cinético-molecular do calor. Esse é o assunto de dois artigos sobre dimensões moleculares e movimento browniano.
A segunda é a resolução do conflito entre a Mecânica de Newton, a Óptica e a Eletrodinâmica dos Corpos em Movimento. Esse foi o assunto de seu artigo, que agora chamamos de Teoria Especial da Relatividade, em que o conflito é resolvido pelo desenvolvimento de uma nova cinemática que englobe aquela de Newton. O papel da massa e da energia também se enquadra nessa categoria, como uma conseqüência de Einstein ter estabelecido uma nova cinemática aplicada a um problema da teoria eletromagnética.
A terceira categoria é a única na qual Einstein é considerado revolucionário: por meio de uma análise cuidadosa do conhecido fenômeno de radiação do corpo negro, Einstein chegou à conclusão de que nem a Mecânica Clássica (mesmo em sua nova formulação) nem a Eletrodinâmica Clássica poderiam sobreviver ao ataque da nova descoberta do fenômeno quântico.
Em sua carreira, sua esposa teve papel fundamental, pois o incentivou a obter a graduação. Mileva, a mulher de Einstein, também foi muito importante para ele durante a existência do grupo Olympia. Ela contribuiu para o desenvolvimento da Teoria Especial da Relatividade?
Mileva começou a diminuir em importância para Einstein assim que o grupo Academia Olympia foi formado em 1902 por Einstein e alguns amigos, imitando uma tradicional academia de Ciências. Mileva foi muito importante para Einstein durante seus anos de estudante (de 1896 a 1900) e os dois anos seguintes (até 1902), antes que ele se mudasse para Berna. Não temos nenhuma evidência direta do papel desempenhado por Mileva em 1905; podemos apenas inferir o que havia nas cartas que eles trocavam quando eram estudantes, nas de Mileva a sua amiga Helena Savic e em algumas lembranças de seu filho Hans Albert. Com base nessas correspondências, concluí que ela teve um papel de suporte, como uma caixa de ressonância para as novas idéias de Einstein, especialmente em uma época em que não havia outra audiência para essas idéias. Ela provavelmente o ajudou a encontrar dados na literatura e a checar alguns de seus cálculos, mas não achei nenhuma evidência de que tenha contribuído com alguma idéia nova. Nem antes de conhecer Einstein ou durante o tempo em que viveram juntos, nem depois de se separarem, ela nunca publicou nenhum artigo sobre qualquer assunto. (Veja meu artigo "Einstein and Maric: A Collaboration that Failed to Develop" e "New Introduction" para a edição de 2005 do "Ano Miraculoso de Einstein" para conhecer detalhes mais precisos sobre esse assunto.)
Lorentz publicou um livro em 1895 sobre a óptica dos corpos em movimento em que ele propunha uma nova teoria: a contração do espaço, causada por elétrons ou íons (que eram bem conhecidos naquele tempo). Também usou a matemática para dar suporte a suas idéias. E Poincaré interpretou isso como tempo local do sistema de referência em movimento. Quais são as diferenças introduzidas por Einstein na Teoria Especial da Relatividade que considera as explicações de Lorentz acerca da contração e a concepção de tempo local de Poincaré?
A maior diferença entre Lorentz e Poincaré, de um lado, e Einstein, de outro, é que Einstein abandonou o conceito do éter como um sistema de referência preferencial. Para Lorentz e Poincaré, o movimento do corpo em relação ao éter produzia efeitos dinâmicos, resultando em uma contração do comprimento desse corpo na direção do movimento (relativo ao éter), e, de maneira similar, o movimento dos ponteiros de um relógio era mais lento para os referenciais em movimento em relação ao éter. Lorentz e Poincaré explicavam que, por causa desses efeitos dinâmicos que compensavam os efeitos previstos do movimento através do éter, os experimentos não produziam nenhum efeito observável. Einstein eliminou toda referência ao éter, sugerindo que a falha de todas as experiências em detectar um sistema privilegiado de referência podia ser interpretada como uma evidência do princípio da relatividade e mostrou como reconciliar o princípio da relatividade com a constância da velocidade da luz no vácuo em todos os referenciais inerciais pela introdução de uma nova cinemática. Então, ele pode dar uma explicação cinemática (ao contrário das explicações dinâmicas de Lorentz e de Poincaré) da contração aparente dos corpos em movimento e do movimento lento dos relógios quando medidos em relação a qualquer sistema inercial escolhido como o sistema de repouso.
Einstein sabia da experiência de Michelson-Morley? E da experiência de Fizeau relacionada à aberração estelar?
Uma carta que ele escreveu por volta de 1900 torna praticamente certo que ele sabia algo sobre a experiência de Michelson-Morley: ele relata ter lido um artigo que listava uma série de experiências e seus insucessos ao tentar detectar o movimento da Terra pelo éter. Se esse experimento teve um grande papel em suas tentativas originais de formular uma eletrodinâmica dos corpos em movimento que culminaram na Teoria da Relatividade Restrita de 1905, isso é outra questão. Penso que não, especialmente quando comparado com a experiência de Fizeau e o fenômeno da aberração estelar. Estes dois representaram um papel absolutamente crucial em seu pensamento antes de 1905. A falha de todas as tentativas de detectar o movimento da Terra através do éter — nos experimentos "de primeira ordem" — foi suficiente para ele (a experiência de Michelson-Morley conseguiu uma precisão de segunda ordem).
É verdade que Einstein disse que, se não tivesse desenvolvido a Teoria Especial da Relatividade, outra pessoa teria feito isso?
Sim, é verdade, e acredito que essa afirmação seja correta.
As experiências feitas no Brasil foram determinantes para verificar a teoria?
Uma experiência pode verificar ou contrariar alguma previsão baseada na teoria. Se o experimento contrariar a previsão, por conseqüência a teoria estará com sérios problemas e, a menos que alguma explicação possa ser encontrada (por exemplo: a experiência foi malfeita, alguns fatores adicionais que afetam o resultado foram negligenciados), a teoria estará morta. Se o experimento verificar a previsão, isso só significará que a teoria passou em um teste. Mas ela poderá não sobreviver a algum teste futuro, por isso, não se pode considerá-la provada.
Quais são suas expectativas sobre a experiência Gravity Probe B feita por Stanford e a Nasa?
Eu espero que a Teoria Geral sobreviva a esses testes, mas, como disse há pouco, isso pode não ocorrer. Existem muitos exemplos de uma bela teoria que foi simplesmente eliminada por um fato feio!
Einstein lutou contra a indeterminação. Há alguma possibilidade de sucesso no futuro; ou seja: existe alguma possibilidade de que "Deus não jogue dados"?
Como Einstein finalmente reconheceu, a maior e mais surpreendente característica da Mecânica Quântica não é seu aspecto probabilístico, mas o fenômeno de quantum entanglement [entrelaçamento ou emaranhamento quântico]*. O aspecto experimental, entre outros, parece mostrar que essa característica de entrelaçamento existe efetivamente, e Einstein sem dúvida o reconheceu. Se isso precisa ser explicado de alguma forma pela Mecânica Quântica, é outro assunto.
*O quantum entanglement é uma ligação peculiar entre duas partículas quânticas em que qualquer coisa que aconteça a uma também afeta a outra.
Einstein teve um papel determinante no desenvolvimento da bomba atômica ao enviar duas cartas ao presidente dos EUA?
Ele desempenhou um papel pequeno, mas importante, embora difícil de determinar. O programa americano da bomba atômica estava muito atrasado em relação ao britânico, até que se decidiu transferir o esforço britânico ao Novo Mundo tendo em vista a possível invasão da Grã-Bretanha pelas tropas nazistas da Alemanha em 1940. Somente após esse fato é que o programa americano "decolou", e Einstein não participou dele após ter enviado essas duas cartas.
O senhor poderia deixar uma mensagem aos estudantes de nosso país?
Orgulhem-se de desenvolver seu país, contribuam de todas as formas que puderem, trabalhem duro para fazer com que os frutos do desenvolvimento atinjam todas as pessoas e não apenas poucos privilegiados. Lutem por uma política externa independente para sua nação, aliando-se aos demais países contra o imperialismo dos EUA, que tentam dominar o planeta. Nunca deixem de construir um mundo melhor, mas considerem sempre que algumas coisas que vocês pensavam serem corretas podem se tornar erradas. Em outras palavras, protejam-se contra o ceticismo e o misticismo e também do dogmatismo.