Uma vez os físicos do laboratório estudaram ciência que os assombrava
Por Danny Alcazar, arquivista, Centro de Pesquisa de Segurança Nacional
Embora Frederick Reines (foto, abaixo) se destacasse academicamente na literatura e na história e fosse apaixonado por música e canto, um professor viu o seu potencial na ciência.
Que o professor oferecia ao Reines um incentivo – e uma chave para o laboratório de ciências para que ele pudesse trabalhar sempre que quisesse. As notas de Reines em ciências começaram a melhorar constantemente pelo ensino médio e sua resposta à pergunta do anuário sobre sua principal ambição era: “Ser um físico extraordinário”,
Anos depois, quando Reines contemplou pela primeira vez uma experiência para detectar o neutrino em 1951, esta partícula ainda era um poltergeist – significando que era um fantasma fugaz mas assombroso no mundo da realidade física, de acordo com o relatório do laboratório “The Reines-Cowan Experiments”: Detectando o Poltergeist.” As propriedades do neutrino haviam sido deduzidas, mas apenas teoricamente – alguém ainda tinha que demonstrar sua realidade.
Nove anos depois, Reines recebeu o Prêmio Nobel de Física de 1995 por detectar as chamadas partículas fantasmas das reações nucleares e assim ampliar o entendimento dos cientistas sobre os fundamentos da física.
Era do Projeto Manhattan
Reines juntou-se ao então secreto laboratório em Los Alamos em 1944 para ajudar a criar as primeiras bombas atômicas do mundo. Ele trabalhou sob os famosos físicos Richard Feynman e Hans Bethe.
Por volta de 1947, Reines pensou pela primeira vez em buscar evidências para neutrinos (uma partícula subatômica sem carga elétrica e uma massa muito pequena), o que o levou a pedir uma licença sabática em residência. Décadas depois, ele lembrou: “Em 1951, após os testes no Atol de Eniwetok no Pacífico, eu decidi que realmente gostaria de fazer alguma física fundamental. … Mudei-me para um escritório completamente vazio, olhando para um bloco em branco durante vários meses à procura de uma questão significativa digna do trabalho de uma vida. Os meses passaram e tudo o que consegui dragar do subconsciente foi a possível utilidade de uma bomba para a detecção direta de neutrinos”
Vendo fantasmas (partículas)
Reines estava em uma busca para provar que o neutrino realmente existia. Inspirando-se em experiências passadas com explosivos, ele decidiu tentar observar o elusivo neutrino e convenceu seu colega de Los Alamos, Clyde Cowan, a ser seu colaborador.
Sabendo que as explosões atômicas emitem muitos nêutrons que depois se decompõem, eles primeiro consideraram o uso de uma bomba nuclear. Uma explosão atômica forneceria uma excelente fonte para neutrinos e uma chance de que a “partícula fantasma” pudesse se tornar visível. Isto implicava construir um detector sensível e colocá-lo perto de uma bomba atômica. Mas como construir um detector que seria colocado a 100 metros da “explosão mais violenta feita pelo homem” e sobreviver?
Após muita experimentação, Reines e Cowan decidiram usar o reator nuclear em Hanford, Washington. Isto lhes daria o controle da energia nuclear e permitiria que o experimento pudesse ser repetido. Lá, eles teriam a capacidade de fazer mudanças nos núcleos atômicos que produziriam um número colossal de neutrinos. Reines e Cowan foram então capazes de detectar neutrinos emitidos pelo reator registrando suas interações com prótons em cintilador líquido.
Projeto Poltergeist
Em 1953, Reines e Cowan construíram um pequeno protótipo de detector chamado Herr Auge (alemão para Mr. Eye) como parte do Projeto Poltergeist – nomeado pela natureza fantasmagórica do neutrino. Este foi o primeiro grande desenvolvimento experimental a produzir resultados estatisticamente significantes.
Por volta de 1955, Reines e Cowan mudaram sua operação para a Planta do Rio Savannah, que tinha cinco reatores de fissão.
Reines e Cowan foram confrontados com um desafio colossal: capturar o “mais anti-social das partículas”. No verão de 1956, eles fizeram.
Prêmios Nobel em Física
Não muito depois da sua descoberta, Cowan deixou o Laboratório Los Alamos, seguido por Reines, ambos para prosseguir o ensino.
Não foi até 1995 que Reines recebeu o Prémio Nobel da Física pelo seu trabalho experimental e de Cowan na detecção do primeiro neutrino, chamado de electrão anti-neutrino. Cowan, no entanto, não dividiu o prêmio porque não é atribuído postumamente (Cowan morreu em 1974).
O Prêmio Nobel de Reines está atualmente em exposição no Museu Histórico de Los Alamos, na Bethe House on Bathtub Row, no centro de Los Alamos.
Uma réplica oficial do prestigioso prêmio está em empréstimo do Museu Bradbury do Laboratório e está em exposição no National Security Research Center (NSRC), que é a biblioteca classificada do Laboratório. As réplicas oficiais parecem idênticas aos originais e são feitas pelos mesmos artesãos, mas são de bronze com acabamento em ouro em vez de ouro maciço.