
Um interessante artigo publicado por Alex Wellerstein, historiador da ciência no American Institute of Physics, em seu blog RESTRICTED DATA: The Nuclear Secrecy Blog, analisa a influência dos trabalhos de Einstein e a famosa carta de Einstein-Szilard ao então Presidente Roosevelt, e a existência de uma bomba atômica.
Trago abaixo uma tradução livre do artigo para apreciação e análise sobre o tema. Qualquer erro na tradução, peço que me escrevam.
Uma bomba sem Einstein?
por Alex Wellerstein, publicada em 27 de Junho de 2014
Se Albert Einstein nunca tivesse nascido,
algo teria mudado em relação ao fato do momento em que as armas
nucleares foram pela primeira vez produzidas? Por alguma razão, eu já vi
esta questão ser repetidamente colocada em fóruns na Internet, por
mais estranho que esta pareça. Essa é uma pergunta tola. Você não pode
ajustar uma variável no passado e, em seguida, saber qual seria o
resultado. A história é um sistema caótico; ao começar a remover
variáveis, quem pode saber o que aconteceria. Ainda mais uma variável
chamada Albert Einstein, um dos físicos mais influentes do século 20, e
cuja importância se estende muito além das equações que ele escreveu… e
essas são equações muito importantes, como são!

Capa da revista Time de 1946. A nuvem de cogumelo é uma combinação muito bem executada das nuvens de cogumelo das bombas de Trinity e Nagasaki.

Capa da revista Time de 1946. A nuvem de cogumelo é uma combinação muito bem executada das nuvens de cogumelo das bombas de Trinity e Nagasaki.
Por outro lado, este tipo de
ficção-científica contrafactual pode ter sua utilidade como um
experimento mental. Não é história, mas pode ser usada para ilustrar
alguns aspectos importantes sobre a história da bomba atômica, que muita
gente não sabe, e desfazer um pouco dessa obsessão em relação ao
“grande homem” e a história bomba. Albert Einstein tem sido associado
com a bomba tanto através de seu famoso cálculo da equivalência
massa-energia (E = mc²) quanto por conta da famosa carta de
Einstein-Szilard para Roosevelt em 1939. Em relação a esses fatos,
isto lhe dá um papel bastante primário, sendo mostrado rapidamente no
início da maioria das história do Projeto Manhattan. Mas nem E = mc²,
nem a carta de Einstein-Szilard eram tão fundamental para o sucesso do
Projeto Manhattan como as pessoas o consideram – cientificamente ou
historicamente falando.
Em termos de ciência, E=mc² recebe uma
grande atenção, mais perfeitamente expressada no retrato de Einstein na
capa da revista Time em 1946 (acima) com sua equação estampada em uma
nuvem de cogumelo. Muitas pessoas costumam pensar que E=mc² desempenhou
um papel fundamental no desenvolvimento da bomba, que a arma acaba por
surgir mediante a sua física. Isso está errado. A equação pode ajudar a
entender o motivos das bombas atômicas funcionarem, mas realmente não
mostram para você como elas funcionam, ou como você esperaria que
possivelmente funcionasse.
A maneira que gostaria de colocar é a
seguinte: E=mc² fala tanto quanto sobre o funcionamento de uma bomba
atômica como as leis de Newton de mísseis balísticos. Em algum “nível
menor” a física é fundamental para dar sentido a tecnologia, mas a
tecnologia não “brota” da física de uma forma simples, e nenhuma dessas
equações dizem se a tecnologia é possível. E=mc² lhe diz que em algum
nível muito profundo, energia e massa são equivalentes, e a quantidade
de energia que a massa é equivalente é gigantesca. Mas, não diz nada, em
primeiro lugar, sobre o mecanismo de conversão de massa em energia, do
fato da [bomba] existir, ou se pode ser produzida em maquinários
industriais ou militares. A equação não dá pistas nem mesmo onde
procurar tais liberações de energia. Após isso, a não ser que você saiba
sobre fissão nuclear e possa medir o decaimento da massa ou coisas
assim, a equação ajuda a explicar de forma muito concisa, de onde as
enormes quantidades de energia provem, mas não lhe concede
indicação alguma do ponto de partida.

Famoso
prato de Eddington no eclipse solar de 1919, o que ajudou a confirmar a
teoria da Relatividade Geral de Einstein. Muito importante e
interessante, mas não é relevante para a criação de uma bomba atômica
E o resto dos principais trabalhos teóricos de Einstein, tanto a Teoria da Relatividade Especial quanto Geral? São quase totalmente irrelevante para a fabricação de bombas. Os processos físicos que ocorrem dentro bombas atômicas são o que os físicos chamam de “não-relativista.” A teoria da relatividade geral, só mostra o seu lado quando você está falando de grandes velocidades (por exemplo, grandes frações da velocidade da luz) ou grandes massas (por exemplo, campos gravitacionais ), e nenhum deles entram em jogo com bombas de fissão. Você pode negligenciar relatividade ao fazer a matemática para fazer uma bomba.
E o resto dos principais trabalhos teóricos de Einstein, tanto a Teoria da Relatividade Especial quanto Geral? São quase totalmente irrelevante para a fabricação de bombas. Os processos físicos que ocorrem dentro bombas atômicas são o que os físicos chamam de “não-relativista.” A teoria da relatividade geral, só mostra o seu lado quando você está falando de grandes velocidades (por exemplo, grandes frações da velocidade da luz) ou grandes massas (por exemplo, campos gravitacionais ), e nenhum deles entram em jogo com bombas de fissão. Você pode negligenciar relatividade ao fazer a matemática para fazer uma bomba.
Uma questão que inteligentemente surge
poderia ser: “Bem, só porque a teoria da relatividade não desempenha um
papel no processo da bomba em si, não responde à questão se essa deu
partida na física que culminou na bomba, não?” Sem entrar em uma longa
linha do tempo da “ciência que levou à bomba”, aqui, considero que nós
poderíamos razoavelmente resumir a situação da seguinte forma:
Os trabalhos de Einstein de 1905 (onde surgiu o E=mc²), de fato desempenharam um papel nos desenvolvimentos posteriores que se seguiram, mas talvez não tão diretamente como as pessoas pensam. E=mc² não inspirou os físicos a começar a olhar para os processos de conversão de massa para energia – eles já estavam olhando para essa direção através de linhas de estudos totalmente separadas (e anteriores), ou seja, a ciência da radioatividade e física de partículas. O fato de que grandes quantidades de energia foram liberadas através de reações nucleares, por exemplo, já haviam sido estudadas de perto pelo casal Curie, por Ernest Rutherford e Frederick Soddy anteriormente (mas só) a 1905.
Os trabalhos de Einstein de 1905 (onde surgiu o E=mc²), de fato desempenharam um papel nos desenvolvimentos posteriores que se seguiram, mas talvez não tão diretamente como as pessoas pensam. E=mc² não inspirou os físicos a começar a olhar para os processos de conversão de massa para energia – eles já estavam olhando para essa direção através de linhas de estudos totalmente separadas (e anteriores), ou seja, a ciência da radioatividade e física de partículas. O fato de que grandes quantidades de energia foram liberadas através de reações nucleares, por exemplo, já haviam sido estudadas de perto pelo casal Curie, por Ernest Rutherford e Frederick Soddy anteriormente (mas só) a 1905.
Sem dúvida, a obra mais importante
Einstein a respeito disso foi seu trabalho sobre o efeito fotoelétrico
(pelo qual ele foi agraciado com o Prêmio Nobel de Física em 1921), que
ajudou a estabelecer a realidade física do conceito de Max Planck sobre o
quantum de energia, que ajudou a alavancar as investigações sobre a
teoria quântica e a serem levadas mais a sério. Isto teve uma grande
influência sobre a direção que a física seguiria posteriormente, mesmo
que o próprio Einstein nunca estivesse suficientemente confortável com a
mecânica quântica que se desenvolveu nas décadas seguintes.

O experimento de Hahn-Meitner-Strassman, no Deutsches Museum em Munich. Foto de Alex Wellerstein.
Algum dos trabalhos mais densos da relatividade, no entanto, auxiliariam no caminho que eventualmente chegaria à descoberta da fissão em 1939? Eu creio que não. Os experimentos que Hahn, Meitner e Strassman estavam fazendo em Berlim que levaram à descoberta da fissão do urânio eram repetições cuidadosas de trabalhos que Fermi havia feito em torno de 1934. O trabalho de Fermi veio diretamente do do seu eu experimentalista que o era, num contexto da física nuclear onde os físicos bombardeavam substâncias com todos os tipos de partículas subatômicas para observar o que aconteceria. Já isto foi diretamente influenciado pela descoberta do nêutron como uma nova partícula subatômica por Chadwick em 1932. Por sua vez, este saiu de trabalhos sobre a teoria atômica e modelagem atômica que estava sendo feitas por Rutherford e seus alunos na década de 1910 e no início e da 1920. E ainda mais cedo surgia a física nuclear a partir do contexto da radioatividade e física experimental do final do século 19 acima mencionado.
Algum dos trabalhos mais densos da relatividade, no entanto, auxiliariam no caminho que eventualmente chegaria à descoberta da fissão em 1939? Eu creio que não. Os experimentos que Hahn, Meitner e Strassman estavam fazendo em Berlim que levaram à descoberta da fissão do urânio eram repetições cuidadosas de trabalhos que Fermi havia feito em torno de 1934. O trabalho de Fermi veio diretamente do do seu eu experimentalista que o era, num contexto da física nuclear onde os físicos bombardeavam substâncias com todos os tipos de partículas subatômicas para observar o que aconteceria. Já isto foi diretamente influenciado pela descoberta do nêutron como uma nova partícula subatômica por Chadwick em 1932. Por sua vez, este saiu de trabalhos sobre a teoria atômica e modelagem atômica que estava sendo feitas por Rutherford e seus alunos na década de 1910 e no início e da 1920. E ainda mais cedo surgia a física nuclear a partir do contexto da radioatividade e física experimental do final do século 19 acima mencionado.
Nenhum, dos quais, teve uma ligação
forte, direta ou a partir de um trabalho de Einstein em minha concepção.
Eles possuem algumas sobreposições de interesse (por exemplo, Bohr foi
aluno de Rutherford), mas, as comunidades que trabalharam com esses
tipos de problemas experimentais não eram exatamente do mesmo círculo
teórico que o próprio Einstein trabalhou. Se, de alguma forma,
magicamente, fosse removido os primeiros trabalhos de Einstein dessa
equação aqui, haveria grandes mudanças? Haveria algum remanejamento,
provavelmente, mas eu suponho que Rutherford ainda estaria fazendo sua
tarefa, de qualquer maneira, e muito dos outros trabalhos que levaram à
bomba acabariam por sair, mesmo que tivessem uma forma ou um cronograma
um pouco diferente.

Esta é a maneira que eu [Alex] menos gosto de entender o processo de fissão nuclear, onde a energia (E) é um raio mágico proveniente de uma divisão de um átomo. Na realidade. a maioria da energia vem na forma do produto de duas fissões (F.P. aqui) repelindo uma da outra com grande violência.

Esta é a maneira que eu [Alex] menos gosto de entender o processo de fissão nuclear, onde a energia (E) é um raio mágico proveniente de uma divisão de um átomo. Na realidade. a maioria da energia vem na forma do produto de duas fissões (F.P. aqui) repelindo uma da outra com grande violência.
Você nem precisa saber que E=mc² é
necessário para fazer uma bomba atômica? Talvez, surpreendentemente,
não! Existem outras formas fisicamente mais intuitivas para calcular (ou
medir) a liberação de energia a partir de uma reação de fissão. Se você
tratar o processo da fissão como baseado simplesmente na repulsão
eletrostática de dois produtos de fissão, você tem essencialmente a
mesma produção de energia na forma de energia cinética. Isto é como a
física da fissão é frequentemente ensinada nas atuais aulas de física,
porque lhe dá uma indicação mais concreta de como a energia está sendo
liberada (enquanto que E=mc², com o decaimento da massa, faz parecer que
um raio mágico a leva para longe).
Há outras questões físicas mais sutis envolvidas na realização de uma bomba, algumas das quais têm a influência de Einstein sobre eles, de uma forma ou de outra (por exemplo, as estatísticas de Bose-Einstein). Mas eu acho que não é totalmente louco dizer que, mesmo que você consiga imaginar um mundo em que Einstein nunca existiu, a física de uma bomba atômica ainda funcionará muito bem – o trabalho técnico específico de Einstein não era central para o problema, afinal. Nós também não trouxemos a questão se, sem Einstein, a relatividade, de alguma forma teria sido descoberta de alguma maneira. A resposta provavelmente é “sim”, visto que haviam pessoas trabalhando em problemas similares nas mesmas áreas da física, e quando começaram a prestar uma especial atenção para a física de radioatividade foram obrigados a tropeçar em cima da relação massa-energia de qualquer maneira. Isto não é para denegrir ou subestimar a influência de Einstein na física, é claro.
O que faz Einstein “Einstein” é que ele, sendo uma única pessoa, conseguiu tirar um grande número de golpes teóricos de uma vez. Mas, se ele não tivesse feito isso, não há nenhuma razão para pensar que outras pessoas não teriam vindo com insights teóricos individualmente, um pouco mais tarde.

Há outras questões físicas mais sutis envolvidas na realização de uma bomba, algumas das quais têm a influência de Einstein sobre eles, de uma forma ou de outra (por exemplo, as estatísticas de Bose-Einstein). Mas eu acho que não é totalmente louco dizer que, mesmo que você consiga imaginar um mundo em que Einstein nunca existiu, a física de uma bomba atômica ainda funcionará muito bem – o trabalho técnico específico de Einstein não era central para o problema, afinal. Nós também não trouxemos a questão se, sem Einstein, a relatividade, de alguma forma teria sido descoberta de alguma maneira. A resposta provavelmente é “sim”, visto que haviam pessoas trabalhando em problemas similares nas mesmas áreas da física, e quando começaram a prestar uma especial atenção para a física de radioatividade foram obrigados a tropeçar em cima da relação massa-energia de qualquer maneira. Isto não é para denegrir ou subestimar a influência de Einstein na física, é claro.
O que faz Einstein “Einstein” é que ele, sendo uma única pessoa, conseguiu tirar um grande número de golpes teóricos de uma vez. Mas, se ele não tivesse feito isso, não há nenhuma razão para pensar que outras pessoas não teriam vindo com insights teóricos individualmente, um pouco mais tarde.

Uma recriação pós-guerra da gênesis da carta Einstein-Szilard.
E sobre o papel mais direto de Einstein, a
famosa carta de Einstein-Szilard de 1939, que influenciou o presidente
Roosevelt para configurar o primeiro Uranium Committee? Esta é uma
questão histórica complicada que poderia ter (e pode, em algum momento)
um blog totalmente separado com esse assunto relacionado. Sua escrita,
conteúdo e influência são mais complexas do que o padrão “ele escreveu
uma carta, Roosevelt, se criou o Projeto Manhattan”, entendendo que isso
ferve em alguns comentários populares. Meu sentimento sobre isso, em
última instância, é o seguinte: se a carta de Einstein-Szilard não
tivesse sido escrita, não é claro que seria algo muito diferente em
relação de fazermos a bomba. Algo como o Uranium Committee poderia ter
se iniciado de qualquer maneira (ao contrário do entendimento
popular, a carta não foi o primeiro instante que Roosevelt havia sido
informado sobre a possibilidade da fissão nuclear), e mesmo se
não tivesse, não é claro que o Uranium Committee seria necessário por
acabar em um Projeto Manhattan. A estrada a partir de um programa de
fissão cuja produção principal seria relatórios acabarem por se tornar em um programa de fissão cuja produção principal seria as bombas atômicas
não era direta. No início de 1941, o Uranium Committee havia falhado
em convencer os cientistas-administradores que bombas atômicas valiam a
pena serem construidas.
Eles concluíram que, enquanto as bombas atômicas eram teoricamente possíveis, não era provável que fossem construídas brevemente. Se as coisas tivessem ficado por lá, parece improvável que os Estados Unidos construiriam uma bomba pronta para usar em julho / agosto de 1945.
Eles concluíram que, enquanto as bombas atômicas eram teoricamente possíveis, não era provável que fossem construídas brevemente. Se as coisas tivessem ficado por lá, parece improvável que os Estados Unidos construiriam uma bomba pronta para usar em julho / agosto de 1945.
O “empurrão” veio de uma fonte externa: o
programa britânico. Seu Comitê MAUD (o equivalente ao Uranium
Committee) concluiu que uma arma nuclear seria muito mais fácil de
construir do que os Estados Unidos haviam concluído e enviaram um
emissário (Mark Oliphant) para os Estados Unidos para garantir que esta
conclusão fosse compreendida. Convenceu-se Vannevar Bush no final de
1941, e ele (junto com Ernest Lawrence, Arthur Compton, e outros)
tiraram o controle de Urânio fora das mãos do Uranium Committeeo,
acelerou o trabalho, e transformou-a na S-1 Committee. A mudança de nome
é significativo – é uma das manifestações mais vivas do aumento do grau
de seriedade com que o trabalho se tornou, e o sigilo que veio com ele.
No final de 1942, as rodas para todo o Projeto Manhattan foram postas
em movimento, e o trabalho havia se tornado um verdadeiro programa de
fabricação de bombas.
Einstein não estava envolvido com
qualquer um dos trabalhos que, mais tarde, realmente levaram à bomba.
Contudo, Ele quase foi: no final de 1941, Bush, considerou uma
consultoria com Einstein para ajudar no problema de difusão, mas optou
por não o fazer – tanto pelo fato de Einstein não ser considerado
politicamente confiável (ele tinha um arquivo bem gordo no FBI), quanto
pela dúvida em sua abordagem prática da física [Einstein era um teórico] resultou em Bush decidir que Einstein ficaria fora do circuito.


Um
incomum e raro cartão postal com propaganda anti-Nazista a partir de
1934, mostrando Hitler expulsando Einstein da Alemanha, intitulado “a
ignomínia do século 20.” É uma das representações visuais mais
flagrantes de Einstein como um “santo científico”.
Vamos resumir. Einstein desempenhou um
papel na criação da bomba atômica? Claro – sua física não é irrelevante
no processo, e sua carta a Roosevelt originou uma nova fase do trabalho.
Mas ambas as coisas são menos proeminentes do que a capa da revista
Time evidencia. Não foram centrais para o que se tornou o Projeto
Manhattan, e se você pudesse de alguma forma, magicamente, remover
Einstein do cenário, não é de todo claro que a bomba atômica não teria
sido construída a tempo que, na verdade, foi construída. Eu não acho que
você realmente pode creditar, ou culpar, Einstein pela bomba atômica,
de alguma forma direta. Einstein desempenhou um papel, mas esse papel
não era tão fundamental, central, ou direto como muita gente imagina. Se
você pudesse magicamente deixá-lo fora da história, eu considero que o
desenvolvimento de bombas atômicas teriam sido muito pouco afetados.
Então, por qual motivo Einstein e o mito
da bomba persistem? Por que todo mundo aprende sobre a carta de
Einstein, se não foi o provocador do Projeto Manhattan? Há duas
respostas aqui, penso eu. Uma delas é que Einstein era, mesmo antes da
guerra, um dos mais conhecidos, mais bem reconhecidos físicos do século
20, e era sinônimo de ciência revolucionária e gênio. Tê-lo visto
“prever” a bomba atômica com equações nos anos de 1905-40 antes de ser
detonada – é o tipo de “gênio-história” que as pessoas gostam, mesmo que
isso obscureça mais do que esclareça. Existe também um quociente de
alta ironia, já que Einstein foi forçado a fugir da Alemanha quando os
nazistas tomaram o poder.
Mas, há outro aspecto talvez mais
problemático. Em muitas cópias iniciais do Relatório Smyth que foram
distribuídas pelo governo, cópias da carta de Einstein foram
mimeografadas e soltas. A ampliação do papel de Einstein foi
propositadamente incentivada pelo governo no período imediato após o uso
da arma (e foi mesmo um mito conveniente para Einstein, pois ampliou a
sua própria importância e, portanto, potencial de influência). A
suspensão da bomba atômica na cabeça de Einstein foi um ato de
auto-justificação, os algo assim. Einstein foi o maior gênio do mundo
aos olhos do público, e ele era um pacifista conhecido, praticamente um
santo científico. Afinal, se Einstein pensava que construir uma bomba
era necessária, quem poderia argumentar com ele?
NOTAS
Como Robert Serber coloca: “De alguma
forma, durante muito tempo, existiu a noção popular que a teoria da
relatividade de Einstein, em particular, a sua famosa equação E=mc ²,
desempenharam um papel essencial na teoria da fissão. Albert Einstein
tinha uma importância em alertar o governo dos Estados Unidos para a
possibilidade de construir uma bomba atômica, mas a sua teoria da
relatividade não é necessária para se discutir a fissão. A teoria da
fissão é o que os físicos chamam de uma teoria não-relativista, o que
significa que os efeitos relativísticos são pequenos demais para afetar a
dinâmica do processo de fissão de forma significante:
Einstein não era um físico “cabeça
nas nuvens”, é claro. Ele trabalhava no escritório de patentes e, como
Peter Galison tem escrito sobre, até mesmo os seus famosos experimentos
mentais foram muitas vezes motivados pela experiência com os problemas
práticos de sincronização de tempo. E ele ajudou a inventar uma
geladeira com Leo Szilard. Mas seu trabalho em física de difusão era
muito abstrato, muito focado na análise do primeiro princípio, para que
fosse usado na produção de um resultado prático.
Muito interessante analisar que, de acordo com o autor, Einstein não
teve um papel central na existência da bomba atômica, nem politicamente
com a sua carta, nem cientificamente com sua teoria.
FONTE: blog.nuclearsecrecy.com/2014/06/27/bomb-without-einstein/ Fonte: http://fas.org/nuke/guide/usa/doctrine/dod/fm8-9/1ch2.htmhttp://www.snyderstreasures.com/pages/militaryposters.htmThe Los Alamos Primer: The First Lectures on How to Build an Atomic Bomb (University of California Press, 1992), 7.
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