Na próxima quarta-feira, 29 de maio, um dos experimentos mais importantes da história da ciência, em que o Brasil foi protagonista, completa cem anos. Foi a primeira edição do famoso bordão “Einstein estava certo”.
Graças a um eclipse total do Sol, observado simultaneamente por expedições britânicas enviadas a Sobral, no Ceará, e à ilha do Príncipe, na África, pela primeira vez era evidente que a gravidade tinha o poder de curvar a trajetória dos raios de luz. E, mais importante que isso, na medida prevista pela teoria da relatividade geral.
A conclusão do time liderado por Arthur Eddington e Frank Dyson, apresentada em 6 de novembro de 1919 diante da Royal Society, em Londres, era taxativa: “Os resultados das expedições a Sobral e a Príncipe podem deixar poucas dúvidas de que a deflexão da luz acontece nas redondezas do Sol e que é pela quantidade demandada pela teoria da relatividade generalizada de Einstein, atribuída ao campo gravitacional do Sol.”
Ninguém sabia o que a observação ia revelar. Muitos físicos ainda viam com desconfiança as conclusões a que chegou Einstein entre 1905 e 1915.
Pudera: não é fácil dizer que espaço e tempo são flexíveis, que matéria e energia podem contorcê-los, e que eles compõem um todo integrado, o contínuo espaço-tempo.
Tudo começa quando se descobre que a luz tem sempre a mesma velocidade no vácuo. Pouco importa se você está se aproximando de um raio luminoso ou está correndo dele —ele sempre vai chegar (no vácuo) a 300 mil km/s.
O único jeito, disse Einstein, é se a sua velocidade influenciar a forma como você percebe o mundo, encurtando o espaço e alongando o tempo com relação a observadores.
Em 1905, a teoria da relatividade especial trouxe essa conclusão, mas Einstein não havia terminado. Ele sabia que a teoria estava incompleta, pois levava em conta apenas o que acontecia a velocidades constantes, mas não em aceleração e desaceleração.
E a cereja no bolo foi perceber que acelerar é o mesmo que estar sob influência de um campo gravitacional. Se variações de velocidade alteram a geometria do espaço-tempo, objetos que gerem gravidade também devem fazê-lo.
Uma das frases feitas sobre a relatividade geral é que ela descreve como se comporta o tecido do espaço-tempo com a presença de matéria e energia nele, mas ela cria uma confusão: que tecido é esse? O espaço não é o nada? Como o nada pode se curvar?
O que se curva são as próprias leis da geometria. Num espaço plano, os ângulos de um triângulo somam 180 graus. Num espaço curvo, podem somar mais (ou menos). E a luz é exatamente o que esquadrinha essa geometria. Quando ela faz uma curva, na verdade está andando em linha reta, mas num espaço curvo.
Einstein não demorou para perceber isso. O difícil foi encontrar a matemática adequada para descrever o raciocínio em termos de números e predições observáveis.
Passaram-se oito anos até ele descobrir que a resposta estava no trabalho do matemático Georg Riemann.
Então, imagine o Sol, o maior astro do nosso sistema e campeão local de gravidade. Se a gravidade nada mais é que uma curva no espaço, a luz que passar rente a ele, vindo de estrelas distantes, sofrerá um pequeno desvio, o que, por sua vez, fará com que a estrela pareça estar fora de sua posição normal no céu.
Mas o Sol é brilhante demais para que alguém possa ver o fundo de estrelas em seus arredores. A exceção é quando a Lua encobre o disco solar.
Einstein calculou que a luz das estrelas de fundo nos arredores do disco solar seria defletida em 1,75 segundo de arco, uma medida equivalente a modesto 0,00048 grau.
Faltava apenas encontrar um eclipse adequado para a observação. Em 1918, Henrique Morize, diretor do Observatório Nacional (ON), no Rio de Janeiro, percebeu que uma ótima chance de testar a teoria viria com o eclipse de 29 de maio do ano seguinte. A faixa de totalidade cruzaria a América do Sul e chegaria até a África, durando 6 minutos e 51 segundos.
Morize enviou o alerta a várias organizações do mundo, e os ingleses da Sociedade Real Astronômica, liderados por Eddington e Dyson, se interessaram. A equipe do ON ofereceu apoio logístico para uma expedição enviada a Sobral, comandada por Charles Davidson e Andrew Crommelin, e Eddington lideraria a o time que iria à ilha do Príncipe.
“Eram equipamentos grandes, o maior dos telescópios tinha 8 metros [de comprimento]”, diz Carlos Veiga, astrônomo do Observatório Nacional que coordenou a digitalização das placas fotográficas feitas pelos astrônomos brasileiros, em celebração ao centenário do eclipse.
Na África, o tempo nublado atrapalhou. Em Sobral, amanheceu nublado, mas o céu acabou abrindo e às 8h55 estava tudo pronto para observar.
“Eles ajustaram o foco do telescópio de madrugada e, pela manhã, com o aumento de temperatura, dilatação térmica, saiu de foco”, diz Veiga. “E o maior de todos os desafios: tinham pouco mais de cinco minutos para registrar durante a totalidade, então foi uma loucura, uma correria.”
Os pesquisadores esperavam observar até 13 estrelas com o telescópio maior. Mas a qualidade das imagens deixou a desejar, e tiveram de contar com os dados do menor, que registraram apenas seis ou sete estrelas.
Ainda assim, os pesquisadores concluíram que Einstein estava certo. O resultado se tornou manchete no mundo todo e alçou o físico alemão ao status de grande estrela da ciência. A observação de um novo eclipse, em 1922, sedimentaria as conclusões de 1919.
Em 1925, Einstein passou pela América do Sul. No Rio de Janeiro, declarou: “O problema que minha mente formulou foi respondido pelo luminoso céu do Brasil.”
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