Os grandes ganhadores do Prêmio Nobel foram baixos e rápidos

“Há muito espaço lá embaixo.” Assim declarou o físico Richard Feynman em 1959, anunciando um novo campo na nanofísica: o estudo de coisas muito pequenas.

A citação de Feynman ficou comigo na semana passada, depois que o Prêmio Nobel de Física foi concedido a três cientistas que descobriram como produzir rajadas de luz laser com apenas um milionésimo de trilionésimo de segundo de duração, rápido o suficiente para rastrear os movimentos da luz laser. . Elétrons em uma reação química.

No dia seguinte, o Prêmio Nobel de Química foi para três cientistas que aprenderam como reunir átomos em pontos quânticos, aglomerados tão pequenos que são considerados completamente adimensionais.

Os prêmios foram um lembrete de como nós, humanos, estamos desconectados da escala em que os processos mais importantes da natureza se desenrolam.

Passei grande parte da minha carreira escrevendo sobre coisas em uma escala maior, especialmente sobre o universo, onde o tempo é medido em séculos e a distância em anos-luz, e onde cada ano-luz se estende por 6 trilhões de milhas. Os ciclos de vida das estrelas são medidos em milhões ou bilhões de anos. Segundo algumas estimativas, os buracos negros podem existir, consumindo vorazmente, durante 10^100 anos.

No entanto, os átomos são medidos em frações de nanômetro, que equivale a cerca de três milionésimos de polegada. De acordo com meu colega Carl ZimmerHá um bilhão de bilhões de bilhões de átomos em meu corpo, agrupados em cerca de 37 trilhões de células que fazem todo o trabalho para me manter vivo e consciente.

As reações químicas são medidas em totossegundos; É seguro, mas arriscado, dizer que pode haver até um milhão de trilhões de reações químicas ocorrendo a cada segundo em cada uma das 37 trilhões de células que sou. Dizer “Eu contenho multidões” é um eufemismo grosseiro.

Os números me deixam tonto e cansado. Como você pode acompanhar tanta coisa que está acontecendo tão rapidamente, tudo governado pela mecânica quântica, as regras internas para coisas muito pequenas, pelas quais qualquer coisa pode estar em qualquer lugar até que você a medisse?

Acidentes quânticos acontecem o tempo todo. Por que simplesmente não desapareci num frenesi quântico como o gato de Schrödinger, vivo e morto ao mesmo tempo? Só posso concluir que há segurança e estabilidade nos números astrológicos que nos compõem. Talvez os grandes números sejam um baluarte contra a incerteza quantitativa. Então aqui estou eu – eu acho.

Nós, humanos, estamos praticamente presos no meio das escalas cósmicas – com comprimento médio, que é um septilhão (10^-24) do tamanho do universo, e com expectativa de vida típica de alguns octilhões de attossegundos. Um attosegundo é uma eternidade em comparação com o tempo de vida do indescritível bóson de Higgs, uma partícula subatômica que existe por um milésimo de attosegundo antes de decair.

De acordo com astrofísicos, um dos eventos mais dramáticos e fundamentais do universo, conhecido como inflação, levou apenas um centésimo de quictossegundo (10 ^ -32 de segundo) depois que o tempo começou a moldar o espaço-tempo e as partículas e forças que habitariam isto.

Feynman apontou, ainda existem escalas mais curtas de tempo e distância antes de atingirmos os limites finais impostos pela física quântica: o comprimento de Planck, 10^-33 centímetros, e o tempo de Planck, 10^-43 centímetros por segundo. Ambos têm o nome do físico alemão Max Planck, que fez a descoberta que levou à mecânica quântica.

Com mais energia, dinheiro e criatividade, a ciência poderá continuar a viagem através do espaço interior até estes limites, mesmo quando alcançarmos as estrelas. O mundo abaixo e dentro de nossas unhas pode ser tão excitante e emocionante quanto o espetáculo que se desenrola acima de nós todas as noites.