Em 02/07: HANS ALBRECHT BETHE
★02/07/1906 †06/03/2005
Físico teórico americano nascido na Alemanha que ajudou a moldar a Física Quântica e aumentou a compreensão dos processos atômicos responsáveis pelas propriedades da matéria e das forças que governam as estruturas dos núcleos atômicos. Ele recebeu o Prêmio Nobel de Física em 1967 por seu trabalho sobre a produção de energia nas estrelas. Além disso, ele foi um líder ao enfatizar a responsabilidade social da ciência.
Bethe começou a ler aos quatro anos e a escrever mais ou menos com a mesma idade. Suas habilidades numéricas e matemáticas também se manifestaram precocemente. Seu professor de matemática no ginásio local reconheceu seus talentos e o encorajou a continuar seus estudos em matemática e ciências físicas. Bethe se formou no ginásio na primavera de 1924. Depois de completar dois anos de estudos na Universidade de Frankfurt, ele foi aconselhado por um de seus professores a ir para a Universidade de Munique e estudar com Arnold Sommerfeld.
Estudou Física em Frankfurt e fez seu doutorado na Universidade de Munique. Sua tese de doutoramento foi sobre a Teoria do Campo Cristalino, publicada em 1929 na revista Annalen der Physik.
Esta teoria, originalmente, se aplica ao ambiente eletrostático existente em sólidos iônicos. Corroborada, pelo trabalho de John Hasbrouck Van Vleck, esta teoria foi magistralmente utilizada pelos químicos como uma primeira aproximação capaz de explicar a geometria e a interação energética em Compostos de Coordenação, conciliando, em seu desenvolvimento, aspectos da Mecânica Quântica e da Teoria dos Grupos.
Deixou a Alemanha em 1933, quando os Nazis chegaram ao poder, vivendo primeiro em Inglaterra e a partir de 1935 nos Estados Unidos, onde lecionou na Universidade de Cornell durante a Segunda Guerra Mundial.
No período 1935–1938, estudou reações nucleares. Em 1967 recebeu o Nobel de Física, pelo estudo da produção da energia solar e estelar, a nucleossíntese estelar.
Postulava, juntamente com George Gamow, que a fonte desta energia é a reação termonuclear na qual o hidrogênio é convertido em hélio. Bethe é conhecido pelas suas teorias sobre as propriedades atômicas.
Foi em Munique que Bethe descobriu sua excepcional proficiência em física. Sommerfeld indicou-lhe que estava entre os melhores alunos que haviam estudado com ele, entre eles Wolfgang Pauli e Werner Heisenberg. Bethe obteve o doutorado em 1928 com uma tese sobre difração de elétrons em cristais. Durante 1930, como bolsista da Fundação Rockefeller, Bethe passou um semestre na Universidade de Cambridge sob a égide de Ralph Fowler e um semestre na Universidade de Roma trabalhando com Enrico Fermi.
Primeiros trabalhos
O trabalho de Bethe era um amálgama do que ele aprendera com Sommerfeld e Fermi, combinando o melhor de ambos: a meticulosidade e o rigor de Sommerfeld e a clareza e simplicidade de Fermi. Essa habilidade foi exibida com força total nas muitas críticas que Bethe escreveu. Suas duas resenhas do tamanho de um livro no Handbuch der Physik de 1933 – a primeira com Sommerfeld sobre física do estado sólido e a segunda sobre a teoria quântica dos sistemas de um e dois elétrons – exibiram seus notáveis poderes de síntese. Junto com uma revisão sobre física nuclear em Reviews of Modern Physics (1936–37), essas obras foram um clássico instantâneo. Todas as análises de Bethe foram sínteses dos campos em análise, dando-lhes coerência e unidade ao traçar os caminhos a serem seguidos na abordagem de novos problemas. Eles geralmente continham muito material novo que Bethe havia trabalhado em sua preparação.
No outono de 1932, Bethe obteve uma nomeação na Universidade de Tübingen como professor assistente interino de física teórica. Em abril de 1933, após a ascensão de Adolf Hitler ao poder, ele foi demitido porque seus avós maternos eram judeus. Sommerfeld pôde ajudá-lo concedendo-lhe uma bolsa para o verão de 1933, e ele conseguiu que William Lawrence Bragg o convidasse para a Universidade de Manchester, Eng., Para o ano letivo seguinte. Bethe então foi para a University of Bristol para o semestre de outono de 1934 antes de aceitar um cargo na Cornell University, Ithaca, N.Y. Ele chegou a Cornell em fevereiro de 1935 e lá permaneceu pelo resto de sua vida.
Bethe veio para os Estados Unidos em uma época em que a comunidade da física americana estava passando por um enorme crescimento. As Conferências de Washington sobre Física Teórica foram paradigmáticas das reuniões organizadas para assimilar os insights que a mecânica quântica estava dando a muitos campos, especialmente a física atômica e molecular e o campo emergente da física nuclear. Bethe compareceu às Conferências de Washington de 1935 e 1937, mas concordou em participar da conferência de 1938 sobre geração de energia estelar somente após repetidas solicitações de Edward Teller. Como resultado do que aprendeu na última conferência, Bethe foi capaz de dar respostas definitivas ao problema da geração de energia nas estrelas. Ao estipular e analisar as reações nucleares responsáveis pelo fenômeno, ele explicou como as estrelas poderiam continuar a queimar por bilhões de anos. Seu artigo na Physical Review de 1939 sobre geração de energia em estrelas criou o campo da astrofísica nuclear e o levou a receber o Prêmio Nobel.
De guerreiro atômico a “físico político”
Durante a Segunda Guerra Mundial, Bethe trabalhou pela primeira vez em problemas de radar, passando um ano no Laboratório de Radiação do Instituto de Tecnologia de Massachusetts. Em 1943, ele ingressou no Laboratório de Los Alamos (agora Laboratório Nacional de Los Alamos) no Novo México como chefe de sua divisão teórica. Ele e a divisão faziam parte do Projeto Manhattan e deram contribuições cruciais para a viabilidade e o projeto das bombas atômicas de urânio e plutônio. Os anos em Los Alamos mudaram sua vida.
Após o desenvolvimento dessas armas de fissão, Bethe se envolveu profundamente com a investigação da viabilidade de desenvolver bombas de fusão, na esperança de provar que nenhum mecanismo terrestre poderia realizar a tarefa. Ele acreditava que seu desenvolvimento seja imoral. Quando o mecanismo de Teller-Ulam para iniciar uma reação de fusão foi avançado em 1951 e a possibilidade de uma bomba de hidrogênio, ou bomba H, tornou-se uma realidade, Bethe ajudou a projetá-la. Ele acreditava que os soviéticos também seriam capazes de construir um e que apenas um equilíbrio de terror impediria seu uso.
Como resultado dessas atividades, Bethe ficou profundamente ocupado com o que chamou de “física política”, a tentativa de educar o público e os políticos sobre as consequências da existência de armas nucleares. Ele se tornou um campeão implacável do controle de armas nucleares, escrevendo muitos ensaios (coletados em The Road from Los Alamos [1991]). Ele também se comprometeu profundamente a tornar econômicas e seguras as aplicações pacíficas da energia nuclear. Ao longo de sua vida, Bethe foi um ferrenho defensor da energia nuclear, defendendo-a como uma resposta ao inevitável esgotamento dos combustíveis fósseis.
Nas décadas de 1980 e 1990 batalhou pelo uso pacífico da energia nuclear.
Bethe atuou em vários comitês consultivos para o governo dos Estados Unidos, incluindo o Comitê Consultivo Científico do Presidente (PSAC). Como membro do PSAC, ele ajudou a persuadir o presidente Dwight D. Eisenhower a comprometer os Estados Unidos a proibir os testes nucleares atmosféricos. (O Tratado de Proibição de Testes Nucleares, que proibia os testes nucleares atmosféricos, foi finalmente ratificado em 1963.) Em 1972, os argumentos convincentes e persuasivos de Bethe ajudaram a prevenir a implantação de sistemas de mísseis antibalísticos. Ele foi influente na oposição à Iniciativa de Defesa Estratégica do Presidente Ronald Reagan, argumentando que um sistema de defesa a laser baseado no espaço poderia ser facilmente combatido e que isso levaria a uma escalada de armas ainda maior. Em virtude dessas atividades e de seu comportamento geral, Bethe se tornou a consciência da comunidade científica. Foi um indicativo da luta constante de Bethe com questões morais que, em 1995, ele instou outros cientistas a fazerem coletivamente um “juramento de Hipócrates” de não trabalhar no projeto de novas armas nucleares.
Ao longo do ativismo político que marcou sua vida adulta, Bethe nunca abandonou suas pesquisas científicas. Até bem em seus 90 anos, ele fez contribuições importantes nas fronteiras da física e da astrofísica. Ele ajudou a elucidar as propriedades dos neutrinos e explicou a taxa observada de emissão de neutrinos pelo sol. Com o físico americano Gerald Brown, ele trabalhou para entender por que grandes estrelas antigas podem de repente se tornar supernovas.
