Julian Schwinger não participou apenas da revolução quântica. Ele ajudou a construir o motor que o move. Nascido na cidade de Nova York em 12 de fevereiro de 1918, ele era uma criança prodígio que publicou seu primeiro artigo de física com apenas 16 anos. A maioria das pessoas ainda está tentando descobrir o que quer para o jantar nessa idade. Schwinger já estava lutando com a natureza fundamental da realidade.
Ele obteve seu bacharelado e doutorado pela Universidade de Columbia antes de se mudar para a UC Berkeley para trabalhar com J. Robert Oppenheimer. A guerra mudou a trajetória de sua carreira, afastando-o da pura academia para a dura realidade da pesquisa em tempo de guerra. Ele passou um tempo em Purdue e depois ingressou no Laboratório de Radiação do MIT, ajudando a refinar a tecnologia de radar. Era um trabalho prático, um trabalho essencial, mas sua mente permanecia fixa no teórico.
Em 1945, ele estava de volta à academia, assumindo um cargo em Harvard. Em dois anos, aos 29 anos, tornou-se um dos mais jovens professores titulares da história da escola. Ele acabaria por se estabelecer na UCLA em 1972, permanecendo lá até sua morte em 1994. Mas seu momento mais decisivo ocorreu anos antes, no verão de 1947.
A descoberta da Ilha Abrigo
A reunião em Shelter Island, Long Island, deveria ser uma reunião descontraída. Em vez disso, expôs uma rachadura nos fundamentos da física. Os dados experimentais aí apresentados contradizem directamente as previsões de Paul Dirac, o físico inglês cuja teoria quântica relativística do electrão foi o padrão-ouro durante quase duas décadas.
Dirac previu que certos estados dos elétrons do hidrogênio deveriam ser degenerados – o que significa que possuíam níveis de energia idênticos. Os novos dados diziam o contrário. O momento magnético do elétron também estava desligado. A teoria foi quebrada.
Schwinger viu o problema claramente. Enquanto outros se debatiam, ele aplicou um novo método à eletrodinâmica quântica. Ele usou os conceitos de renormalização de massa e carga para preencher a lacuna entre a teoria e a realidade confusa e contraditória dos dados experimentais.
“Este foi um avanço crucial que iniciou uma nova era na teoria quântica de campos.”
Não foi apenas um ajuste. Foi uma reescrita. O cálculo de Schwinger forçou a teoria a se alinhar com a observação. Funcionou.
Compartilhando o Palco Nobel
Schwinger não estava sozinho na solução disso. Richard Feynman e Tomonaga Shin’ichiro chegaram independentemente a soluções semelhantes usando diferentes caminhos matemáticos. As integrais de caminho de Feynman tornaram-se famosas pela sua clareza visual. O trabalho de Tomonaga foi rigoroso e preciso. A abordagem de Schwinger era densa, abstrata e incrivelmente poderosa.
Em 1965, o Comitê do Nobel reconheceu o trio. Eles compartilharam o prêmio pela introdução de novas ideias na eletrodinâmica quântica. Seu trabalho combinado criou uma descrição robusta da mecânica quântica de como entidades eletricamente carregadas interagem com o campo eletromagnético. Crucialmente, fê-lo aderindo à teoria da relatividade especial de Albert Einstein. Antes disso, as duas estruturas – mecânica quântica e relatividade – frequentemente entravam em conflito. Schwinger e seus colegas os fizeram dançar juntos.
Um legado de influência
O impacto de Schwinger estendeu-se muito além das suas próprias equações. Ele tocou quase todas as fronteiras da física teórica moderna. Mas talvez o seu legado mais duradouro sejam os estudantes.
Ele atuou como conselheiro acadêmico para mais de 70 estudantes de doutorado e mais de 20 bolsistas de pós-doutorado. Muitos deles se tornaram os principais teóricos de sua geração. Ele não ensinou apenas física. Ele propagou isso.
A matemática que ele desenvolveu é complexa. Os conceitos são densos. Mas o resultado é simples: explica o mundo com uma precisão sem precedentes. Confiamos nessa precisão sempre que usamos um laser, um transistor ou um dispositivo GPS. Schwinger viu as brechas na velha teoria e as preencheu com novas. Ele morreu em Los Angeles em 16 de julho de 1994. As equações que ele deixou ainda estão em execução. Ainda trabalhando. Ainda esperando que a próxima geração pergunte o que vem a seguir.
